臘狀芽孢桿菌於玉米根圈群聚與誘導抗病能力相關性探討

Abstract

臘狀芽孢桿菌C1L菌株為本實驗室自花蓮太魯閣國家公園布洛灣遊憩區臺灣百合根圈分離之細菌菌株，將C1L菌株澆灌於土壤中有助於臺灣百合、葵百合對抗灰黴病及玉米對抗葉枯病，顯示C1L菌株具有生物防治應用潛能。林(2008)利用轉位子Tn917ac1於C1L菌株中進行轉位誘變，並針對突變株於玉米根內的群聚能力、泳動性以及誘導植物產生系統性抗病等特性進行篩選，序列比對分析結果指出突變株M71之誘變基因與臘狀芽孢桿菌ATCC 14579菌株之糖類磷酸根傳遞運輸系統(phosphotransferase system, PTS)中的glucose-specific II ABC component (ptsG)相似度達90%以上。本研究將C1L菌株及M71突變株培養於含有1%葡萄糖之LB液態培養基中，發現M71突變株對葡萄糖的利用能力低於C1L菌株，顯示M71突變株中與葡萄糖利用相關的基因可能已遭破壞。由過去研究指出，葡萄糖為植物根部主要泌出物之ㄧ，可作為根圈環境中微生物的碳素源，故本研究進一步以組織培養系統，收集株齡14天之玉米根部泌出物，經分析後發現玉米根部泌出物含有葡萄糖。而經試驗發現，C1L菌株及互補株M71C對葡萄糖具趨向性、而M71突變株則失去對葡萄糖之化學趨向性。另一方面，透過切片及染色觀察C1L菌株、M71突變株及M71C互補株於玉米根內部的群聚情形，發現C1L菌株及M71C互補株可進入玉米根部表皮細胞及皮層間隙。本研究構築之互補株M71C，可恢復誘導玉米產生抗病性、根部內生及少許葡萄糖趨向性等特性，但其他變異現象則無法恢復。