西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)引起的瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch,BFB)是为害西瓜和甜瓜等多种葫芦科作物的毁灭性细菌病害。带菌种子是该病害的最初传染源并且在合适的条件下导致BFB的大爆发。因此,加强种子检测是防治该病害的主要措施,但是目前已有的检测西瓜噬酸菌的特异性PCR引物的特异性和灵敏性不强,不能满足实际生产的要求。在遗传学上,西瓜噬酸菌可以分成两个组,其中组Ⅰ菌株分离自甜瓜等多种葫芦科作物,组Ⅱ菌株主要分离自西瓜,但是目前常用的致病性测定方法不能将两个组区分开。本研究通过比较西瓜噬酸菌组Ⅱ菌株AAC00-1和组Ⅰ菌株M6的全基因序列明确了西瓜噬酸菌组Ⅰ和组Ⅱ菌株在基因组水平上的差异并对组Ⅰ菌株的特有基因功能进行了相关研究,同时建立了基于西瓜噬酸菌对甜瓜(cv.Joaquin Gold)幼果的致病性差异区分两个组的致病性测定方法。此外,本研究还针对西瓜噬酸菌建立了基于新靶标的常规PCR检测方法,能够特异、灵敏地扩增西瓜噬酸菌。主要研究结果如下:本研究对西瓜噬酸菌组Ⅰ菌株M6进行了全基因组装,M6基因组共有157个重叠群,大小为4.85 Mb,平均G+C含量为68.86%,共预测到4393个开放阅读框和48个tRNA。对AAC00-1和M6进行的比较基因组分析表明:AAC00-1和M6的基因组共线性较好,同时我们发现并定位了 9处存在于AAC00-1和M6之间的插入和缺失突变的区域。其中AAC00-1基因组含有8个大小不等的特异片段,共计544个特异基因,M6基因组含有一个特异片段共计113个特异基因。同时我们对AAC00-1和M6进行了噬菌体相关编码基因的预测分析,在AAC00-1和M6基因组中分别预测到8个和2个成簇状排列的原噬菌体区域,根据功能注释结果推测部分插入和缺失区域是基因水平转移而来。同时我们比较了插入缺失区域与AAC00-1和M6基因组的G+C含量,结果表明部分插入缺失突变区域的G+C含量明显低于AAC00-1和M6基因组的G+C含量,进一步说明了这些插入和缺失区域是基因水平转移而来。对AAC00-1和M6基因组中的特异基因深入分析发现,M6基因组中的特异基因AcopE编码假定Ⅲ型分泌系统(T3SS)效应因子。通过将AcopE的核酸序列与西瓜噬酸菌其他组Ⅰ和组Ⅱ菌株的全基因组序列比对发现,AcopE是西瓜噬酸菌组Ⅰ菌株的特有基因。我们以西瓜噬酸菌组Ⅰ菌株Xj112为背景构建了AcopE的缺失突变体并对其功能进行了相关研究。西瓜和甜瓜幼苗致病性试验表明,与野生型相比,突变体对西瓜和甜瓜的致病性均增强。说明基因AcopE影响西瓜噬酸菌的致病性,是限制西瓜噬酸菌毒力的因子,不影响其寄主范围。目前测定西瓜噬酸菌致病能力的主要方法包括:注射接种瓜类子叶和成熟果实,喷雾接种瓜类幼苗,但这些接种方法均无法将西瓜噬酸菌的两个组区分开。本研究首次探索出一种新的致病性测定方法,即根据西瓜噬酸菌两个组对甜瓜(cv.Joaquin Gold)幼果致病力的显著差异可以将两个组区分开。利用此方法,接种4株西瓜噬酸菌组Ⅰ菌株的甜瓜幼果在接种后的7-10天均呈现出典型的水渍状病斑,而接种4株组Ⅱ菌株的甜瓜幼果在同样的接种时间内没有呈现水渍状病斑。同时我们证明Ⅲ型分泌系统(T3SS)在西瓜噬酸菌侵染甜瓜幼果的过程中起到了关键性作用。因此本研究证明根据西瓜噬酸菌对甜瓜幼果的致病力可以将两个组明显的区分开,为西瓜噬酸菌寄主范围提供了新的依据。本研究通过本地BLAST比对西瓜噬酸菌AAC00-1和其亲缘近种燕麦噬酸菌(A.avena.e)菌株ATCC19860的全基因序列,确定了西瓜噬酸菌PCR检测的新型靶标pilY1基因。根据pilY1基因设计了 1对特异性引物AC-F/AC-R,该引物可以从80株分离自不同的寄主、不同地区的西瓜噬酸菌中扩增出487bp的特异性片段,而其他包括亲缘近种燕麦噬酸菌、卡特莱兰噬酸菌等在内的非西瓜噬酸菌的PCR反应结果均为阴性,并且该引物的检测灵敏度为103 cfu/ml。利用该引物对市售的哈蜜瓜种子进行西瓜噬酸菌检测,检出率为3/13,达到实际生产中检测技术的要求,为快速检测瓜类细菌性果斑病提供了新的方法。