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沙雷氏菌Serratia plymuthica HRO-C48和G3菌株,分离自油菜根际和小麦内茎,为产吲哚乙酸的植物根际促生菌和内生菌。主要通过产几丁质酶、蛋白酶和抗生素硝吡咯菌素等抗真菌因子抑制植物病原真菌。本研究主要通过植物信号传导、蛋白质组学等技术和方法解析植物应答QS信号分子的机制,以及转基因分析群体感应系统对寄主植物的影响。主要结果如下：1.低浓度的AHL信号分子不但能够促进植物生长和发育,也能够缓解ABA与NaCl对拟南芥Arabidopsis thaliana和水稻的胁迫。2.使用DR5::GUS转基因拟南芥,组化分析显示Arabidopsis thaliana应答AHL信号分子后体内各个生长点的IAA含量有所上升,荧光检测Arabidopsis thaliana和水稻幼苗应答AHL信号分子后体内的H2O2和NO的含量均有所上升。3.运用绿豆不定根的实验证明IAA介导AHL信号分子通过第二信使H2O2可以刺激植物生长。4.运用蛋白质组学分析AHL信号分子处理生长10d的Arabidopsis thaliana,24h后有121个差异点,质谱鉴定出47个点,其中表达上调的点有31个,下调的点有16个。主要为：参与基因转录的蛋白质,如操纵子ArsR;大量的修饰、转换、及分子伴侣等蛋白质,如抗氧化性还原酶、甲硫丁氨酸还原酶、dnaK分子伴侣等；参与信号转导的蛋白质,PAS/PAC敏感的信号转导组氨酸激酶；代谢相关的蛋白质,如磷酸核酮糖激酶、FOF1 ATP合成酶β；及光合作用相关的蛋白质,如氧气转换相关蛋白、叶绿素a／b结合蛋白。5.运用蛋白质组学分析AHL信号分子处理生长10d的水稻,24h取样分析根部有206个差异点,质谱鉴定出96个,其中表达上调的点有58个,下调的点有38个；叶片有155个差异点,质谱鉴定出31个点,其中表达上调的点有11个,下调的点为19个。主要为：参与基因转录的蛋白质,如根中冷休克蛋白,叶片中转录终止子；翻译及核糖体蛋白,如根中转录起始因子,叶片着那个40S核糖体蛋白SA；修饰、转换、及分子伴侣方面的蛋白质,如热休克蛋白质90等；细胞壁、细胞膜形成的相关蛋白,如水稻根部的异戊二烯合成相关蛋白；参与信号转导的蛋白质,如根中蛋白激酶等；大量的代谢相关的蛋白质,水稻根中锌转运的ATP合成酶、醌氧化性合成酶等,水稻叶片中氨肽酶N、1,5-二磷酸盐羧化酶等；光合作用相关的蛋白,水稻叶片中光系统中叶绿体相关蛋白；另外水稻根中存在大量与组织形成的相关蛋白,如微管a,微管蛋白β、β-1,3葡聚糖酶等。6.Serratia plymuthica G3为本实验室分离菌株,分别克隆出splIR和spsRI两套群体感应系统编码基因,农杆菌介导转入Arabidopsis thaliana,以便观察转基因植物的表型,及进行生防检测,更好的阐明植物是如何应答生防细菌的群体感应信号。目前已经分别得到splI、splR、spsI、spsR的转基因植株。以上结果说明Serratia plymuthica HRO-C48调节植物生长发育与其优势种信号分子AHL密切相关,为揭示生防菌与寄主植物有益互作的分子机理提供了依据,并为优化生防菌及其应用奠定了基础。