行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
十字花科黑腐病菌聚量感應抑制物質之篩檢及應用 研究成果報告(精簡版)
計 畫 類 別 ： 個別型
計 畫 編 號 ： NSC 96-2317-B-468-002-
執 行 期 間 ： 96 年 01 月 01 日至 96 年 12 月 31 日 執 行 單 位 ： 亞洲大學生物科技學系
計 畫 主 持 人 ： 胡若梅
計畫參與人員： 碩士級-專任助理：盧俊達
碩士班研究生-兼任助理：劉又維、張如珍、蔡媚蓉 大學部：黃姜敬
處 理 方 式 ： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，2 年後可公開查詢
中 華 民 國 97 年 02 月 26 日
「 農業生物技術國家型科技計畫 」
研究成果摘要表(可公開)
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壹、基本資料
（中文）十字花科黑腐病菌聚量感應抑制物質之篩檢及應用
計畫名稱 （英文）Screening and application of anti-quorum sensing agent in Xanthomonas campestris pv. campestris
計畫補助機關 國科會
執行期間 96 年 1 月 1 日 ～ 96 年 12 月 31 日
計畫主持人
（姓名/職稱）
（中文）胡若梅 助理教授
（英文）Rouh-Mei Hu Assistant professor 執行單位 亞洲大學 生科系 聯絡地址 台中縣霧峰鄉柳豐路 500 號
e-amil
[email protected]電話(公)
(04) 23323456-1834
傳真 04-23316699目標產業
（單選，請勾選最符 合計畫之項目）
蘭花產銷體系之發展與整合 良質豬、雞生產體系的精緻化
蔬果花卉保鮮技術之整合與應用 動物用生物製劑之開發
有機化農業的生產規範及關鍵技術之整合 轉基因技術在觀賞、醫藥及工業等產業之應用
中草藥及保健食品產業化體系之建立及推動 農業分子檢測系統之開發
農業廢棄物之資源化 生物反應器生產特用產品相關技術之開發
生產優質種苗（石斑、蝦）技術之研發 基因改造生物（GMO）評估技術及產業認證
生技在台灣鯛國際化推動之研發 功能性基因體在生技產業之前瞻性研發
生技在海鱺箱網養殖與加工技術之改良
貳、結案報告內容 一、研究成果摘要
1.中文摘要
黃原桿菌(Xanthomonas campestris)為革蘭氏陰性的植物致病菌， X. campestris pv. campestris (簡 稱 Xcc)可引起十字花科植物的黑腐病，造成農業上的嚴重損失。Xcc 可生成許多種胞外酵素及被稱為 黃原膠的胞外多醣，這些物質均與致病性有關。rpfFCG 基因及其相關之小分子 DSF 透過聚量感應的機 制對於本土分離之 Xcc 致病因子的表現有絕對性的影響。本計劃藉由聚量感應主導之基因表現以及胞 外蛋白酶的生成能力作為感應器，由 150 種自然植物萃取物中篩選有效抑制聚量感應的萃取物，得到 四種植物萃取物。這物質有潛力作為開發新的抗黃原菌致病例的藥物。
關鍵詞：十字花科黑腐病菌，聚量感應，擴散性訊息因子 (DSF), rpf 基因串，DSF-抑制分子
「 農業生物技術國家型科技計畫 」
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2.英文摘要
Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) is a rod-shaped, gram-negative bacterium and is the causal
agent of black rot in crucifers that cause serious agricultural loss worldwide. Xcc produces a range of extracellular enzymes and an extracellular polysaccharide known as xanthan gum. These compounds are collectively required for bacterial pathogenicity. The production of these factors is regulated by a cluster of genes called rpf (for regulation of pathogenicity factors) and a diffusible regulatory molecule DSF via a quorum sensing mechanism. Inhibition of this bacterial cell-cell communication system might efficiently block the microbial pathogenesis. In this project, by using a quorum sensing-regulated promoter and extracellular protease biosynthesis as bio-sensor, extracts from 150 different plants were screened of the putative anti-quorum activity. Four of them were selected and have potential applications for prevention of black rot in crucifers.Key words : Xanthomonas campestris, quorum sensing, diffusible signal factor (DSF), rpf cluster, DSF-quenching molecule
二、重要成果簡述
分離到四種植物，其萃取物可以有效抑制Ｘcc 聚量感應的表現。其作用機制可分為三類，其中一類為 抑制聚量感應，不影響細菌生長，第二類具很強的殺菌作用，所以相對的使聚量感應消失，第三類則 同時具微弱的抑制聚量感應與殺菌作用。三類物質均可以再進一步純化以及詳細分析作用機制，同時 評估實際應用於植病防治之可行性。
三、產業應用範圍
除了Ｘcc 之外，所有黃原菌屬、植物致病菌Ｘylella 菌屬以及 Stenotrophomonas maltophilia，一種具 多重抗藥性，造成院內感染的重要人類機緣性致病菌，它們聚量感應系統與Ｘcc 非常接近，甚至可以互 通訊息因子 DSF。所以有效的Ｘcc 聚量感應抑制物亦可用於上述這些動植物致病菌的防治上面。
四、優點及與現有技術或類似產品之比較
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目前並沒有有效抑制十字花科黑腐病的藥物，殺菌型抗生素的使用往往較不具專一性，容易造成環境的 傷害，且亦有抗菌株的產生。以抑制聚量感應為藥物設計的標的，可增加專一性，為極可行的方法。
五、專利/可移轉技術
目前尚無。
六、相關重要文獻
Rasmussen TB and Givskov M. (2006a) Quorum sensing inhibitors: a bargain of effects. Microbiology. 152(Pt 4):895-904.
Rasmussen TB and Givskov M. (2006b) Quorum-sensing inhibitors as anti-pathogenic drugs. Int J Med Microbiol. 296(2-3):149-61 Bjarnsholt T, Givskov M. (2007) Quorum-sensing blockade as a strategy for enhancing host defences against bacterial pathogens.
Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 362(1483):1213-22.
