解淀粉芽孢杆菌PEBA20野生株与变异株SCEV转录组分析及cheA基因突变株构建

发布时间：2020-03-18 06:28

【摘要】：解淀粉芽孢杆菌PEBA20是从植物中分离到的内生细菌,对多种植物病原真菌和细菌具有良好生防活性。变异株SCEV是PEBA20在单一环境持续继代培养得到的可稳定遗传的表型变异株,其生物膜表型、运动性特征以及抗菌活性都发生了明显变化。本研究对变异株SCEV和PEBA20野生株进行转录组测序分析,并利用同源重组法构建了△cheA突变株。主要研究结果如下:(1)通过RNA-seq得到大约2.4G数据,WT(野生株)和SCEV中分别有3825和3757个表达基因,共有2339个表达差异基因。通过KEGG富集发现TCA循环路径中存在大量基因表达差异;芽孢形成和休眠调控路径中,SCEV芽孢外壳蛋白和孢子萌发调控蛋白相关基因表达显著下调,启动芽孢形成级联反应的关键调控因子spo0A、kinA、sigD和sigF显著上调;SCEV抗菌化合物合成的非核糖体肽及聚酮类合成路径的基因全部上调;分析与细菌群体感应相关的基因中,22个上调表达基因和12个下调表达基因,趋化性和鞭毛组装调控路径中,SCEV共34个表达差异基因上调。这些基因表达差异,暗示着SCEV在芽孢形成、抗菌活性、运动特征上可能存在差异。(2)测定了WT和SCEV运动性的差异,在0.3%LB平板上测定细菌的趋化运动能力,发现WT的趋化运动能力强于SCEV;在0.7%LB平板上测定细菌的群集运动特征,发现WT表现出明显的群集运动特征,而SCEV几乎不产生群集运动。通过同源重组技术构建了PEBA20的che A基因突变株。通过PCR扩增cheA基因同源前臂、同源后臂和kan抗性基因片段,连接到pMUTIN4自杀载体。通过电转化分别转入PEBA20感受态细胞并通过抗生素筛选获得了cheA基因突变株。△cheA突变株在固气界面不能形成复杂的生物膜表型,生物膜表面平坦、光滑,中部塌陷,边缘略隆起且呈半透明状。在气液界面,△cheA突变株不能形成漂浮生物膜。在0.7%LB和0.3%LB平板上,△cheA突变株丧失了群集运动性和趋化运动性。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S476

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