产酶溶杆菌OH11自溶相关基因鉴定及功能研究

发布时间：2020-06-08 23:18

【摘要】：产酶溶杆菌OH11菌株对许多植物病原菌的生长有着抑制作用。该菌产生的热稳定抗真菌因子(Heat-Stable Antifungal Facter,HSAF)次生代谢产物,能够抑制植物病原真菌及卵菌生长。由于HSAF合成基因簇较大,难以通过现有的大肠杆菌或其他表达系统实现其异源表达;HSAF的化学结构较为复杂,无法进行人工合成。因此,研究产酶溶杆菌OH11的HSAF生物合成调控机制,对调控机制中的关键因子进行改良,是现阶段有效提升HSAF产量、实现产业化的一个关键环节。本研究通过改良OH11中的自溶基因,延缓其自溶时间,增加其发酵时间,达到提高OH11的次生代谢产物HSAF产量的目的。前期发现在发酵过程中,产酶溶杆菌OH11菌液在营养缺陷型培养基(10%TSB)中OD_(600)达到2.0后逐渐下降,而在营养丰富培养基(100%TSB)中OD_(600)则可以达到3.0-3.5。针对这种现象,本研究对OH11在不同营养条件下进行培养,通过转录组测序的方式,挑选基因表达具有显著性差异的基因;同时通过生物信息学手段,利用同源比对,发现产酶溶杆菌OH11基因组中存在细胞壁溶解酶同源性较高的蛋白。通过对这九个基因进行敲除试验,确定该基因的生物学功能,分析基因与OH11自溶度的关系。结果显示,突变菌Δ0714、Δ1014、Δ2162、Δ2703、Δ2875、Δ3671、Δ4232和Δ4751在自溶表型检测中与野生型菌株相比没有差异,但这些基因的缺失却降低了HSAF的产量,调节机制尚不清楚;Δ0714、Δ1014、Δ2162、Δ2703、Δ2875、Δ3671、Δ4232、Δ4745和Δ4751在检测四种胞外酶和Twitching motility时,与野生型菌株相比并没有差异;基因2703、3671、4232、4745和4751参与调节产酶溶杆菌OH11的菌落形态,如何调节尚不清楚。
【图文】：

杆菌 OH11 研究进展N4-7，C3，OH11 是目前报道的 4 种主要产酶溶杆菌，早期的研究主株。产酶溶杆菌 3.1T8 产生的一种物质可为潜在生物控制剂，存在中的一种低分子化合物，，能引起瓜果腐霉（P.aphanidermatum）的游并抑制孢囊萌发；且研究结果表明营养资源对菌株 3.1T8 产生抗真菌响[1]。草坪夏季斑枯病的生物防治，产酶溶杆菌 N4-7 有较佳的防治 C3 能抑制多种植物真菌病害，也可以抑制孢子萌发和叶斑病的发展从辣椒根际土壤中分离得到一株生防菌，即 Lysobacter enzymogene杆菌属 Lysobacter 、黄单胞科 Xanthomonadacea。产酶溶杆菌 OH1其全基因组中（G+C）%的含量较高，该菌具有滑行现象，但无鞭毛外水解酶，例如几丁质、蛋白酶、纤维素酶、β-1,3-葡萄糖酶等，且产热稳定抗真菌因子（Heat-StableAntifungalFacter,HSAF）能够抑制病长[4]。

杆菌,水解酶,细菌

图 1-2 产酶溶杆菌 OH11 的滑行特征Fig.1-2 Gliding motility of L. enzymogens OH11[5, 6] 胞外水解酶杆菌属细菌对真菌、细菌、线虫和单细胞藻类都有拮抗活性是该菌分类的重溶杆菌属细菌具有这种拮抗活性主要是因为该菌分泌的胞外水解酶（蛋白酶、几丁质酶和 β-1,3-葡聚糖酶等）对上述病原微生物有降解其细胞壁的功能[图 1-3 产酶溶杆菌 OH11 能产生多种胞外水解酶.1-3 L. enzymogenes OH11 could produce chitinase, protease and β-1,3-glucanase. A, B, and C, the enzyme act
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S476

【参考文献】