解淀粉芽孢杆菌NC6蛋白激发子PeBA1的分离鉴定及功能研究
本文关键词:解淀粉芽孢杆菌NC6蛋白激发子PeBA1的分离鉴定及功能研究
更多相关文章: 蛋白激发子 过敏反应 活性氧爆发 诱导系统抗病性
【摘要】:解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是植物根际生长促进菌中非常重要的一类生防菌。研究表明,芽孢杆菌生防机制主要包括:竞争、拮抗、诱导抗病性及促进生长等4个方面。目前尚未有关于解淀粉芽孢杆菌大分子蛋白激发子的报道,本研究首次从解淀粉芽孢杆菌NC6菌株中分离纯化出一种能够诱导烟草产生系统抗病反应的新型蛋白激发子PeBA1,为进一步阐述解淀粉芽孢杆菌诱导抗病性提供一定的理论基础。具体实验内容与结果如下:1.蛋白激发子的分离纯化及质谱分析通过硫酸铵沉淀,阴离子柱交换层析,以及活性胶回收等一系列蛋白纯化方法,从解淀粉芽孢杆菌NC6菌株中获得一种能够诱导烟草叶片产生典型过敏反应的蛋白质激发子。并对该激发子进行质谱分析,获得其氨基酸序列,并命名为PeBA1(Protein elicitor from Bacillus amyloliquefaciens 1)。2.构建PeBA1原核表达及纯化系统克隆Pe BA1基因,并将目的基因与原核表达载体E1连接,最后转化至大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)进行原核表达。进一步通过细胞超声破碎,Ni柱亲和层析,超滤除盐浓缩获得高浓度PeBA1重组蛋白。SDS-PAGE检测及诱导烟草叶片过敏性坏死活性测试实验验证原核表达的准确性。3.PeBA1的理化性质及诱导烟草防御反应进一步研究PeBA1重组蛋白的理化性质及诱导烟草防御反应。PeBA1重组蛋白能够在4、25、50、80、100℃水浴中孵育15min后保持良好的稳定性。其所能够引起枯斑三生烟烟草叶片过敏性坏死反应的最低浓度为5μM。PeBA1重组蛋白能够诱导烟草防御早期事件如活性氧爆发(包括过氧化氢、超氧负离子的产生)。同时PeBA1重组蛋白可以诱导产生大量的次生代谢产物,包括大量的酚类物质形成等,其能够增强细胞壁强度,阻止病原菌的侵染。4.PeBA1诱导烟草产生系统抗病性通过诱导烟草抗病性测试,我们发现PeBA1重组蛋白能够诱导烟草产生对灰霉病菌和烟草花叶病毒的抗性。PeBA1重组蛋白处理的烟草叶片接种灰霉菌后,病斑直径明显小于蛋白缓冲液处理组,PeBA1处理的烟草叶片接种TMV后所引起病斑数和病斑大小均少于或小于缓冲液处理,证明PeBA1重组蛋白能够诱导烟草产生系统抗病性。进一步研究发现,PeBA1重组蛋白处理烟草,能够诱导水杨酸途径相关抗病性基因如PR1a、PR1b和PR5和PAL,以及茉莉酸途径相关部分抗病性基因如COI1和PDF1.2的转录上调,同时也能够引起在水杨酸介导的系统获得抗病性和植物根围菌引起的诱导系统抗病性中起重要作用的NPR1的转录上调。
【关键词】:蛋白激发子 过敏反应 活性氧爆发 诱导系统抗病性
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S476.1
【目录】:
- 摘要6-7
- Abstract7-12
- 第一章 引言12-20
- 1.1 解淀粉芽孢杆菌12-14
- 1.1.1 解淀粉芽孢杆菌促生长活性12-13
- 1.1.2 解淀粉芽胞杆菌抗菌活性13
- 1.1.3 解淀粉芽孢杆菌诱导系统抗性13-14
- 1.2 微生物源蛋白质激发子14-15
- 1.2.1 真菌源蛋白激发子14-15
- 1.2.2 细菌源蛋白质激发子15
- 1.3 激发子引起的植物系统抗病性15-18
- 1.3.1 诱导系统抗病性和获得系统抗病性15-16
- 1.3.2 激发子诱导的植物抗病相关事件16-17
- 1.3.3 植物抗病性信号途径17-18
- 1.4 研究目的及意义18-19
- 1.5 试验方案19-20
- 第二章 解淀粉芽孢杆菌蛋白激发子的分离纯化及质谱分析20-26
- 2.1 实验材料20
- 2.1.1 菌株与植物材料20
- 2.1.2 实验试剂和仪器20
- 2.1.3 培养基与试剂配方20
- 2.2 实验方法20-22
- 2.2.1 解淀粉芽孢杆菌NC6的发酵液培养20-21
- 2.2.2 蛋白激发子的分离纯化21-22
- 2.3 实验结果与分析22-24
- 2.3.1 解淀粉芽孢杆菌激发子的分离与纯化22-23
- 2.3.2 解淀粉芽孢杆菌激发子的质谱鉴定23-24
- 2.4 本章小结与讨论24-26
- 第三章 蛋白激发子Pe BA1的基因克隆与原核表达26-35
- 3.1 实验材料26-27
- 3.1.1 菌株与植物材料26
- 3.1.2 实验试剂和仪器26
- 3.1.3 培养基及试剂配方26-27
- 3.2 解淀粉芽孢杆菌基因组提取27
- 3.3 Pe BA1基因克隆及载体构建27-28
- 3.3.1 Pe BA1基因克隆27
- 3.3.2 Pe BA1基因胶回收及连接转化27-28
- 3.4 质粒提取及转化表达28-29
- 3.5 Pe BA1的原核表达及纯化29-30
- 3.5.1 Pe BA1的原核重组表达29
- 3.5.2 Pe BA1重组蛋白的纯化及浓度测定29-30
- 3.6 结果与分析30-33
- 3.6.1 蛋白激发子Pe BA1基因的克隆30
- 3.6.2 Pe BA1原核表达载体的构建30-32
- 3.6.3 Pe BA1重组蛋白的表达纯化32-33
- 3.7 本章小结与讨论33-35
- 第四章 Pe BA1重组蛋白激发子理化性质及诱导烟草防御反应35-44
- 4.1 实验材料35
- 4.1.1 植物材料35
- 4.1.2 实验试剂和仪器35
- 4.1.3 培养基及试剂配方35
- 4.2 实验方法35-37
- 4.2.1 Pe BA1重组蛋白激发子理化性质35-36
- 4.2.2 Pe BA1重组蛋白诱导烟草产生早期防卫反应36-37
- 4.3 结果与分析37-42
- 4.3.1 Pe BA1重组蛋白引起典型的HR坏死37-38
- 4.3.2 Pe BA1重组蛋白的热稳定性38-39
- 4.3.3 Pe BA1重组蛋白引起过敏性坏死反应最低浓度39-40
- 4.3.4 Pe BA1重组蛋白诱导活性氧积累40-41
- 4.3.5 Pe BA1重组蛋白诱导烟草细胞内酚类物质的产生和积累41-42
- 4.4 本章小结与讨论42-44
- 第五章 Pe BA1诱导烟草产生系统抗病性44-52
- 5.1 实验材料44
- 5.1.1 植物及菌株材料44
- 5.1.2 实验试剂和仪器44
- 5.1.3 培养基及试剂配方44
- 5.2 实验方法44-46
- 5.2.1 Pe BA1诱导烟草产生对灰霉病菌的抗性44-45
- 5.2.2 Pe BA1诱导烟草产生对烟草花叶病毒(TMV)抗性45
- 5.2.3 荧光定量PCR检测Pe BA1诱导抗病相关基因表达45-46
- 5.3 实验结果与分析46-51
- 5.3.1 Pe BA1诱导烟草产生对灰霉病菌的抗性46-47
- 5.3.2 Pe BA1诱导烟草产生对烟草花叶病毒抗性47-49
- 5.3.3 Pe BA1诱导抗病相关基因转录上调49-51
- 5.4 本章小结与讨论51-52
- 第六章 全文结论52-53
- 参考文献53-59
- 致谢59-60
- 作者简历60
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关晓欢;姜华;;解淀粉芽孢杆菌研究进展[J];生物技术世界;2013年01期
2 权春善;王军华;徐洪涛;范圣第;;一株抗真菌解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其发酵条件的初步研究[J];微生物学报;2006年01期
3 陈成;崔堂兵;于平儒;;一株抗真菌的解淀粉芽孢杆菌的鉴定及其抗菌性研究[J];现代食品科技;2011年01期
4 洪鹏;安国栋;胡美英;王会冬;;解淀粉芽孢杆菌防治果蔬采后病害研究进展[J];中国农学通报;2013年12期
5 汤际亮;张煜坤;孙得发;徐宇静;韩小雨;李艳;徐秀容;;獭兔盲肠中枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定[J];黑龙江畜牧兽医;2013年19期
6 张娟;杨彩梅;曹广添;曾新福;刘金松;;解淀粉芽孢杆菌及其作为益生菌的应用[J];动物营养学报;2014年04期
7 罗佳捷;肖淑华;张彬;王洁;;解淀粉芽孢杆菌的培养工艺及应用研究进展[J];饲料博览;2014年05期
8 张静;冉晓潇;朱天辉;彭艳;刘洋;;解淀粉芽孢杆菌对山茶灰斑病菌的抑制作用[J];东北林业大学学报;2014年07期
9 欧阳静;;中国首次给解淀粉芽孢杆菌颁发“执照”[J];农药市场信息;2013年19期
10 刘刚;;解淀粉芽孢杆菌悬浮剂研制成功[J];农药市场信息;2014年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘振宇;曹阳;邓德法;于占翠;尹向田;范素素;徐亮;胥丽娜;;解淀粉芽孢杆菌生物膜特征与生防活性[A];中国植物病理学会2012年学术年会论文集[C];2012年
2 李红胜;谢为天;徐春厚;;一株解淀粉芽孢杆菌的鉴定及其蛋白酶酶学性质研究[A];生态环境与畜牧业可持续发展学术研讨会暨中国畜牧兽医学会2012年学术年会和第七届全国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会会议论文集——T06饲料卫生与安全专题[C];2012年
3 曹海鹏;周呈祥;何珊;欧仁建;杨先乐;;具有降解亚硝酸盐活性的解淀粉芽孢杆菌的分离与安全性分析[A];2012第四届全国现代生态渔业与水环境综合治理技术汇总[C];2012年
4 尹向田;曹阳;齐文静;范素素;刘振宇;;杨树内生解淀粉芽孢杆菌yqxM-sipW-tas A操纵子的克隆[A];第三届中国森林保护学术大会论文摘要集[C];2010年
5 邱思鑫;郭龙涛;;植物内生解淀粉芽孢杆菌TB2的中试与应用[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 何月秋;;解淀粉芽孢杆菌P3促进苗木繁殖和防治根结线虫研究[A];2009’环保农药新技术、新产品暨生物农药技术研讨会论文集[C];2009年
7 高伟霞;张伟;冯俊;王淑芳;宋存江;;解淀粉芽孢杆菌(Bacillus.amyloliquefaciens)LL3谷氨酸降解酶pgdS的敲除[A];2012年第五届全国微生物遗传学学术研讨会论文摘要集[C];2012年
8 张淑梅;;内生解淀粉芽孢杆菌抗菌活性物质和抗菌蛋白基因研究[A];第四届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会论文集[C];2012年
9 曹海鹏;安健;陈百尧;伏光辉;吕利群;;鲟源嗜水气单胞菌拮抗解淀粉芽孢杆菌的安全性分析[A];2012年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2012年
10 计坚;胡胜兰;余东游;李卫芬;;解淀粉芽孢杆菌替代抗生素对育肥猪生长性能的影响及其肝脏损伤的保护作用[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 曹广添;解淀粉芽孢杆菌的抑菌机理及对肉鸡生长代谢和盲肠微生物菌群的影响[D];浙江大学;2015年
2 邵佳慧;解淀粉芽孢杆菌SQR9吲哚乙酸合成途径及促生效应的研究[D];南京农业大学;2014年
3 陈玉龙;解淀粉芽孢杆菌CQBA03菌株基因组文库的构建和抗菌相关机制研究[D];重庆大学;2015年
4 曹海鹏;抗嗜水气单胞菌解淀粉芽孢杆菌的抗菌机理研究及其微胶囊制剂的安全性评价[D];上海海洋大学;2013年
5 宋博;解淀粉芽孢杆菌anti-CA菌株抗污损生物的研究[D];中国海洋大学;2014年
6 杨慧林;基于全基因组测序和系统生物学分析的鸟苷工业生产菌分子育种研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹晶晶;解淀粉芽孢杆菌对小麦黄花叶病的生物防治研究[D];西北农林科技大学;2015年
2 黄路;酿酒酵母在鱼类中的益生效应研究[D];华中农业大学;2015年
3 朱弘元;解淀粉芽孢杆菌B15的有效抑菌成分的研究[D];新疆大学;2015年
4 张金凤;棉花内生解淀粉芽孢杆菌41B-1R应用研究[D];南京农业大学;2014年
5 单哲;M-01解淀粉芽孢杆菌的分离纯化鉴定及其生态培养生长规律的研究[D];扬州大学;2015年
6 王世琼;解淀粉芽孢杆菌对肉仔鸡饲喂效果的研究[D];河南农业大学;2015年
7 徐洪;一株抑制稻瘟菌的解淀粉芽孢杆菌的分离与次生代谢产物成分分析[D];四川农业大学;2015年
8 樊苏恒;核桃根腐病拮抗解淀粉芽孢杆菌发酵优化及其菌剂的研制[D];四川农业大学;2015年
9 刘京兰;解淀粉芽孢杆菌CC09产IturinA的发酵条件及IturinA的提取工艺研究[D];南京大学;2014年
10 侯宝宏;解淀粉芽孢杆菌TS-1203抑菌活性物质分析及制剂研制[D];甘肃农业大学;2016年
,本文编号:573382
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/573382.html