群感信号AI-2对根际促生解淀粉芽孢杆菌SQR9的成膜和运动性影响的分子机理研究
发布时间：2020-12-26 00:45
植物根际促生菌（plantgrowth-promotingrhizobacteria,PGPRs）是一类能在植物根际存活定殖并具有促生或防控土传病害能力的有益微生物,例如Bacilusspp.,Streptomycesspp.,Pseudomonas spp.,和Burkholderia spp.等。近年来,PGPR 菌株因其环境友好、安全无毒等优点作为微生物肥料在农业生产中逐渐得到广泛的应用,在促进作物生长及防控土传病害等方面取得了良好的效果。微生物在根际的成膜和定殖受多种因素影响,包括细菌的鞭毛/运动性、趋化性、多糖和植物根系分泌物等。这些影响因素与多种信号物质参与的调控相关,包括细胞外信号,如根系分泌物中的多种菌-植互作信号物质,还有细胞自身产生的多种调控信号,如细胞自身产生的群体感应（quorum-sensing,QS）信号物质。解淀粉芽孢杆菌（Bacillus imyloliqueae）SQR9是本课题组从生长良好的黄瓜根际土中获得的一株植物根际有益菌。本文主要探究群体感应信号分子AI-2对根际促生解淀粉芽孢杆菌SQR9的成膜和运动性影响的分子机理。首先,通过基因敲除手段得到...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语及专有词汇检索表
第一章 文献综述
1 群体感应系统
1.1 群体感应系统的概念及作用机制
1.2 群体感应信号分子
1.2.1 AI-2信号分子及生理功能
1.2.2 AI-2群感信号的分子调控机制
2 根际有益芽孢杆菌的生物膜形成与根际定殖
2.1 细菌生物膜简介
2.1.1 细菌生物膜的形成过程
2.1.2 细菌生物膜的形成机制
2.2 细菌生物膜检测方法
2.2.1 试管法
2.2.2 96孔微量板法
2.3 有益菌的根际定殖
2.4 生物膜形成能力是影响细菌根际定殖的重要因素
3 群感信号影响细菌定殖能力
3.1 群感信号分子AI-2对生物膜形成的影响
3.2 群感信号分子AI-2对细菌运动性的影响
4 菌株SQR9中AI-2群感信号及其功能
5 本研究的立题依据和意义
6 技术路线
第二章 LUXS-AI-2型密度感应系统对解淀粉芽孢杆菌SQR9菌株生物膜形成及根际定殖的影响
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
1.2.1 细菌基因组提取
1.2.2 质粒提取
1.2.3 luxS基因的敲除
1.2.4 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的生物膜形成和定量分析
1.2.5 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的运动性的测定
1.2.6 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的细胞外多糖（EPS）的测定
1.2.7 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的生长曲线的测定
1.2.8 群感信号分子AI-2在SQR9不同培养时期的测定
1.2.8.1 AI-2获取,活性测定
1.2.8.1.1 AI-2获取
1.2.8.1.2 AI-2活性测定
1.2.8.2 AI-2浓度定量测定
1.2.8.3 不同培养时间的SQR9菌体上清的AI-2的浓度定量
1.2.9 突变体SQR9-ΔluxS的互补
1.2.9.1 表达载体pNW33N-luxS的构建
1.2.9.2 表达载体pNW33N-luxS转入突变体SQR9-ΔluxS
1.2.10 SQR9菌株和突变体SQR9-ΔluxS在黄瓜和番茄根际原位定殖的影响
1.2.10.1 SQR9及突变体SQR9-ΔluxS的绿色荧光蛋白（GFP）标记
1.2.10.2 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的根际定殖分析
2 结果与分析
2.1 luxS基因的敲除
2.2 AI-2信号分子减弱SQR9菌株生物膜的形成
2.3 AI-2号降低SQR9菌株细胞的swimming和swarming运动性
2.4 AI-2信号抑制SQR9菌株产细胞外多糖（EPS）
2.5 SQR9与突变体SQR9-ΔluxS的生长曲线差异
2.6 群感信号分子AI-2在菌株中的测定
2.6.1 AI-2活性的测定
2.6.2 AI-2浓度的测定
2.7 突变体SQR9-ΔluxS的互补和SQR9-ΔluxS-gfp的互补
2.8 AI-2对SQR9菌株在黄瓜和番茄根际成膜定殖的影响
3 讨论
4 小结
第三章 LUXS-AI-2型密度感应系统对解淀粉芽孢杆菌SQR9基因转录影响的分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
1.2.1 生物膜及运动性相关基因的定量
1.2.2 转录组样品准备
2 结果与分析
2.1 生物膜与运动性相关基因定量
2.2 转录组数据分析
3 讨论
4 小结
第四章 LUXS-AI-2型信号在解淀粉芽孢杆菌SQR9中的可能受体蛋白分析
1 材料及方法
1.1 基因组序列
1.2 计算工具
1.3 远距离同源蛋白序列搜索
1.4 已知AI-2受体蛋白分析
2 结果与分析
2.1 解淀粉芽孢杆菌SQR9中的rbs操纵子搜索
2.2 解淀粉芽孢杆菌SQR9中的lsr操纵子搜索
3 讨论
4 小结
参考文献
全文结论
创新点
展望
附录
硕士期间已（待）发表的论文
致谢
本文编号：2938701
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语及专有词汇检索表
第一章 文献综述
1 群体感应系统
1.1 群体感应系统的概念及作用机制
1.2 群体感应信号分子
1.2.1 AI-2信号分子及生理功能
1.2.2 AI-2群感信号的分子调控机制
2 根际有益芽孢杆菌的生物膜形成与根际定殖
2.1 细菌生物膜简介
2.1.1 细菌生物膜的形成过程
2.1.2 细菌生物膜的形成机制
2.2 细菌生物膜检测方法
2.2.1 试管法
2.2.2 96孔微量板法
2.3 有益菌的根际定殖
2.4 生物膜形成能力是影响细菌根际定殖的重要因素
3 群感信号影响细菌定殖能力
3.1 群感信号分子AI-2对生物膜形成的影响
3.2 群感信号分子AI-2对细菌运动性的影响
4 菌株SQR9中AI-2群感信号及其功能
5 本研究的立题依据和意义
6 技术路线
第二章 LUXS-AI-2型密度感应系统对解淀粉芽孢杆菌SQR9菌株生物膜形成及根际定殖的影响
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
1.2.1 细菌基因组提取
1.2.2 质粒提取
1.2.3 luxS基因的敲除
1.2.4 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的生物膜形成和定量分析
1.2.5 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的运动性的测定
1.2.6 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的细胞外多糖（EPS）的测定
1.2.7 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的生长曲线的测定
1.2.8 群感信号分子AI-2在SQR9不同培养时期的测定
1.2.8.1 AI-2获取,活性测定
1.2.8.1.1 AI-2获取
1.2.8.1.2 AI-2活性测定
1.2.8.2 AI-2浓度定量测定
1.2.8.3 不同培养时间的SQR9菌体上清的AI-2的浓度定量
1.2.9 突变体SQR9-ΔluxS的互补
1.2.9.1 表达载体pNW33N-luxS的构建
1.2.9.2 表达载体pNW33N-luxS转入突变体SQR9-ΔluxS
1.2.10 SQR9菌株和突变体SQR9-ΔluxS在黄瓜和番茄根际原位定殖的影响
1.2.10.1 SQR9及突变体SQR9-ΔluxS的绿色荧光蛋白（GFP）标记
1.2.10.2 SQR9以及突变体SQR9-ΔluxS的根际定殖分析
2 结果与分析
2.1 luxS基因的敲除
2.2 AI-2信号分子减弱SQR9菌株生物膜的形成
2.3 AI-2号降低SQR9菌株细胞的swimming和swarming运动性
2.4 AI-2信号抑制SQR9菌株产细胞外多糖（EPS）
2.5 SQR9与突变体SQR9-ΔluxS的生长曲线差异
2.6 群感信号分子AI-2在菌株中的测定
2.6.1 AI-2活性的测定
2.6.2 AI-2浓度的测定
2.7 突变体SQR9-ΔluxS的互补和SQR9-ΔluxS-gfp的互补
2.8 AI-2对SQR9菌株在黄瓜和番茄根际成膜定殖的影响
3 讨论
4 小结
第三章 LUXS-AI-2型密度感应系统对解淀粉芽孢杆菌SQR9基因转录影响的分析
1 材料与方法
1.1 材料
1.2 方法
1.2.1 生物膜及运动性相关基因的定量
1.2.2 转录组样品准备
2 结果与分析
2.1 生物膜与运动性相关基因定量
2.2 转录组数据分析
3 讨论
4 小结
第四章 LUXS-AI-2型信号在解淀粉芽孢杆菌SQR9中的可能受体蛋白分析
1 材料及方法
1.1 基因组序列
1.2 计算工具
1.3 远距离同源蛋白序列搜索
1.4 已知AI-2受体蛋白分析
2 结果与分析
2.1 解淀粉芽孢杆菌SQR9中的rbs操纵子搜索
2.2 解淀粉芽孢杆菌SQR9中的lsr操纵子搜索
3 讨论
4 小结
参考文献
全文结论
创新点
展望
附录
硕士期间已（待）发表的论文
致谢
本文编号：2938701
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