枯草芽胞杆菌MEP代谢路径基因簇分析及重组菌株构建

发布时间：2017-12-16 12:23

  本文关键词：枯草芽胞杆菌MEP代谢路径基因簇分析及重组菌株构建

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【摘要】：枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)是一种理想的被广泛地应用于农业生产研究的对植物病原真菌具有拮抗作用的生防细菌。目前已明确,枯草芽胞杆菌中存在参与MEP代谢途径的相关基因及其编码蛋白的结构和功能,但参与MEP代谢途径的各个基因的转录单元却鲜有研究,同时有关枯草芽胞杆菌是否可以通过转基因技术构建具备影响害虫天敌行为重组菌株的相关报道较少。本研究以枯草芽胞杆菌(B.subtilis)916菌株为研究对象,旨在阐述参与MEP代谢途径相关基因的转录概况,并构建重组生防菌株,以影响害虫天敌的行为。利用生物信息学,以枯草芽胞杆菌Bs168为参考对象,结合KEGG和NCBI数据库分析Bs916菌株中参与MEP代谢途径和FPP合成的dxs,dxr,isp D,isp F,ip K,isp G,isp H,idi和isp A 9个基因在基因组中的分布情况,同时通过BLAST进行氨基酸相似性比对。结果表明这9个基因散布于Bs916菌株基因组中,其所编码的氨基酸与Bs168相应基因所编码氨基酸相似性均高于73%。通过测定Bs916在LB中的生长曲线,结合反转录PCR明确参与MEP代谢途径和FPP合成的9个基因的转录时期。结果表明:上述9个基因在菌株生长的指数期和稳定期都进行转录。以T4时期菌株为实验对象,利用RT-PCR确定9个基因的转录单元,同时通过5′RACE技术确定1-脱氧-5-磷酸-D-木酮糖合成酶(Dxs)的转录起始位点。结果发现:dxs与isp A共转录,与其它5个基因共同形成大小为6352 bp的多顺反子;dxr与其它19个基因共同形成大小为19355 bp的转录单元;isp D与isp F紧邻,中间间隔8 bp的核苷酸与其它20个基因共同形成大小为18580 bp的转录单元;idi与其下游的1个基因形成大小为3413 bp的转录单元;ip K与其它4个基因形成大小为2535 bp的转录单元;isp G与其上游的2个基因形成大小为2954 bp的转录单元;isp H与其下游的1个基因形成大小为819 bp的转录单元。Dxs的转录起始位点C位于编号为KO64_RS11240基因翻译起始密码子上游157 bp处。通过基因工程技术,构建具有影响害虫天敌行为的枯草芽胞杆菌菌株。结果表明:具有优化后编码橙花叔醇和香叶基芳樟醇合成酶的PITPS4基因在枯草芽胞杆菌916菌株具有转录活性。本研究明确了枯草芽胞杆菌916菌株MEP代谢途径相关基因的转录情况,为枯草芽胞杆菌MEP代谢路径相关基因的转录分析提供依据;同时初步完成含有PITPS4基因的重组菌株构建,为今后研制高效具有影响害虫天敌行为的枯草芽胞杆菌菌株奠定基础。
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S476.1

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本文编号：1296009