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《北京农学院学报》2020,(3)
【目的】解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是目前植物病害生物防治研究的热点之一。为了探索解淀粉芽胞杆菌BJ-6的生防机制,对该菌株的全基因组进行测序分析。【方法】利用二代测序技术对解淀粉芽胞杆菌BJ-6进行全基因组测序,使用Prodigal等软件进行基因预测与功能注释,并搜寻主要的抗菌次级代谢产物合成基因簇,转录分析这些抗菌代谢产物合成基因的表达。【结果】解淀粉芽胞杆菌BJ-6基因组大小为4 175 709 bp,有4 261个基因,GC含量为46.12%,搜寻到7种抗菌次级代谢产物合成基因簇,其中表面活性素合成基因簇与模式菌株FZB42相比出现较大差异,这7种抗菌物质合成基因在12～60 h培养条件下均能正常表达。【结论】获得解淀粉芽胞杆菌BJ-6的全基因组序列信息,挖掘抗菌物质合成基因簇,为今后深入研究解淀粉芽胞杆菌BJ-6产生的抗菌物质及其抑菌机制提供保障。 相似文献
2.
【目的】评估菌株TRM SA0054的代谢潜力,解析其基因组信息研究该菌株次级代谢产物基因资源。【方法】采用Illumina Hiseq测序平台对菌株TRM SA0054进行全基因组测序,并进行生物信息学分析,采用现代分离纯化方法检测鉴定其代谢产物。【结果】菌株TRM SA0054基因组大小为7.2 Mb,共有6 410个蛋白编码基因,GC含量为73.16%;预测到26个次级代谢基因簇,其中Region 36.1基因簇与Tubercidin(杀结核菌素)基因簇相似性为81%,菌株TRM SA0054发酵能够产生Tubercidin。【结论】基于基因组挖掘和LC-MS检测验证菌株TRM SA0054具有产生Tubercidin的能力。 相似文献
3.
【目的】分析贝莱斯芽孢杆菌MC2-1的全基因组序列信息,挖掘该菌株拮抗物质合成的相关基因,为其生防机理研究和开发应用提供数据基础。【方法】采用二代Illumina Hiseq与三代Pacbio平台相结合的测序技术,对从美洲大蠊肠道内分离获得的烟草疫霉拮抗菌MC2-1进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组装、预测、功能注释、共线性分析及次级代谢产物合成基因簇预测。【结果】菌株MC2-1的全基因组大小为3929792 bp,平均GC含量为46.5%,共编码4015个基因;包含tRNA基因86个、rRNA基因27个、sRNA基因81个;含有基因组岛2个、前噬菌体1个、CRISPRCas 9个。在NR、Swiss-Prot、COG、GO和KEGG数据库中分别注释到4015、3347、2996、2841和2223个基因。在CAZyme数据库中注释到几丁质酶、纤维素酶和淀粉酶等可降解植物病原真菌细胞壁的相关酶基因。预测到菌株MC2-1中有12个次级代谢产物合成基因簇,编码表面活性素（Surfactin）、丰原素（Fengycin）、杆菌素（Bacillibactin）、杆菌溶素（Bacilysin）、大环内酰亚胺H （Macrolactin H）、杆菌烯（Bacillaene）和艰难菌素（Difficidin）等抑菌物质,其中多数抑菌物质是通过非核糖体途径和聚酮合酶途径合成,且其中6个基因簇在贝莱斯芽孢杆菌中高度保守。【结论】菌株MC2-1的基因组中含有多种次级代谢产物合成基因簇,可编码合成已知的抑菌活性物质,同时还存在降解病原真菌细胞壁的相关基因。推测菌株MC2-1可通过分泌抑菌次生代谢物及相关降解酶达到防治植物病害的效果,在农业生物防治中具有较好的应用前景。 相似文献
4.
【目的】解析辣椒疫霉拮抗菌Y4-39的全基因组序列信息,阐明其防病促生机制,为其开发和应用提供理论依据。【方法】采用三代牛津纳米孔测序（ONT）和二代测序平台（BGISEQ）相结合的方法,对从黑水虻肠道分离获得的对辣椒疫霉具有较强抑制活性的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis） Y4-39进行全基因组测序、组装、基因预测和功能注释,并进行比较基因组学分析,从全基因组水平挖掘菌株Y4-39的次生代谢产物合成基因簇。【结果】菌株Y4-39全基因组大小为3891759 bp,GC含量46.67%,编码3713个蛋白基因,27个rRNA和86个tRNA基因,不含质粒。基于全基因组序列构建的B.velezensis系统发育进化树可分为5个亚群,亚群间的平均核苷酸一致率（ANI）大于97%,亚群内各菌株之间ANI大于98%。预测得到12个潜在的次生代谢产物合成基因簇,包括表面活性素、大环内酰亚胺H、bacillaene、芬枯草菌素、地非西丁、杆菌素和杆菌溶素等抑菌活性物质,同时还存在5个产物未知的次生代谢产物合成基因簇。【结论】贝莱斯芽孢杆菌种内存在一定程度的分化。菌株Y4-39基因组含有多个次生代谢产物合成基因簇,具有合成多种抑菌活性物质的能力,具有较好的应用前景。 相似文献
5.
为了对生防细菌绿针假单胞菌的基因组信息进行深入探索,全面描述绿针假单胞菌的特征并挖掘其次级代谢产物,从NCBI数据库中获得46个绿针假单胞菌的基因组,利用泛基因组分析软件和次级代谢产物挖掘软件对其进行分析。结果表明,46株菌的基因组大小在6.61～7.23 Mb,GC含量为62.0%～63.2%,共分为4个亚种,在进化树上被归为4个分支;泛基因组分析发现,其含有13 296个基因家族,其中,核心基因家族有3 653个,特有基因家族有3 968个。次级代谢产物合成基因簇预测分析发现,46个绿针假单胞菌基因组中有27类、643个次级代谢基因簇,4个亚种中均含有的主要基因簇是高丝氨酸内酯、非核糖体肽合成酶、丁内酯、细菌素和吩嗪;且绿针假单胞菌中还有大量未开发的次级代谢产物。该研究明确了绿针假单胞菌的泛基因组和核心基因组特征,预测了其次级代谢产物,有助于全面了解绿针假单胞菌的特征及深入开发利用该菌株。 相似文献
6.
枯草芽胞杆菌Bs-916的全基因组分析 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】对枯草芽胞杆菌Bs-916进行全基因组测序,为今后更好挖掘和利用该菌生防潜力提供较多的分子生物学信息。【方法】通过应用比较基因组学软件与另一测序菌株Bs168进行全基因组序列分析。【结果】Bs-916菌株全基因组大小为3 925 958 bp,GC含量为46.4%,与其它已测序全基因组芽孢杆菌相比,其GC含量最高;预测所得CDS数为4 056个,152个串联重复区域,转座子103个,IS（插入序列）序列数量37个, tRNA 46个,rRNA 39个;比较基因组学分析其含有8个NRPS/PKS基因簇,其中bacillomycin L,macrolactin,difficidin这3个基因簇在比较菌株Bs168中不存在;该菌还含有植酸酶基因、comAPQX及sfp等与生防因子相关的基因。【结论】Bs-916菌株全基因组含有多种抗菌物质编码基因簇,是一类具有极大生防潜力的典型根际革兰氏阳性菌株。该菌株全基因组序列的测定及其遗传操作方法的可行性,有利于其次生代谢产物的开发和利用。次生代谢产物具有潜在的应用价值,有望在未来开发成独特的农业生物工程制剂。 相似文献
7.
《塔里木大学学报》2020,(2)
耐碱微生物是新天然产物的重要来源,TRM49041是从新疆罗布泊地区渠沟沉积物中分离的一株耐碱菌株,可在pH8～10环境下正常生长。为探究该菌株分类学地位及代谢潜能,本研究从菌株形态特征、基因型特征、生理生化特征以及化学特征等方面对其进行鉴定,同时,对该菌株进行全基因组测序及分析。结果表明其具有链霉菌的典型特征,与罗中链霉菌相似,但又有明显区别,根据其特性确定为罗中链霉菌的新亚种,命名为罗中链霉菌耐碱亚种(Streptomyces luozhongensis subsp.alkalitolerant);其基因组全长为7 019 135 bp,共编码6 212个基因,GC含量为73.99%;通过antiSMASH预测分析,发现其中存在27个潜在的次级代谢产物生物合成基因簇,具有产生链霉素、衣霉素、星孢菌素、Ikarugamycin、JBIR-126和尼日利亚菌素的潜力,是一株新型化合物挖掘的候选菌株。菌株的鉴定及基因组分析为丰富物种资源库及次级代谢产物的深度挖掘奠定了理论基础。 相似文献
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NWMCC0137是从屠宰场下水道污泥中分离获得的1株高效分解血液蛋白并具有良好生物防控特性的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。为探究枯草芽孢杆菌NWMCC0137(B.subtilis NWMCC0137)高效水解血液蛋白机制及挖掘次级代谢产物编码基因资源，利用DNBSEQ与PacBio测序平台对其进行全基因组测序并进行序列组装和基因预测、功能注释、比较基因组分析。结果表明B.subtilis NWMCC0137的基因组长度为4 215 585 bp, G+C含量为44.23%;编码基因总长度为3 711 885 bp,编码4 384个基因，编码序列占整个基因组长度的88.05%,非编码RNA中包含85个tRNA基因。在KEGG数据库中B.subtilis NWMCC0137基因组被注释到7种胞外蛋白酶编码基因，其中与丝氨酸蛋白酶相关的编码基因有8个。通过antiSMASH预测发现，菌株NWMCC0137基因组中包含7种与已知次生代谢产物合成基因簇相似度为100%的基因簇，包括产孢致死因子、聚酮类化合物、丰原素、枯草芽孢杆菌素168、儿茶酚型嗜铁素、芽孢杆菌素、杆菌... 相似文献
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旨在分析一株牦牛源植物乳杆菌SWUN5815的全基因组序列测序,并对该菌株的功能特性基因进行挖掘。基于PacBio RSII测序平台对乳杆菌SWUN5815进行全基因组测序分析和GO、KEGG、COG和NR数据库进行基因组基本功能注释。结果表明:1)植物乳杆菌SWUN5815的基因组大小为3.27 Mb,GC含量44.59%;2)预测到3 258个编码基因,编码基因总长度为2 814 147bp,平均长度为864bp;3)编码基因通过功能数据库对该菌株基因组基本功能注释和代谢通路基因信息注释得知,SWUN5815基因组中包括5个基因参与抗氧化活性过程,2个基因参与免疫过程;基因组中包含了抗生素、生物降解等代谢过程;可调控免疫和炎症的相关通路;基因组中含有18种已知细菌素基因;有4个合成ABC型细菌素转运系统的功能序列。综上,SWUN5815全基因组测序及分析挖掘其特异性功能基因有利于研究其益生特性提供基础,为菌株作为抗生素替代品的益生菌和饲料添加剂的应用研究提供了重要的参考数据。 相似文献
10.
为深入研究蜡样芽胞杆菌905(Bacillus cereus 905)的促生防病机制以及为进一步优化该菌株提供遗传学信息,采用454焦磷酸测序技术对B.cereus 905基因组进行了测序,并使用相关软件对测序数据进行了基因组拼接、基因功能预测与注释、基因本体分析(GO)、直系同源基因簇(COG)聚类分析以及共线性分析。结果表明:B.cereus 905基因组草图序列大小约为5.39 Mb,GC含量35.05%,由127个片段重叠群组成;该序列已提交GenBank数据库,登录号为LSTW00000000;分析发现菌株905的基因组与其他蜡样芽胞杆菌的基因组有显著的共线性关系;菌株905基因组中存在相当数量的与促生防病功能相关的基因。本研究通过对B.cereus 905基因组的测序为该菌株的优化提供了序列信息。 相似文献
11.
菌株TYF-B5-5(NCBI网站基因登录号为WJHD00000000)是太原理工大学微生物课题组从山西食醋中分离筛选出的1株嗜热耐酸野生菌株,通过NCBI数据库将菌株的16S r RNA进行Blast同源比对,确认为芽孢杆菌。菌株TYF-B5-5可以利用木质纤维素一步发酵生产乙醇,在以天然玉米秸秆为唯一碳源时,最适条件下乙醇浓度可达8.0 mmol/L。为了进一步了解该菌株的代谢机制及其特性,对菌株TYF-B5-5进行了全基因组测序。结果显示,该菌株基因组大小为3 984 415 bp,GC含量为43.56%,有11个scaffolds和12个contigs,共有4 303个基因得到注释;通过数据库比对分析,完成了菌株TYF-B5-5丙酮酸到乙醇代谢过程5种关键基因的功能预测。菌株TYF-B5-5全基因组测序结果分析可为嗜热芽孢杆菌产乙醇代谢途径的研究提供理论支持。 相似文献
12.
以分离自宁波市市售鸡肉中的一株大肠埃希菌ECCNB12-2为研究对象,使用微量肉汤稀释法进行最小抑菌浓度(MIC)测定,结果显示,该菌株对氨苄西林、庆大霉素、大观霉素、四环素、氟苯尼考、磺胺异恶唑、复方新诺明、头孢噻夫、恩诺沙星、氧氟沙星等10种抗生素耐药。采用第三代高通量测序技术对该菌株进行全基因组测序,随后对基因组完成图进行获得性耐药基因、毒力因子、质粒水平转移元件预测。菌株ECCNB12-2染色体基因组大小为5 539 489 bp,GC含量为50.37%,同时携带有4个质粒,大小分别为147 451 bp(pTB-nb1)、139 752 bp(pTB-nb2)、82 252 bp(pTB-nb3)、253 793 bp(pTB-nb4)。获得性耐药基因预测结果显示,染色体基因组、质粒pTB-nb1及质粒pTB-nb4上共携带有40个获得性耐药基因,同时菌株基因组检测出12个毒力因子。质粒水平转移元件预测结果显示,pTB-nb4质粒包含完整的水平转移系统,理论上具有高度的自主接合转移潜力。以上研究表明,分离自市售鸡肉样品的ECCNB12-2菌株是一株高风险的多重耐药菌株,反映了市售鸡肉中细菌耐药状况的严重性,相关研究结果为食源性细菌耐药安全风险评估提供了参考。 相似文献
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为获得能应用于环保微生物肥料中性状优良的植物根际促生菌,根据菌株的固氮、溶磷和解钾能力,经过初筛和复筛从不同土壤样本中分离得到1株芽孢杆菌(Bacillus velezensis)(LPL-410.7)。全基因组分析结果显示,该菌株基因组的大小为3 907 842 bp, GC含量为46.66%,可编码3 743个基因/蛋白;生物信息学注释结果显示,LPL-410.7中与促进植物生长相关的功能基因59个,参与次级代谢产物的合成、辅酶运输和代谢、氨基酸运输与代谢等通路途径。进一步的菌株特性试验结果显示,LPL-410.7能够分泌蛋白酶及纤维素酶,并能产生相对表达量为51.78%的铁载体;采用酶联免疫吸附法检测到该菌株亦能产生植物激素吲哚乙酸、赤霉素和细胞分裂素;LPL-410.7在pH 3～10和盐质量浓度为0～15 g/L时均能存活;菌株自凝集性达到88.77%,且具有较强的自由基清除能力。全基因组分析结果与菌株解有机磷、产生促生抗病相关物质(铁载体、吲哚乙酸、纤维素酶和蛋白酶)的实际功能相符合。综合评定,贝莱斯芽孢杆菌LPL-410.7是一株优良的植物根际促生菌,具有很好的开发利用价... 相似文献
14.
通过生物信息学分析,利用基因组发掘技术发现链霉菌SH-62基因组中至少含有37个次级代谢产物的生物合成基因簇,除了有4个基因簇分别与已知的肠道菌素、潮霉素A、尼日利亚菌素和格尔德霉素的生物合成基因簇具有高度同源性以外,其他基因簇的功能鲜见报道。在不同发酵培养基上培养链霉菌SH-62,利用高分辨率的LC-MS对发酵产物进行分析,发现链霉菌SH-62确实能够产生肠道菌素、潮霉素A和尼日利亚菌素,从而证明了基因组发掘策略确实能够指导代谢产物的分离及鉴定。 相似文献
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以从砷污染农田土壤中分离的1株铁氧化细菌EEELCW01为研究对象,对该菌进行全基因组分析,通过GO、KEGG、COG等数据库比对,预测该菌砷相关基因的功能;采用水培试验,验证该菌的砷转化能力。结果表明：菌株EEELCW01基因组大小为4 714 242 bp,具有2条大小分别为2 065 078 bp和2 649 164 bp的染色体,GC含量为55.99%,染色体上有4588个CDS,包含58个tRNA和12个rRNA;COG数据库注释表明该菌基因功能主要集中在氨基酸转运代谢、无机离子转运代谢等过程,GO数据库注释表明该菌主要包含膜组成部分、氧化还原过程和相关酶活性等功能,KEGG注释显示代谢相关的基因占比最高;菌株EEELCW01基因组中含有多种与砷代谢相关的基因(arsC、arsH、arsB、arsR、acr3、arrA、arxA和arsM);菌株EEELCW01将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)的能力强,有氧条件下,3 d时还原率达40.1%。可见,可利用该菌株促进砷的生物还原,并联合砷超富集植物进行环境砷污染修复。 相似文献
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血红丛赤壳属交配群Ⅵ(Nectria haematococca mating population Ⅵ)是茄镰孢豌豆专化型(Fusarium solani f. sp. pisi)的有性态,由其引起的豌豆镰孢根腐病是豌豆上最重要的病害之一。对该菌候选效应分子进行预测,并对其特征进行明确。通过全基因组测序获得Nectria haematococca mpⅥ LQ1菌株全基因组信息,利用Signal P、TMHMM、Protcomp、big-PI Predictor 和Target P等生物信息学软件和预测程序对其中9 912条蛋白序列进行候选效应分子预测,再通过对上述蛋白半胱氨酸含量、信号肽长度和冗余性分析,获得229个符合条件的候选效应分子,其中大部分为功能未知的假定蛋白。利用生物信息学方法预测出血红丛赤壳属交配群Ⅵ LQ1的候选效应分子,为进一步研究血红丛赤壳属交配群Ⅵ的致病机制奠定了基础,并为其他病原菌效应分子的预测与分析提供了参考。 相似文献
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[目的]本研究旨在发掘木质纤维素降解菌种资源,并寻找木质纤维素降解关键酶基因和代谢通路。[方法]以纤维素为唯一碳源,从土壤、腐叶混合物中分离出27株具有纤维素降解能力的细菌。通过测定纤维素酶活力,将降解效果最优菌株进行全基因组测序。通过与同属细菌的全基因组序列的比对构建贝叶斯树。[结果]菌株J1内切纤维素酶、滤纸酶和β-葡萄糖苷酶活力峰值分别为0.39、0.18和0.11 IU·m L~(-1),并将菌株J1鉴定为假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas sp.)。Clusters of Orthologous Groups(COG)和Carbohydrate-Active Enzyme Database(CAZy)等基因数据库注释结果表明:菌株J1具有木质纤维素降解酶基因。代谢通路预测表明:该菌株具有利用纤维素生成乙醇的代谢通路。[结论]本研究分离筛选到的假黄单胞菌株J1可以作为生物乙醇发酵的候选菌株,同时测序获得的全基因组数据将为假黄单胞菌属降解木质纤维素的途径提供依据。 相似文献
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《福建农业科技》2021,(7)
维氏气单胞菌(Aeromonasveronii JY01)是从福州某养殖场内金鱼烂尾、腐皮和溃疡等病灶处分离出的1株革兰氏阴性优势菌。为了解其基因组结构及功能特征,基于IlluminaPE150和Pacbio测序平台对维氏气单肥菌菌株JY01进行全基因组测序,并对测序数据进行组装和组分分析,利用生物信息学手段进行基因预测与功能注释、同时预测致病因子和耐药基因。结果表明:维氏气单肥菌菌株JY01基因组序列长度为4.97Mb,GC含量为58.17%;共预测到4 601个编码基因、31个rRNA、16个基因岛及124个tRNA;其中,3 461个基因在COG中获得注释,3 082个基因聚集到GO聚类分析中,4 345个基因在KEGG代谢通路中富集,预测维氏气单胞菌菌株JY01携带13种毒力因子包含240个相关毒力基因及9大类抗生素耐药性包含175个抗生素耐药基因。 相似文献
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以变铅青链霉菌TK24为出发菌株,依次敲除钙依赖抗生素(CDA)、放线紫红素(ACT)和十一烷基灵菌红素(RED)这3个内源抗生素的生物合成基因簇,同时在钙依赖抗生素基因簇原位整合了来自棒状链霉菌的全局性调控基因afsRScla,构建得到变铅青链霉菌菌株SBT5。将来自天蓝色链霉菌的放线紫红素生物合成基因簇导入SBT5中,接合子产生大量蓝色的放线紫红素,而出发菌株TK24只产微量蓝色抗生素;SBT5接合子的ACT产量也显著高于导入了额外act基因簇拷贝的出发菌株接合子。SBT5菌株次级代谢背景清晰,不产色素类抗生素和抗细菌抗生素,可作为高效宿主用于次级代谢产物基因簇的异源表达和筛选。 相似文献