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1.
《中国农业科学》2020,(1)
【目的】发掘并鉴定枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Bs916生物膜形成调控新基因,检测其对Bs916生物膜形成能力和对水稻纹枯病防治效果的影响。【方法】利用基因同源重组技术构建fliZ基因位点的单敲除突变株,通过干重分析法来验证其生物膜形成的缺陷;利用平板对峙试验检测fliZ突变株和Bs916对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)的抑菌效果;利用高效液相色谱(HPLC)检测fliZ突变株和Bs916中影响防治效果的3种脂肽类抗生素表面活性素、杆菌霉素L和泛革素的相对产量;利用绿色荧光标记技术构建Bs916与fliZ突变株的GFP标记菌株,观察两者在水稻茎秆定殖能力变化;检测fliZ突变株和Bs916对水稻纹枯病的防治效果。【结果】成功构建了fliZ位点单敲除突变株,与对照组Bs916的三维立体结构生物膜相比仅能形成平面二维结构生物膜,呈现破碎状态,证明其生物膜形成存在显著缺陷;对生物膜干重进行定量分析发现fliZ突变株生物膜干重仅为对照组Bs916的23%,进一步验证了fliZ突变株生物膜形成能力显著下降;游动性试验发现fliZ突变株菌体扩展直径仅为Bs916的32%,证明fliZ突变株的游动能力显著下降;抑菌试验显示两者抑菌带宽基本一致,证明fliZ突变株对水稻纹枯病菌的抑菌能力与Bs916相比无显著差异;成功检测了fliZ突变株和Bs916合成的3种脂肽类抗生素表面活性素、杆菌霉素L和泛革素的相对产量,fliZ突变株中杆菌霉素L相对产量显著增加1倍,而表面活性素和泛革素相对产量与Bs916相比无显著差异;水稻茎秆定殖试验发现fliZ突变株菌体数量显著低于Bs916,在水稻纹枯病病斑附近不出现显著的聚集效应,呈现无序分布状态,证明fliZ突变株与Bs916相比在水稻茎秆上的定殖能力显著下降;对水稻纹枯病的田间防治效果试验显示,fliZ突变株第6—15天防治效果介于6.0%—20.7%,显著低于Bs916的36.0%—57.6%,证明fliZ突变株对水稻纹枯病防治效果显著下降。【结论】鉴定的Bs916生物膜新调控基因fliZ位于控制鞭毛运动的信号通路,直接作用于菌体的游动与扩张,显著单一调控生物膜形成与对水稻纹枯病的防治效果。 相似文献
2.
【目的】通过克隆和鉴定成团泛菌(Pantoea agglomerans)的致病相关基因,阐明该种土壤习居细菌在玉米自交系PS056上引起细菌性干茎腐病的原因。【方法】利用转座子Tn5的随机插入突变特点,构建致病性菌株P. agglomerans XJ1突变体库;经对Tn5插入位点的侧翼扩增,确认突变体PA121的致病力相关基因;通过基因互补试验,证明yhfK与致病力的关系。【结果】通过对突变菌株的接种筛选,获得11个致病力丧失的突变体。Southern杂交和PCR扩增结果表明,Tn5在突变体PA121中为单拷贝插入,插入位点为细菌编码内膜蛋白的yhfK(Tn5 插入在yhfK的1 082 bp处)。将yhfK克隆到质粒pBBR1MCS上,并导入突变体PA121中进行互补,生物测定结果显示转化子完全恢复了正常的细菌生理功能,并能够在玉米自交系PS056上恢复致病力。RT-PCR试验证明,yhfK调控hrpA的转录。【结论】 成团泛菌XJ1中yhfK是调控其对植物致病性的基因之一,具有在玉米自交系PS056上引起细菌性干茎腐病的功能。 相似文献
3.
FliZ调控枯草芽孢杆菌Bs916生物膜形成 及其对水稻纹枯病的防治效果 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】发掘并鉴定枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Bs916生物膜形成调控新基因,检测其对Bs916生物膜形成能力和对水稻纹枯病防治效果的影响。【方法】利用基因同源重组技术构建fliZ基因位点的单敲除突变株,通过干重分析法来验证其生物膜形成的缺陷;利用平板对峙试验检测fliZ突变株和Bs916对水稻纹枯病菌（Rhizoctonia solani）的抑菌效果;利用高效液相色谱（HPLC）检测fliZ突变株和Bs916中影响防治效果的3种脂肽类抗生素表面活性素、杆菌霉素L和泛革素的相对产量;利用绿色荧光标记技术构建Bs916与fliZ突变株的GFP标记菌株,观察两者在水稻茎秆定殖能力变化;检测fliZ突变株和Bs916对水稻纹枯病的防治效果。【结果】成功构建了fliZ位点单敲除突变株,与对照组Bs916的三维立体结构生物膜相比仅能形成平面二维结构生物膜,呈现破碎状态,证明其生物膜形成存在显著缺陷;对生物膜干重进行定量分析发现fliZ突变株生物膜干重仅为对照组Bs916的23%,进一步验证了fliZ突变株生物膜形成能力显著下降;游动性试验发现fliZ突变株菌体扩展直径仅为Bs916的32%,证明fliZ突变株的游动能力显著下降;抑菌试验显示两者抑菌带宽基本一致,证明fliZ突变株对水稻纹枯病菌的抑菌能力与Bs916相比无显著差异;成功检测了fliZ突变株和Bs916合成的3种脂肽类抗生素表面活性素、杆菌霉素L和泛革素的相对产量,fliZ突变株中杆菌霉素L相对产量显著增加1倍,而表面活性素和泛革素相对产量与Bs916相比无显著差异;水稻茎秆定殖试验发现fliZ突变株菌体数量显著低于Bs916,在水稻纹枯病病斑附近不出现显著的聚集效应,呈现无序分布状态,证明fliZ突变株与Bs916相比在水稻茎秆上的定殖能力显著下降;对水稻纹枯病的田间防治效果试验显示,fliZ突变株第6—15天防治效果介于6.0%—20.7%,显著低于Bs916的36.0%—57.6%,证明fliZ突变株对水稻纹枯病防治效果显著下降。【结论】鉴定的Bs916生物膜新调控基因fliZ位于控制鞭毛运动的信号通路,直接作用于菌体的游动与扩张,显著单一调控生物膜形成与对水稻纹枯病的防治效果。 相似文献
4.
稻曲病菌突变体B-726生物学性状分析及其T-DNA插入位点侧翼序列的克隆 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】分析稻曲病菌T-DNA插入突变体库中致病力减弱突变菌株B-726的生物学性状,分析其T-DNA插入位点的侧翼序列,克隆因外源基因插入被破坏正常表达的基因,为明确该基因在稻曲病菌致病过程中的作用奠定基础,并为稻曲病防治新途径的制定提供理论依据。【方法】通过测定突变菌株B-726生长速率、产孢能力及致病力检测,分析其生物学性状;Southern杂交分析B-726外源基因插入的拷贝数;利用HiTail-PCR 获得T-DNA插入位点的侧翼序列;运用RACE-PCR技术,克隆与插入位点毗邻的基因全长;用半定量RT-PCR分析该基因表达情况。【结果】突变菌株B-726与野生菌株P1相比致病力极显著下降,产孢能力、生长速率显著下降。Southern杂交结果显示T-DNA在菌株B-726中以单拷贝形式插入。经过序列分析发现,T-DNA插入在1个命名为Uvt-726上游344 bp处,半定量PCR结果表明,Uvt-726在B-726表达量较P1显著下降。【结论】克隆了1个可能与稻曲病菌致病力相关的基因,推断该基因在稻曲病菌致病过程中起着重要的作用。 相似文献
5.
解淀粉芽孢杆菌Lx-11产脂肽类物质鉴定及表面活性素对水稻细菌性条斑病的防治作用 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】对解淀粉芽孢杆菌Lx-11产生的脂肽类物质进行分离鉴定和水稻条斑病防效测定。【方法】根据脂肽类抗菌物质合成相关基因序列对Lx-11进行PCR扩增检测,采用MALDI-TOF-MS对脂肽类物质进行分析。【结果】通过3对特异性引物对Lx-11菌株检测,扩增产物经克隆、测序和BLAST分析,表明解淀粉芽孢杆菌Lx-11基因组中含有sfp、fenB、ituA或bamA基因。质谱分析发现提取的粗提物中含有surfactin、bacillomycin D和fengycin等3种脂肽类抗生素。通过构建surfactin突变体菌株,平板和盆栽试验显示突变体菌株抑制条斑病菌能力显著降低。【结论】解淀粉芽孢杆菌Lx-11产生的surfactin类物质对条斑病菌具有较强的抑制作用,是抑制条斑病菌主要物质之一。 相似文献
6.
利用转座子TnYLB-1构建枯草芽孢杆菌的突变体文库 总被引：3，自引：0，他引：3
为了鉴定枯草芽孢杆菌定殖和促进植物生长相关基因,用携带转座子TnYLB-1的穿梭载体pMarA转化枯草芽孢杆菌OKB105菌株.高温诱变条件下,筛选了2 000个转座子插入突变的单克隆,构建了OKB105菌株的突变体文库.对随机挑选的15个突变体采用PCR及Southern杂交验证,结果表明:转座子TnYLB-1以单拷贝、随机方式插入到OKB105菌株的染色体上. 相似文献
7.
为探讨苏云金芽胞杆菌高温诱导产黑色素机制,利用含mini-Tn10转座子载体pIC333构建苏云金芽胞杆菌油松亚种4CA1,随机插入突变体库,以寻找相关调控基因。通过高温诱导筛选得到1株在42℃产黑色素减弱的菌株;克隆得到mini-Tn10中断基因的部分序列,通过测序及同源性比对分析,确定中断基因为超氧化物歧化酶基因sodA2。 相似文献
8.
利用三亲杂交的方法将带卡那抗性的Mini-Tn5转座子随机插入瓜类细菌性果斑病菌xjl12基因组DNA中,构建插入不同位点的突变体文库,通过信号分子高效检测菌株JZAI,筛选群体感应信号分子失活突变株.挑取2株野生株和筛选出的4株突变株,进行Southern杂交,结果表明,转座子Mini-Tn5以单拷贝随机诱变瓜类细菌性果斑病菌获得成功;对筛出的4株突变株进行了致病性和烟草过敏反应测试,发现突变株明显降低了致病性,且2株突变株(5-17,2-57)在烟草上无过敏反应.瓜类细菌性果斑病菌突变体文库的成功构建及筛选到不同突变位点的群体感应信号分子失活突变株,对从基因水平研究瓜类细菌性果斑病菌致病分子机理及群体感应相关基因奠定了基础. 相似文献
9.
用转座子TnYLB-1构建枯草芽孢杆菌EDR4突变体库 总被引：1，自引：0，他引：1
为筛选枯草芽孢杆菌EDR4拮抗相关基因,利用转座子TnYLB-1构建该菌株的插入突变体库。通过对种子液OD600值、转接培养液Ⅰ继续培养OD600值及转接培养液Ⅱ后的孵育时间3因素设计正交试验,转化过程中加入pMarA质粒的不同量及质粒与感受态细胞共培养的不同时间研究2因素对转化效率的影响,确定pMarA对EDR4的转化体系。通过50℃高温诱导培养产生EDR4的插入突变体,挑取单菌落2 756个,构建EDR4的插入突变体库,随机挑选14株突变体经PCR检测转座子TnYLB-1序列,发现转座子已成功插入到EDR4基因组中;进一步通过Southern杂交验证,发现转座子TnYLB-1主要以单拷贝形式随机插入,也有部分多拷贝插入。此突变体库的建立可为以后筛选该菌株拮抗相关基因等研究奠定基础。 相似文献
10.
【目的】明确枯草芽胞杆菌Bs916（Bacillus subtilis 916）分泌的脂肽化合物Fengycin操纵子的结构、功能和生物活性,阐明枯草芽孢杆菌Bs916防治真菌病害的分子作用机制。【方法】在Bs916全基因组测序基础上,采用LA-PCR方法克隆Fengycin的操纵子Fen;通过生物信息学方法分析Fen操纵子的遗传特征;运用基质辅助解离质谱法测定Fen操纵子合成的脂肽类化合物中同系物的分子量;采用同源重组方法构建Fengycin突变株BSFG;通过抑菌活性和溶血活性试验测定突变株BSFG的生物活性。【结果】克隆到Bs916基因组DNA中全长约37.67 kb的Fen操纵子,含有5个开放阅读框架分别编码FenA、FenB、FenC、FenD和FenE多功能复合酶;与Bs168对应Fen操纵子的同源性为65%。根据该操纵子特征推测其编码的脂肽类化合物为Fengycin;Fen操纵子负责合成的Fengycin包含5个变异体,分属于两类不同同系物。同系物1的质子化峰分子量分别为1 449.8、1 463.9、1 477.9;属于相差1个（-CH2）亚甲基的同系物,一级结构为[cyclo-（[cyclo-（Glu-Orn-Tyr-Thr-Glu-Ala-Pro-Gln- Tyr-β-amino fatty acid）];同系物2的质子化峰分子量分别为1 491.9和1 505.9,也属于相差1个（-CH2）亚甲基的同系物,相对于同系物1其第6位的Ala氨酸残基变为Val氨酸残基。生物活性测定结果表明突变株BSFG抗菌活性相对于野生型菌株Bs916得到显著下降,但溶血活性的变化不明显。【结论】本研究克隆了生防菌Bs916中合成Fengycin的完整操纵子,通过对操纵子生物信息学分析和生化试验鉴定了Fengycin的5种变异体的化学结构,并阐明了脂肽Fengycin是Bs916抗真菌活性的重要因子之一。 相似文献
11.
玉米大斑病菌ATMT突变体库的构建及其分析 总被引：3，自引：2，他引：1
【目的】利用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的遗传转化技术,对玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）进行转化,构建ATMT突变体库,为从分子水平上揭示病菌的致病机理奠定基础。【方法】以带有重组双元载体的农杆菌对玉米大斑病菌进行转化,利用潮霉素B进行筛选,对抗性稳定的转化子进行PCR检测,构建玉米大斑病菌ATMT突变体库;从突变体库中随机选取一定数量的突变体,对其菌落形态、菌丝及分生孢子发育、致病性等进行分析。【结果】获得了1 265株玉米大斑病菌T-DNA插入突变体;从中随机选取36株突变菌株,对其进行抗性筛选和PCR检测,发现潮霉素磷酸转移酶基因已整合进入野生型菌株的基因组中,且能够稳定遗传;与野生型菌株相比,在供试的菌株中,大部分菌株菌落形态和生长速率没有发生明显改变。生长速率明显减慢的菌株占总数的13.8%,明显加快的菌株占16.7%;发现了2株分生孢子形态发生明显改变的菌株,占菌株总数的5.6%;产孢量明显增大的菌株占5.6%,产孢量减少的菌株占13.5%;分生孢子萌发率发生明显改变的菌株占16.6%;发现了1株致病性明显增强的菌株,占菌株总数的2.8%。【结论】构建了玉米大斑病菌ATMT突变体库,并对突变体库进行了初步分析,将为克隆玉米大斑病菌生长发育和致病性相关基因奠定基础。 相似文献
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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
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橡胶树胶乳均一化全长cDNA文库的构建与EST测序分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】构建橡胶树胶乳均一化全长cDNA文库,降低胶乳中存在的高丰度表达基因的拷贝数,提高胶乳表达基因的分离鉴定和EST测序分析效率。【方法】以橡胶树无性系热研7-33-97的胶乳为材料,将胶乳全长cDNA与Gateway供体载体pDONR222重组,构建了橡胶树胶乳的非剪切型全长cDNA原始文库,经检测原始文库的滴度为6.0×106 cfu/mL,平均插入片段长度大于1.5 kb,重组率约为100%,全长cDNA比例约为76%;利用基因组DNA饱和杂交技术对胶乳原始cDNA文库进行均一化处理,构建橡胶树胶乳的均一化全长cDNA文库。【结果】胶乳均一化全长cDNA文库的总库容量(总CFU)为1.87×105,重组率大于95%。定量RT-PCR检测表明,橡胶树胶乳2个高丰度表达基因,即小橡胶粒子蛋白(SRPP)和橡胶延长因子(REF)基因,在均一化cDNA文库中的表达量均下降了约1 000倍。【结论】构建了均一化效果良好的橡胶树胶乳全长cDNA文库,并对文库中随机的12 000个克隆进行了测序,获得高质量的有效EST(expressed sequence tag)序列为11 951条,经拼接共获得单一基因(unigene)为3 394个,其中包括片段重叠群(contig)2 061个和单一EST序列(singlet)1 333个。此cDNA文库将可用于橡胶树功能基因组研究、新基因筛选、高通量EST测序以及橡胶树胶乳cDNA芯片的制备。 相似文献
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枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）NCD-2能有效的防治棉花黄萎病,同时还具有降解蛋黄卵磷脂的能力。将含有mini Tn10转座子的pHV1249质粒电击转入NCD-2菌株中,51℃高温诱导转座子插入突变,构建了NCD-2菌株的解磷突变子库,筛选到3株丧失解磷能力的突变子。运用染色体步移技术对突变株M216中转座子插入位点基因的侧翼序列进行克隆和序列分析,结果表明丧失解磷能力突变株中转座子插入基因与B.subtilis 168菌株中PhoR基因的相似率达到98%,Southern杂交验证突变株中转座子为单拷贝插入。将PhoR基因克隆到pHY300PLK质粒上构建重组质粒电击转化M216进行功能互补验证,互补菌株部分恢复了解磷能力,表明NCD 2菌株中PhoR基因与其降解卵磷脂能力具有相关性。 相似文献
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【目的】利用反向遗传学研究拟南芥TUA2与ABA途径相关基因的相互关系以及对种子萌发的影响。【方法】采用PCR、Tail PCR和RT-PCR技术对来自ABRC的T-DNA插入TUA2突变体进行插入位点的鉴定和转录活性的分析;利用转基因技术获得TUA2超表达植株;检测了含不同浓度ABA的MS培养基中各突变体和TUA2超表达植株的种子萌发;通过RT-PCR检测了突变体中ABA途径相关基因HAB、ABI1、RD22和P5CS的表达变化。【结果】突变体tua2-1和tua2-2的T-DNA插入位点均位于TUA2的启动子区,且二者的TUA2表达量均升高。在含有ABA（0.8 μmol•L-1）的MS培养基中,突变体和转基因等5个株系的种子萌发延迟,播种第5天萌发率在6%-18%,相同条件下的野生型种子萌发率为76%;ABI1和HAB在TUA2超表达体中的表达明显低于野生型,受ABA诱导后被诱导表达的程度也远低于野生型。【结论】TUA2可能参与了ABA信号途径对种子萌发过程的调节。 相似文献
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正常猪外周血淋巴细胞cDNA文库构建及EST初步分析 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】构建猪淋巴细胞基因文库,初步绘制正常猪外周血淋巴细胞的基因表达谱,为进一步筛选免疫相关基因提供平台。【方法】以mRNA为模板,经反转录酶催化,在体外反转录成cDNA,与质粒载体连接后转化大肠杆菌,进一步扩增后,获得猪外周血淋巴细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合,并进行序列分析和注释。【结果】构建了正常猪外周血淋巴细胞cDNA文库,获得库容量为1.2×106 PFU/mL、重组率为93.3%、85%插入片段处于750～2000 bp的高质量文库;随机测定1100条ESTs,经拼接和聚类,获得152条高表达的基因重叠群（Contigs）和619条低表达基因——单拷贝的EST（Singletons）;经序列比对分析,发现23.3% ESTs为与任何物种都没有匹配的新基因,75.9% ESTs为与猪没有匹配的新基因。用GO数据库对获得的EST进行基因功能分类和KEGG路径图分析,发现丝裂原活化蛋白激酶途径（Mitogen-activated protein kinase,MAPK）、钙信号通路、胰岛素信号通路、脂肪细胞因子信号通路、Toll-like受体信号通路、B细胞受体信号通路和T细胞受体信号通路的基因均有较高表达。【结论】大部分的猪外周血淋巴细胞基因尚未被分离和鉴定出来,但这些基因mRNA转录和表达丰度均较高,且在猪外周血淋巴细胞中起着非常重要的作用。 相似文献