不同碳源对须糖多孢菌生长发育及丁烯基多杀菌素生物合成的影响

本文研究了不同碳源对须糖多孢菌生长以及丁烯基多杀菌素生物合成的影响,通过寻找优势碳源优化发酵培养基配方,促进须糖多孢菌丁烯基多杀菌素的生物合成。试验共设11个处理,1个对照,通过单因素试验比较不同处理组菌体OD600值和丁烯基多杀菌素产量,筛选获得最优碳源及其发酵培养基配方。结果表明,除可溶性淀粉和木糖外,须糖多孢菌在9种碳源中都能进行生长,对不同构型碳源显示较好的利用率。在以半乳糖、葡萄糖、果糖和甘露糖作为碳源时具有较好的生长速率,而以甘露糖为碳源时能显著促进丁烯基多杀菌素的合成。选择甘露糖最佳添加浓度为5 g/L,须糖多孢菌最高菌体浓度和丁烯基多杀菌素产量分别是初始配方条件的1. 32倍和1. 78倍,显著提高了丁烯基多杀菌素的产量。上述结果为培养基碳源对丁烯基多杀菌素生物合成影响机制的研究及丁烯基多杀菌素大规模工业化发酵生产提供了科学依据和新的技术途径。     

糖多孢菌属的多相分类

在糖多孢菌属的分类学研究中,最初是根据形态特征、培养特征及生理生化特征等表观分类学指征进行研究。随着“多相分类”方法的广泛应用,化学分类和分子分类在糖多孢菌属的分类学研究中起到越来越重要的作用。糖多孢菌是寻找新的生物活性物质的重要菌源,某些种能产生重要的生物活性物质,如抗生素、酶类、维生素、藻类促生长因子、纤维素降解促进因子、免疫抑制剂等。     

亮氨酰氨肽酶基因的阻断对刺糖多孢菌生长及次级代谢产物合成的影响

【目的】构建亮氨酰氨肽酶基因(pep A)被阻断的刺糖多孢菌工程菌株,并鉴定该基因对刺糖多孢菌菌丝形态、生物量、菌体全蛋白表达水平及产多杀菌素能力的影响,探究该基因调控多杀菌素合成的可能机制。【方法】利用PCR扩增刺糖多孢菌中的pep A基因同源片段,经酶切连接技术构建敲除载体p OJ260-pep A;通过接合转移和单交换同源重组将该载体整合至刺糖多孢菌染色体中,获得工程菌株S.sp-△pep A;利用培养特征、形态学、高效液相色谱、SDS-PAGE等方法对菌株进行研究分析。【结果】工程菌株S.sp-△pep A菌丝片段化程度加剧,生长态势被延缓且生物量降低,但有效促进了多杀菌素的生物合成。阻断亮氨酰胺肽酶基因的表达使刺糖多孢菌菌体全蛋白表达情况发生明显改变,找到表达水平显著上调的差异蛋白核糖体蛋白亚基和醛基脱氢酶,核糖体蛋白亚基通过影响蛋白质代谢对菌体生长产生影响;醛基脱氢酶则可与乙醇脱氢酶、乙酰辅酶A的合成酶相互作用影响辅酶A合成,而辅酶A是合成多杀菌素的重要底物。【结论】在刺糖多孢菌合成多杀菌素的次级代谢过程中,pep A基因作为负调控因子发挥作用。     

糖多孢菌属中新种的鉴定

从云南省昆明市郊水田土样中分离到Y84—4001和Y84一4003两株菌。其特点是不抗酸,气丝形成孢子链,菌落中心的基丝断裂,胞壁IV型,应置于糖多孢菌属。根据形态、培养特征和生理生化特性的研究,将菌株Y84—4001定名为橙黄糖多孢菌(Saccharopolyspora auranti-aca sp. Nov.),菌株Y8-4003定名为橙黄糖多孢菌昆明亚种(Saccharopolyspora aurantiacasubsp．Kunmingcnsis subsp. Nov.)。     

云南高原湖泊放线菌区系及资源的研究

1983—1987年从云南高原的滇池等12个湖泊采集底泥和水样,用不同方法从中分离了放线菌,同时筛选了产生纤维蛋白溶酶等的菌株,结果如下： 1．放线菌的数量和组成与湖泊的理化特性有关。 2．在12个湖泊的底泥样品中,小单孢菌占有明显优势。这是湖泊放线菌区系的一个显著特点。 3．杞麓湖、异龙湖、大屯海的放线菌总数达2991—3542x 103／g干土。 4．从这些湖泊分离到马牡拉放线菌,小多孢菌,小四孢菌,糖单孢菌,糖多孢菌。这在有关淡水湖泊放线菌的研究中还未报道过。还发现了以下新种：暗绿小单孢菌,云南糖单孢菌,黄玫瑰小四孢菌,程海马杜拉放线菌,绿黄马杜拉放线菌。 5．放线菌在湖内甲壳素、纤维素及某些有毒物质的降解中起显著的作用。 6．湖生放线菌是各种有用产品(如纤维蛋白溶酶等)的一个来源。     

四株糖单孢菌分离株的分类学研究

从广西地区的土样中,分离到4株细胞壁Ⅳ型,糖型A, 无枝菌酸的假诺卡氏菌科的放线菌菌株,编号分别为191、221、202、和212。根据4株 菌的形态学特征和细胞化学特征,将其归入糖单孢菌属。与该属5个已知种的7个代表株进行 的rDNA的BamHI酶切片段长度类型分析(Ribotyping)的结果表明：191为青绿色糖单孢菌(S.viridis),202为青灰色糖单孢菌(S.caesia),221和212为相同的与青绿色糖单孢菌(S .viridis)的亲缘关系最近的种,但不同于已知的任何一个种。     

刺糖多孢菌电转化条件研究

以经理化诱变选育的多杀菌素高产菌株刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)CB11为受体菌,将具有安普霉素(apramycin)抗性标记的整合型载体pSET152作为质粒供体,研究了制备刺糖多孢菌感受态细胞时菌体的生长阶段、质粒DNA浓度、电场强度等因素对电转化效率的影响,结果表明,在菌体培养4...     

表达vgb的糖多孢红霉菌载体构建与活性鉴定

目的为了在糖多孢红霉菌(Sac.erythraea)中表达透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb),发挥其在贫氧环境下与氧结合形成氧合态,而改变限氧时细胞原有的代谢方式,将vgb克隆于糖多孢红霉菌表达载体中。方法利用PCR技术克隆vgb,利用基因重组技术构建含有vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒,电穿孔法将vgb转化置糖多孢红霉菌中,鉴定采用SDS-PAGE电泳。vgb在重组糖多孢红霉菌表达产物的生物活性检测用Western blotting分析表示。结果克隆了含有vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒(pBlueV),分子量6.033 kb,筛选了重组糖多孢红霉菌株,重组菌株表达的血红蛋白能与1∶300的VHb抗体呈显色反应。结论vgb在糖多孢红霉菌中获得了表达,这对继续研究生产红霉素的工程菌改造,解决工业发酵工程菌高密度培养具有良好的应用前景。     

糖多孢红霉菌多拷贝表达载体pZM的构建

对糖多孢红霉菌染色体上红霉素生物合成基因进行改造 ,已经合成了多种红霉素类似物。在糖多孢红霉菌中对红霉素类似物进行结构修饰 ,以pWOR1 0 9质粒为基础构建糖多孢红霉菌多拷贝表达载体pZM。pZM载体带有PermE启动子、fd终止子、多克隆位点、硫链丝菌肽和氨苄青霉素抗性基因、以及在大肠杆菌和糖多孢红霉菌中复制的ColE1ori和pJV1ori复制子 ,系可在大肠杆菌和糖多孢红霉菌中扩增的穿梭质粒。在糖多孢红霉菌中 ,pZM可以表达氨普霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因 ,从糖多孢红霉菌中提取的表达质粒酶切图谱与转化前一致 ,表明pZM是糖多孢红霉菌中多拷贝、稳定的表达载体。     

两种基因型大豆根分泌物对大豆根腐病菌的化感作用

采用生物模拟试验、化学分析等方法,研究了两种大豆基因型(9536、吉林30)的根分泌物中的糖、氨基酸、有机酸组分对大豆根腐病菌的化感作用.结果表明,两种大豆基因型(9536、吉林30)根分泌物糖组分表现出低浓度显著促进、高浓度显著抑制半裸镰孢菌、尖镰孢菌生长的规律,对粉红粘帚菌的生长影响不明显;氨基酸组分对上述三种病原菌所表现出的促进、抑制规律不同,9536基因型根分泌物氨基酸组分的中、高浓度处理对半裸镰孢菌、粉红粘帚菌、尖镰孢菌的生长表现出显著的抑制作用,而吉林30多表现出显著的促进作用;有机酸组分对半裸镰孢菌、粉红粘帚菌、尖镰孢菌生长都有显著的抑制作用.两种基因型大豆根分泌物(糖、氨基酸、有机酸组分)与根腐病害发生密切相关,大豆基因型不同,根分泌物对根腐病菌的化感促进或抑制作用有差异.     

Butenyl-spinosyns, a natural example of genetic engineering of antibiotic biosynthetic genes

Spinosyns, a novel class of insect active macrolides produced by Saccharopolyspora spinosa, are used for insect control in a number of commercial crops. Recently, a new class of spinosyns was discovered from S. pogona NRRL 30141. The butenyl-spinosyns, also called pogonins, are very similar to spinosyns, differing in the length of the side chain at C-21 and in the variety of novel minor factors. The butenyl-spinosyn biosynthetic genes (bus) were cloned on four cosmids covering a contiguous 110-kb region of the NRRL 30141 chromosome. Their function in butenyl-spinosyn biosynthesis was confirmed by a loss-of-function deletion, and subsequent complementation by cloned genes. The coding sequences of the butenyl-spinosyn biosynthetic genes and the spinosyn biosynthetic genes from S. spinosa were highly conserved. In particular, the PKS-coding genes from S. spinosa and S. pogona have 91–94% nucleic acid identity, with one notable exception. The butenyl-spinosyn gene sequence codes for one additional PKS module, which is responsible for the additional two carbons in the C-21 tail. The DNA sequence of spinosyn genes in this region suggested that the S. spinosa spnA gene could have been the result of an in-frame deletion of the S. pogona busA gene. Therefore, the butenyl-spinosyn genes represent the putative parental gene structure that was naturally engineered by deletion to create the spinosyn genes.     

茎瘤固氮根瘤菌ORS571中motA基因的功能分析

[目的] MotA是细菌的鞭毛马达蛋白,是跨膜质子通道的重要组成结构之一,在调控鞭毛运动中具有至关重要的作用。本研究探究了Azorhizobium caulinodans ORS571中鞭毛马达基因motA对菌株表型和植物互作的影响。[方法] 通过同源重组原理和三亲接合转移方法构建突变菌株∆motA,测定野生型与突变体在菌体生长、运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力的差异。[结果] 与野生型相比,突变体菌体生长没有明显差异,但其运动能力完全丧失,固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力减弱。[结论] MotA鞭毛马达蛋白对A.caulinodans ORS571的运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力均有调控作用。     

油茶果生炭疽菌小分子GTP酶Rab7的功能研究

【目的】炭疽病是油茶的一种重要病害,果生炭疽菌是油茶炭疽病的主要致病菌。本文对果生炭疽菌小分子GTP酶Rab7进行研究,为油茶炭疽病的防控治理提供依据。【方法】构建CfRAB7基因敲除载体,通过PEG介导的原生质体转化、抗性筛选和PCR电泳验证获得果生炭疽菌突变体菌株△Cfrab7和互补菌株△Cfrab7/CfRAB7。进一步分析CfRAB7基因敲除突变体△Cfrab7的生长、产孢、附着孢的形成、胁迫应答、液泡融合和致病力等生物学表型。【结果】在PDA和MM培养基上,突变体△Cfrab7的菌落直径显著减小,产孢量和附着孢形成率显著降低,且不能穿透玻璃纸;在10mmol/LH2O2条件下,△Cfrab7生长受到明显抑制;进一步研究发现突变体△Cfrab7液泡无法正常融合,在油茶有伤和无伤的幼叶上均不发病。【结论】CfRAB7基因参与调控果生炭疽菌生长产孢、附着孢形成、H2O2胁迫应答、液泡融合和致病力。     

里氏木霉翻转酶DRS2对木质纤维素降解酶基因表达及分泌的影响

[目的]本研究以工业生产菌株里氏木霉为研究对象,鉴定翻转酶基因drs2对其纤维素酶表达及分泌的影响.[方法]首先通过BLAST序列比对,从里氏木霉中鉴定出翻转酶基因drs2,并通过同源重组的方法在里氏木霉中构建了drs2基因的敲除菌株△drs2.对△drs2菌株及其对照株在不同碳源上的生长发育、蛋白分泌、纤维素酶及半纤...     

slnN基因在盐霉素生物合成中的调控功能分析

【目的】研究盐霉素生物合成基因簇上游潜在调控基因slnN的功能。【方法】本实验利用遗传操作技术,分别对白色链霉菌出发菌株Streptomyces albus BK3-25中的slnN基因进行敲除和过表达,然后利用抑菌圈实验和发酵实验,分别检测不同衍生菌株中盐霉素生物合成产量的变化。同时利用qRT-PCR分析衍生菌株与原始出发菌株之间的结构基因表达差异。【结果】结果表明在slnN基因缺失株(slnNDM)中,盐霉素的表达水平提高了35%左右;而在slnN基因过表达株(slnNOE)中,盐霉素产量下降达43%左右。qRT-PCR分析进一步发现slnN基因缺失,会引起slnO和slnA1基因的上调;而slnN基因过表达后,一方面会下调slnO与slnA1基因的表达,另一方面引起slnT1、slnF基因上调。【结论】本研究证实slnN基因对盐霉素的生物合成具有明显的负调控作用,其机制有待进一步研究。     

嗜水气单胞菌zntR调控的生理功能及其机制研究

【目的】ZntR是一种金属调控蛋白,可催化锌外排基因的转录激活,防止细胞内二价Zn离子过量,但其对细菌生理功能的影响目前尚不清楚。【方法】本研究构建了嗜水气单胞菌ATCC7966(Aeromonas hydrophila,A.h)的zntR缺失株及补救株,对菌株的生物被膜形成能力、溶血活性、运动能力和响应金属离子胁迫等生理表型进行评估。【结果】敲除zntR基因的菌株对锌和铬离子胁迫敏感、对钴离子胁迫耐受,并且生物被膜形成能力下降、运动能力增强,这些表型在其补救菌株中均能得到恢复。进一步利用DIA定量蛋白质组学技术比较野生株和zntR缺失株的蛋白表达差异,发现ZntR还可能参与双组分系统、细菌的趋化性等代谢通路的调控。【结论】该研究结果可为今后深入探讨zntR转录因子参与细菌生理功能的调控机制提供理论依据。     

绿色木霉组蛋白去乙酰化酶编码基因TvRpd3在木霉生物防治作用中的功能分析

【目的】本文借助基因编辑技术在具有生物防治潜力的绿色木霉(Trichoderma viride)中敲除组蛋白去乙酰化酶编码基因TvRpd3,来研究TvRpd3基因及其编码蛋白在提高木霉病原菌拮抗能力中的作用。【方法】利用融合PCR和同源重组策略构建了TvRpd3基因缺失的突变菌株,通过对峙培养、表型观察、免疫组化检测、代谢组学分析等系统比较TvRpd3基因敲除前后菌株的组蛋白乙酰化修饰水平、次级代谢产物合成、病原菌拮抗能力以及田间防治效果等。【结果】与野生型菌株相比,缺失TvRpd3基因的木霉工程菌(?TvRpd3)对多种病原菌表现出了更强的对峙抑制效果,其所产的发酵液对小麦白粉病、烟草黑胫病和番茄枯萎病的防治效果分别提高了62.27%、57.45%和70.71%。同时,敲除TvRpd3基因也显著改变了木霉工程菌所产次级代谢产物的种类和产量,抗生性物质的产量大幅提高。【结论】绿色木霉TvRpd3基因及其介导的组蛋白乙酰化修饰在提高绿色木霉生物防治中起着重要作用。     

里氏木霉Set2通过调控转录因子Ypr1的表达进而控制sorbicillinoids的生物合成

【目的】Sorbicillinoids是里氏木霉合成的一类重要的天然活性物质,具有抗肿瘤、抗氧化及抗病毒等多种生物活性。本研究主要是为了阐明TrSet2在里氏木霉sorbicillinoids合成调控过程中的生物学功能及其作用机制。【方法】基于生物信息分析技术鉴定里氏木霉TrSet2编码基因。采用基因敲除和过表达手段,分别构建Trset2基因敲除和过表达菌株并评估其sorbicillinoids合成能力。同时在Trset2基因敲除菌株中,过表达转录激活因子Ypr1,明确TrSet2和Ypr1之间的调控关系。【结果】Trset2基因敲除菌株完全丧失了合成sorbicillinoids的能力。相反,过表达Trset2导致sorbicillinoids合成的水平显著增加。进一步研究发现,在Trset2基因敲除菌株中过表达转录激活因子Ypr1逆转了其不能合成sorbicillinoids的表型。【结论】本研究明确了TrSet2在里氏木霉合成sorbicillinoids过程中的正向调控作用,其作用机制是通过控制转录因子Ypr1的表达水平实现的。这为基于调控机理控制里氏木霉发酵过程中sorbic...     

CD630＿27900基因缺失显著降低艰难拟梭菌自溶速率、毒力及对酸和抗生素的耐受性

艰难拟梭菌(Clostridioidesdifficile)CD630＿27900基因位于slpA-cwp66基因座上,CD630＿27900基因属于假定的Lmbe家族的酶,但基因功能尚未明确。【目的】本研究通过构建艰难拟梭菌CD630＿27900基因敲除菌株,比较野生型菌株(CD630)与突变株表型差异,探讨CD630＿27900基因对艰难拟梭菌感染的影响。【方法】用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange, ACE)构建CD630＿27900基因缺失菌株与回补菌株。比较它们在生长曲线、自溶素(cwp19,Acd)基因表达、细胞毒力、主要毒素基因表达、抗生素及pH敏感性差异,以研究CD630＿27900基因的功能。【结果】成功构建△CD630＿27900突变菌株和::CD630＿27900回补菌株。菌株△CD630＿27900在衰亡期自溶速率显著低于菌株CD630,::CD630＿27900自溶速率恢复。实时荧光定量聚合酶链反应(real-timefluorescencequantitative polymerasechainreaction,RT-q...