腾冲嗜热厌氧杆菌Cas2原核表达及生物信息学分析

为研究CRISPR/Cas系统及其相关蛋白Cas2(TTE2657)在腾冲嗜热厌氧杆菌热适应中的作用,应用PCR技术构建了原核重组质粒pET-28a::cas2,并在大肠埃希菌BL21表达Cas2蛋白;结合生物信息学软件对cas2编码蛋白的基本理化性质、氨基酸同源性、空间结构及蛋白质相互作用网络进行预测和分析。结果显示,成功构建了原核表达载体pET-28a::cas2并在大肠埃希菌BL21中得到表达,Cas2分子质量大小为9.9 ku,主要以可溶性形式存在;qRT-PCR显示cas2 mRNA在60℃和75℃高表达;生物信息学分析显示cas2基因其完整的ORF全长264 bp,编码88个氨基酸,其中Ile(14)、Ser(14)、Phe (12)含量较高,等电点为9.31,不存在跨膜结构。其蛋白质二级空间结构以α-螺旋、无规则卷曲、β-折叠为主,蛋白互作预测网络显示Cas2与Cas3、Cas5、Cas7等其家族大部分蛋白存在相互作用。进化树分析显示腾冲嗜热厌氧杆菌cas2基因与厌氧菌芽胞杆菌B7M1同源性最高(39.5%)。腾冲嗜热厌氧杆菌cas2编码蛋白是一种亲水性蛋白,在原核系统能高效表达。本研究为嗜热蛋白质的热稳定性机制的研究提供参考。     

华重楼内生真菌聚多曲霉的促生与拮抗作用

【背景】华重楼(Paris polyphylla var. chinensis)是我国一种名贵稀缺中药材,有多种药效,由于过度采挖等原因,其野生资源现已极度匮乏。华重楼的人工栽培技术尚未成熟,生长缓慢、病害频繁发生是主要的制约因素。【目的】植物益生菌的开发是一种环保且有效的解决途径,符合生态种植的要求。【方法】通过常规方法分离鉴定内生菌,选取已报道具有促生抗病作用的菌株进行玉米种子发芽试验,无氮培养基定性检测固氮活性,平板拮抗试验检测抗菌性;高效液相色谱-质谱联用技术(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)检测其菌液的代谢成分;分光光度法检测华重楼幼苗丙二醛和叶绿素含量,LC-MS检测叶片水杨酸、茉莉酸、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素、生长素的含量,测量华重楼地下部分生物量指标。【结果】分离得到一株菌jdqmzz-1,经rDNA ITS序列扩增比对、形态学观察、生理生化鉴定,确定为聚多曲霉(Aspergillus sydowii);其可以促进玉米种子发芽和华重楼生长,具有固氮、拮抗病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum GSICC 60612)、病原细菌胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum,Pcc ATCC15713)的作用,真菌拮抗指数为42.50%,其菌液含有种类较多的促生和抑菌杀虫物质,菌液处理过的华重楼幼苗,叶片内源赤霉素和生长素含量较对照分别提高了54.1倍和2.3倍,叶绿素含量达到209.88 mg/g鲜重,较对照增加了48.80%,丙二醛含量较对照降低了15.20%;平均根数、平均根长、平均百株重较对照也有显著性(P0.01)提高。【结论】分离出的内生真菌聚多曲霉jdqmzz-1能够有效地促进华重楼的生长。