基于PKS和NRPS基因的海洋来源抗病原菌活性菌株筛选及其代谢产物活性分析

基于聚酮合成酶基因(polyketide synthases gene,PKS)和非核糖体多肽合成酶基因(non ribosomal polypeptide synthase gene,NRPS),本研究从77株分离于北冰洋海泥的菌株中筛选出1株具有较高抗病原菌活性的菌株并对其进行了菌种鉴定。通过优化培养基组成和发酵条件提高了该菌株活性代谢产物的产量,并利用高分辨率质谱(high resolution mass spectrometry,HRMS)、核磁氢谱(¹H nuclear magnetic hydrogen,¹H NMR)和碳谱(¹³C NMR)对其主要代谢产物进行了结构鉴定。测定了该菌株主要代谢产物的抗菌谱及代谢产物对黄瓜枯萎病的影响。研究结果表明,该菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),其对植物具有一定的促生作用。当发酵条件为麦芽糖5g/L、胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、温度30℃、转速150r/min、发酵时间60h时,该菌株代谢产物的抑菌圈直径由(16.23±0.42)mm提高至(24.42±0.57)mm。菌株代谢产物含有大环内酯类化合物macrolactin A,其对多种病原细菌和真菌具有明显拮抗作用。黄瓜幼苗实验表明,该菌株代谢产物对黄瓜枯萎病具有防护作用,其作为生防菌剂具有一定的开发应用潜力。     

解淀粉芽孢杆菌Q426双组分信号转导系统的生物信息学分析

[目的]分析解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)双组分信号转导系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)的结构、功能和分布,为挖掘解淀粉芽孢杆菌的生物功能、开发其商业价值提供理论依据。[方法]采用生物信息学方法,系统分析了由笔者实验室分离得到并完成全基因组测序的解淀粉芽孢杆菌Q426的TCS。[结果]Q426菌株所携带的HKs和RRs分别为42和40,其中成对的TCS(HK-RR)数为19,杂合的TCS(Hybrid)为1,而HKs和RRs分别为22和20,并对19对TCS中15对的生物学功能做出预测。[结论]Q426菌株的TCS涉及杆菌肽、羊毛硫抗生素和多种抗菌肽的合成,为深入研究解淀粉芽孢杆菌抗菌活性物质的合成与调控提供思路。