极端污染环境下草苷膦抗性菌株HTG7的筛选及其特性研究*

从被草苷膦极度污染的土壤中分离到一株极端抗草苷膦菌HTG7,经初步鉴定其为可变盐单胞菌 (Halomonasvarabilis) ,该菌株最高可以耐受 5 0 0mmol L左右的草苷膦浓度。电镜观察表明 ,5 5 0mmol L的草苷膦浓度下 ,细胞大量坏死。生理生化特性表明该菌最适pH为 7 0 ,并且在氯化钠浓度 0～10 %生长良好。     

极端污染环境下草苷膦抗性菌株HTG7的筛选及其特性研究

从被草苷膦极度污染的土壤中分离到一株极端抗草苷膦菌HTG7,经初步鉴定其为可变盐单胞菌(Halomonas varabilis),该菌株最高可以耐受500mmol／L左右的草苷膦浓度。电镜观察表明,550mmol／L的草苷膦浓度下,细胞大量坏死。生理生化特性表明该菌最适pH为7．0,并且在氯化钠浓度0～10％生长良好。     

草苷膦抗性新基因的克隆、序列分析及其蛋白高级结构预测

利用错误倾向PCR（error-prone PCR）突变技术,以可变盐单胞菌（Halomonas variabilis）HTG7的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸(EPSP)合酶基因为模板进行随机PCR扩增,得到目的基因片段（约1.35 kb）.将该基因片段与pACYC184载体连接后转化EPSP合酶缺陷型菌株大肠杆菌ER2799.利用功能互补筛选法得到了2株不具有草苷膦抗性的EPSP合酶阳性克隆突变株,记为Pmu1和Pmu2.序列分析表明,突变体Pum1的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有2处发生突变,导致氨基酸残基1处发生了改变;突变体Pmu2的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有5处发生突变,导致氨基酸残基2处发生了改变.对突变前后EPSP合酶进行比较预测发现,其三级结构及蛋白中心骨架是大致相同的,但突变前后氨基酸位点肽平面和Cα相连的N键之间形成的扭转角度存在一定的差别.这些结果表明,酶的功能主要由蛋白的构象决定,二肽链形成后肽平面和N键之间角度的变化,造成高级结构构象细微的差别,致使草苷膦抗性功能丢失.