紫云英根瘤菌胞外多糖缺陷型变种的分离及遗传分析

经转座子Tn5诱变,获得20株紫云英根瘤菌菌株109胞外多糖(Exopolysaccharide,EPS)缺陷型(Eps-deficient,Exo-)变种。这些变种仍都是原养型,在含不同的碳底物或不同浓度碳底物的固体培养基上,菌落型态均无改变。与亲本菌相比,变种的EPS产量明显降低。所有变种未能在其宿主植物紫云英上结瘤。利用载体质粒pMN2,经Exo-变种与大肠杆菌受体菌交配,通过选择Tn5卡那霉素抗性标记的转移,构建成带有Tn5及菌株109多糖基因DNA片段的R－prime质粒。R-prime质粒能稳定地存在于菌株109中。大部分变种的Exc-表型能被R-prime质粒互补,但R-prime质粒未能使这些Exo-变种恢复有效结瘤的共生能力。根据互补结果,20株Exo-变种分为6种不同的互补群,其中5种互补群的多糖位点在遗传上是连锁的。     

Tn10介导的Bit cryIVA基因在荧光假单胞菌染色体中的整合及表达

苏云金杆菌以色列亚种的杀虫晶体蛋白基因cryIVA被亚克隆到自杀型转座子质粒载体pLOF／Km的TN10中,构建了转座子质粒PLF97A。通过电转化／转座作用,cryIVA随Tn10转座并整合到荧光假单胞菌FP．DE2染色体中,构建了工程菌株FP．DE202。Southernblotting验证了cryIVA在FP．DE202中整合在不同的位点。Westernblotting证明了cryIVA在F．P．DE202中得到了表达,其产物对双翅目害虫韭菜迟眼蕈蚊的3龄幼虫有较强的毒杀效果。     

大肠杆菌粘端质粒pJRD215在兼性自养多能硫杆菌中的带动转移

通过接合将广泛寄主范围的转移性IncP质粒RP_4、R68.45、RP_1::Tn501和pUB307从大肠杆菌转移到了兼性自养多能硫杆菌中,质粒上的Ap、Tc和Km抗性基因在多能硫杆菌中均得到表达。IncQ类群的粘端质粒pJRD215在转移性IncP质粒的带动下,从大肠杆菌转移到了多能硫杆菌,转移频率为8.9×10~(-5)——801×10~(-4),并对pJRD215在多能硫杆菌中的稳定性进行了测定。本文首次将非转移性质粒载体引入到兼性自养多能硫杆菌中。     

大肠杆菌粘端质粒pJRD215在兼性自养多能硫杆菌中的带动转移*

通过接合将广泛寄主范围的转移性IncP质粒RP_4、R68.45、RP_1::Tn501和pUB307从大肠杆菌转移到了兼性自养多能硫杆菌中,质粒上的Ap、Tc和Km抗性基因在多能硫杆菌中均得到表达。IncQ类群的粘端质粒pJRD215在转移性IncP质粒的带动下,从大肠杆菌转移到了多能硫杆菌,转移频率为8.9×10^-5——801×10^-4,并对pJRD215在多能硫杆菌中的稳定性进行了测定。本文首次将非转移性质粒载体引入到兼性自养多能硫杆菌中。     

通过接合作用质粒从大肠杆菌到棒状杆菌的转移

构建了可接合转移的穿梭质粒pXZ911、pBZ51和pBZ52。这些质粒中含有具转移功能的Mob片段和在棒状杆菌中复制的复制区。以大肠杆菌S17—1为供体菌,通过接合转移作用,可将这些质粒转移到谷氨酸棒杆菌ATCCl3032、谷氨酸棒杆菌ATCC21543、北京棒杆菌B3、北京棒杆菌1．299、裂氏棒杆菌B43、黄色短杆菌ATCC 14067等棒状杆菌苗株,接合转移频率分别为：9X10^-5,1X10^-4,8．5x10,2．3X10^-4×10^-5,2．9X10^-5。本文还探索了大肠杆菌和几种革兰氏阳性棒状杆菌问基因转移的方法、转移频率、影响转移频率的因素、宿主范围等问题。     

大肠杆菌的一个转座子Tn2981的特性

在复旦大学校园分离到1株带有抗药性质粒pFD13(Sm~RSu~RCm~RTc~RHg~R)的大肠杆菌B7,并在pFD13上发现1个转座子,它带有链霉素(Sm~R)、汞盐(Hg~R)、磺胺嘧啶(Su~R)抗性基因,定名为Tn2981。Tn2981可以从质粒pFD13转座到质粒R144drd3上,也能从质粒转座到大肠杆菌的染色体上。这种转座作用不依赖于宿主细胞reeA的基因产物。经电子显微镜测量质粒pBR322::Tn2981及质粒pBR322的长度,换算后得到Tn2981分子量是12.48×10~6道尔顿,并经限制性内切酶酶切说明它含有6个EeoRI切点。     

荧光假单胞菌Tn5转座诱变及对青枯病生防特性

目的：利用Tn5转座诱变荧光假单胞菌PF20001,研究所获得的突变株对青枯病的生防效果。方法：利用三亲本杂交方式,将带有转座子Tn5的Tn5-102（含luxAB）的质粒pTR102成功地转入PF20001,利用平板相互拮抗法分析突变株对青枯病致病菌的拮抗作用。结果：通过诱导Tn5转座,得到荧光假单胞菌PF20001的Tn5插入突变库。经平板相互拮抗实验发现,菌株PF20001-lux-48拮抗圈明显大于野生型（半径达0.35cm）。用Tn5-lux特异引物进行PCR扩增,结果显示只有以该突变株的DNA为模板才能得到300bp的扩增产物,证实该菌株基因组中有Tn5插入。结论：Tn5的插入使菌株PF20001对青枯病生物防治能力增强。     

浑球红细菌谷氨酸合酶基因(glt)的克隆和图谱分析

利用转座子Tn5随机插入诱变筛选得到12株浑球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)氨同化缺陷突变株(Asm~-)。这些突变株胞内均无GOGAT活性,同时它们均无固氮酶活性(Nif~-),并且具有氮代谢多效性缺失表型(Ntr~-)。将含有Azorhizobium sesbaniae ORS571的完整glt基因的质粒pHB10转入突变株中能互补上述表型。通过筛选携带Tn5的R-prime质粒克隆了glt::Tn5片段。Southern杂交证明所克隆glt::Tn5片段与E. coli的gltBD基因有同源性。用此片段与以pLAFR3为载体所构建的R. sphaeroides 601基因文库进行菌落原位杂交筛选到了携带glt基因的cosmid pLT27。pLT27能互补所有12株R.sphaeroides氨同化缺陷突变株。酶切分析表明在该cosmid中插人的染色体DNA片段大小约为26.5kb。以pRK415为载体亚克隆了4.0kb与10.5kh的pLT27的Hindlll酶切片段,分别命名为pLTRK271与pLTRK272。pLTRK272能互补变种GT6、GT10、GT11,pLTRK…     

缺乏固氮活性的浑球红假单孢菌谷氨酸合成酶突变株

光合细菌浑球红假单孢菌601菌株,经过NlG诱变获得谷氨酸缺陷型204菌株。生化分析表明,突变株204缺乏谷氨酸合成酶活性(GoGAT),谷氨酰胺合成酶话性比亲株低,用放氢和乙蛱还原法未测出固氮酶活性。此外,突变株204不能在多种氮源上生长,例如：氨、尿素、组氨酸、丝氨酸、精氨酸和腺嘌呤,表现出氮素代谢上多效缺陷的表型。从含氨基础培养基或充氮气的低限培养基上分离回复子,自发回复突变频率均为2×10一·回复子的固氮酶和GS活性恢复到亲株的水平,同时重新获得利用上述各种氮源的能力。胞内游离氨基酸库分析表明,突变株的谷氨酰胺含量是亲株的16倍,外源谷氨酰胺加入培养基也抑制固氮活性。从上述结果推论,浑球红假单胞菌具有对固氮酶调节高度敏感的反馈系统,它随代谢中间产物而变化,胞内谷氨酰胺的含量是固氮酶活性反馈调节的关键成份。     

浑球红假单胞菌的分离鉴定及其分类特征的研究

浑球红假单胞菌(Rhodopseudomonas spheroides)是一种兼性光合厌氧细菌。在细菌光合、生物固氮和生物力能学等研究中,日益受到人们的重视。它与荚膜红假单胞菌在形态和许多特征上非常相似,为了精确地进行分类,我们在前人的基础上对它们的分类特征作了较详细地分析,为浑球红假单胞菌的分类提供有用的鉴别依据。     

质粒PRP1: : Tn501在根瘤菌、根癌农杆菌及大肠杆菌之间的转移

自1971年Beringer等G3]第一次将质粒 pRP4, pR68.45引入根瘤菌中进行研究以后， Beringer等[41又利用质粒pRP4等诱动豌豆根 瘤菌的染色体基因转移到营养缺陷型受体中； Pilacinski和Schmidt17，报道了P1组质粒在 4株大豆根瘤菌之间的转移情况，其中有3个 菌株可以转移：宁林夫等〔13研究了质粒pRPI:. Tn501, pRPI等由紫云英根瘤菌Nod{菌株转 移到Nod一变异株中，并诱动了结瘤基因的转 移。本文介绍质粒pRP1: : Tn501在不同种的 根瘤菌之间、根瘤菌与根癌农杆菌之间，以及它 们与大肠杆菌之间的转移和表达情况。     

浑球红假单胞菌在暗处发酵生长时的固氮酶、吸氢酶以及放氢机制的研究

光合细菌浑球红假单胞菌(Rhodopesudomonas sphaeroides)能在黑暗厌氧条件下生长。首次发现发酵生长的浑球红假单胞菌有固氮酶和吸氧酶的活性。试验比较了在光营养、黑暗厌氧呼吸和好氧呼吸生长方式下该菌的放氢作用,认为黑暗厌氧呼吸过程中的放氢是氢酶催化的放氢。     

转座因子在肺炎链球菌耐药进化中的作用

要肺炎链球菌的耐药决定子由染色体上的转座因子携带,与耐药相关的转座因子和转移的主要方式有：①接合转座子：携带erm(B)、tet(M)和aphA-3等的Tn916-Tn1545家族,通过接合转移;②缺陷转座子：携带mef基因及ABC外排系统的Tn1207．1和mega插入元件,可转化到敏感菌株引起耐药;③复合转座子：由mega插入元件与Tn916整合产生的Tn2009,以转化方式转移。肺炎链球菌通过转座因子获得并传播耐药基因,在其耐药进化中起重要作用。     

IncFII-FIA-FIB型多重耐药质粒pBTR-CTXM的结构基因组学分析

【背景】IncFII-FIA-FIB型质粒广泛存在于肠杆菌科细菌中,介导了许多耐药基因的水平转移,并导致细菌多重耐药问题日益严重。【目的】分析IncFII-FIA-FIB型多重耐药质粒pBTR-CTXM的基因组结构,并研究其介导大肠杆菌BTR株的耐药基因水平转移机制。【方法】利用PCR进行耐药基因筛查;接合转移和电转化实验验证质粒pBTR-CTXM是否具备自主接合转移的特性;VITEK 2 Compact全自动细菌鉴定及药敏分析仪测定相关菌株对抗生素的药物敏感性;构建MatePair文库并进行细菌全基因组高通量测序和质粒结构基因组学分析。【结果】菌株BTR是携带blaNDM-1、blaCTX-M-15、blaTEM、qnrD、qnrS1、mph(A)、erm(B)和tetA(B)等耐药基因的多重耐药大肠杆菌,其中blaCTX-M-15、mph(A)、erm(B)和tet A(B)等耐药基因均位于大小为144 939 bp的质粒p BTR-CTXM (GenBank登录号MF156697)上,该质粒可与菌株BTR内质粒pNDM-BTR接合共转移到受体菌大肠杆菌EC600中。pBTR-CTXM具备IncFII-FIA-FIB型质粒典型的骨架区结构,其多重耐药(Multidrug-resistant,MDR)区由新的复合型转座子Tn6492、Tn2残余、Tn10残余、ISEcp1-blaCTX-M-15-Δorf477转座单元和一些插入序列组成。【结论】pBTR-CTXM中新复合型转座子Tn6492与Tn10残余和ISEcp1-blaCTX-M-15-Δorf477转座单元共同介导大肠杆菌BTR株的多重耐药与耐药基因的水平传播。     

由质粒R91-5:: Tn501, R68.45和Rp4: :mini-Mu所引起的条纹状假单胞菌染色体转移

假单胞菌是一类具有多种代谢功能的革兰 氏阴性菌，在工、农和医方面都具有一定的作 用。近年来人们对它作了广泛的研究，在遗传 学方面也有不少的工作^[10]，但是，由于缺少适当 的遗传学工具，对其它的假单胞菌还研究得很 少。我们为了对维生素C前体一2-酮基一古龙酸 的产生菌之一— 条纹状假单胞杆菌(Pseudomonas striata）进行遗传学研究，试验了不同质粒 对该菌染色体基因转移的作用，发现R91-5:: Tn501, R68.45和Rp4: : mini-Mu等质粳都有 明显的促进作用，为构建该菌的遗传图等提供 了方法。     

Tn5—Mob转座系统对紫云英根瘤菌SR72的诱变和诱动作用

通过接合作用将携带有转座子 Tn5—Mob 的“自杀”性载体质粒 pSUP5011引入紫云英根瘤菌 SR72,得到卡那霉素抗性(Km~r)菌落的频率为6.99×10~(-6),测得受体菌的 Km~r 自发突变频率<10~(-8)。从对1071个 Km~r 突变体进行的植物砂培结瘤试验中筛选出结瘤不固氮(Nod~ ,Fix~-)突变株17个,不结瘤(Nod~-)突变株4个。另外,还从近3000个 Km~r 突变体中选出腺苷营养缺陷型突变株3个。通过 Tn5探针进行的菌落原位杂交试验证明:这21个共生固氮突变株中均含有 Tn5序列,进一步通过接合作用将协助质粒 RP4—4(Tc~r)引入 Nod~ ,Fix~ 突变株,获得了含有 Tn5—Mob 和 RP4—4的新突变株 SR72ZR(Km~r,Tc~r),但试图通过它们的协同作用将SR72中的大质粒诱动转移到根癌农杆菌 A136的试验未获成功.     

嗜水气单胞菌若干毒力因子同时缺失的突变株的构建及特性分析

以携带质粒pAM12 0 (Tcr Tn916 )的大肠杆菌CG12 0株为供体菌 ,采用滤膜接合法与受体菌嗜水气单胞菌J_1株 (cfzr)进行接合转移 ,在含Tc和cfz选择平板上进行筛选。共获接合转移菌落 380 0个 ,其接合频率为 3× 10 - 5(按供体细胞计算 )。任取 38个接合子 ,提取基因组DNA ,以嗜水气单胞菌特异性 16SrDNA引物进行PCR扩增 ,所有接合子均阳性。为证明Tn916确实插入基因组 ,以四环素基因 (tet)引物进行PCR扩增 ,结果所有抗性接合子均扩增出一条特异条带。与亲本J_1株相比 ,所有接合子的主要毒力因子如蛋白酶、溶血素、DNA酶和淀粉酶等均不表达 ,对小鼠失去致病力 ,其LD50 大于 10 9CFU。接合子连传 10次后 ,四环素抗性消失 ,但毒力未恢复 ,说明通过转座子Tn916的插入可获得稳定的无毒嗜水气单胞菌突变株。Tn916引起嗜水气单胞菌毒力性状改变的机制有待研究 ,推测可能与该菌染色体上存在Tn916的热点或毒力岛有关。     

转座子Tn5096对刺孢吸水链霉菌北京变种RF220转座的诱变

用大肠杆菌/链霉菌穿梭质粒pCZA168(bla,tsr,Tn5096,ColEI rep,Strep repts)多次转化农抗120产生菌刺孢吸水链霉菌北京变种(S.Streptomyces hygrospinocus var. beijingensis)RF220的原生质体,均未得到转化子。来自吸水链霉菌应城变种(S.Streptomyces hygroscopicus var.)10-22突变株的链霉菌质粒pIJ702(tsr mel+)可以转化RF220,但转化频率只有数十个转化子/μgDNA。用来自RF220本身的pIJ702对消除pIJ702后的RF220的原生质体进行了再转化,转化率没有明显的提高。用氨苄青霉素和甘氨酸协同处理RF220的菌丝体,并经-70℃冷冻原生质体再转化,得到了4个pCZA168的转化子。质粒提取、酶切、抗性测定表明：4个转化子中pCZA168中大肠杆菌DNA部分均被切除,成为大小约50～60kb的小质粒,命名为pWZH102(tsr,Tn5096,strep repts)。用pWZH102上的转座子Tn5096对RF220进行转座实验,在168个转座个体中,有2株可能为抗生素生物合成阻断变株,另有产生抗生素水平各异的变株,说明Tn5096的转座可以引起表型的不同变化。     

mariner转座子pKKma的序列分析及转座性能

摘要:【目的】本研究针对携带mariner转座子的质粒pKKma,进行序列分析和功能注释。【方法】根据已知序列设计引物测定质粒序列。构建转座子突变文库,分析转座子转座效率。【结果】序列分析发现,质粒pKKma全长6879 bp,具有7个开放阅读框。其中,阅读框ORF6编码mariner转座酶(348 aa),属于mariner转座子Himar1转座酶的C9变;pKKma 有2个相同的27 bp的反向重复序列(inverted terminal repeats);阅读框ORF7为庆大霉素抗性基因aacC1,位于转座子反向重复序列之间,与其它mariner转座子可转移序列比 对发现,覆盖率仅为2.0%－47.7%,相应同源程度为3.2%－99.7%,可转移序列具有较大差异。转座效率分析显示,该转座子对于粘质沙雷氏菌的转座效率为(3.1×10－4)－(4.8×10－4),对于弗氏柠檬酸菌的转座效率为(1.3×10－3)－(1.7×10－3)。【结论】质粒pKKma携带一种新的mariner转座子,可在多种细菌中构建转座子文库,研究细菌基因的功能。     

华癸中生根瘤菌共生质粒的定向标记、消除与结瘤功能的鉴定

采用Tn5-mob-sacB转座子对华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)菌株7653R的共生质粒进行定向标记,获得该质粒标记菌株7653RT14.利用sacB基因对蔗糖的敏感性,对标记质粒进行消除实验,获得7653R的共生质粒消除突变株7653R-1.测得Tn5-mob-sacB转座频率高于10-5.突变株的培养特征与出发菌株基本一致.采用琼脂管法对7653RT14和7653R-1进行回接实验,结果显示7653RT14能正常结瘤固氮,表明Tn5的插入并未影响其共生能力,但失去共生质粒的7653R-1则为不结瘤或只结个别小瘤.稳定性实验结果表明供试菌株的标记质粒在本实验条件下是稳定的,可以作为共生质粒转移的供体菌.