苏云金芽孢杆菌几丁质酶的研究进展

苏云金芽孢杆菌制剂作为无公害农药已经得到社会的认可,如果再开发其几丁质酶抑制真菌和杀虫增效功能,不仅可充分利用这一农业微生物菌种资源,也将给予传统生物农药以新的生命力。综述了苏云金芽孢杆菌几丁质酶方面研究的国内外最新进展。     

环状芽孢杆菌C—2几丁酶基因在大肠杆菌中的表达

对已克隆的环状芽孢杆菌Ｃ－２的几丁酶基因片段所作的亚克隆分析表明,该几丁酶基因位于１．７ｋｂ Ｐｓｔ Ｉ－Ｓｔｙ Ｉ片段 。ＣｈｉＩ基因在大肠杆菌ＪＭ１０７,ＤＨ５α,ＸＬ１－ｂｌｕｅ,ＴＧ－１等菌株中均能表达,但表达水平不同,其中ＪＭ１０７的表达活性最高,其胞外几丁酶活性与供体菌Ｃ－２菌株的胞外酶活性几乎相当。     

短短芽孢杆菌几丁质酶BBChi4基因的原核表达及抑菌活性研究

采用生物信息学方法分析短短芽孢杆菌GZDF3菌株几丁质酶BBChi4基因,以GZDF3菌株全基因组DNA为模版设计特异性引物,通过PCR扩增出BBChi4基因的全序列并对其测序验证。将测序验证无误的基因序列连接到原核表达载体(pET-28a),构建重组表达载体pET-28a-BBchi4,转入大肠杆菌BL21进行诱导表达,利用打孔法对诱导表达产物进行抑菌活性研究。生物信息学分析显示BBChi4基因全长为2 181 bp,编码726个氨基酸,分子量大小为77.69 kD,等电点为4.83,属于酸性几丁质酶。破碎重组表达菌体上清液SDS-PAGE电泳显示,重组蛋白质分子量大约为78 kD,与生物信息学预测结果一致。诱导表达最佳参数为1 mmol/L IPTG,30℃诱导4 h。破碎重组表达菌体上清液对半夏致病真菌(尖孢镰刀菌)有较强的拮抗作用。重组表达载体pET-28a-BBchi4的成功构建及表达为深入研究几丁质酶的功能提供科学依据。     

环状芽孢杆菌C-2几丁酶基因的克隆

环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)C-2总DNA经PstI部分酶切后分离2～10kb的片段,插入质粒pUC19的PstI位点,转化大肠杆菌(Escherichia coli),利用几丁质平板从约8000个重组子中筛选到一个几丁酶基因阳性克隆(命名为pCHT1)。用12种限制酶对重组质粒进行的酶切分析表明,重组质粒中的插入片段长3.0kb,其中各有一个KpnI,SacI和SspI位点。把该克隆片段反向插入pUC19的PstI位点所得到的重组子同样具有几丁酶基因表达活性,说明此片段含有一个完整的几丁酶基因,其自身的启动子能被大肠杆菌转录系统所识别。Southern杂交证实了该片段来自于B.circulans C-2基因组,且以单拷贝形式存在,它不能与来自于其它7株几丁酶产生菌的总DNA杂交。     

环状芽孢杆菌C-2几丁酶基因的克隆

环状芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｕｓｃｉｒｃｕｌａｎｓ）Ｃ２总ＤＮＡ经ＰｓｔＩ部分酶切后分离２～１０ｋｂ的片段,插入质粒ｐＵＣ１９的ＰｓｔＩ位点,转化大肠杆菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）,利用几丁质平板从约８０００个重组子中筛选到一个几丁酶基因阳性克隆（命名为ｐＣＨＴ１）。用１２种限制酶对重组质粒进行的酶切分析表明,重组质粒中的插入片段长３０ｋｂ,其中各有一个ＫｐｎＩ,ＳａｃＩ和ＳｓｐＩ位点。把该克隆片段反向插入ｐＵＣ１９的ＰｓｔＩ位点所得到的重组子同样具有几丁酶基因表达活性,说明此片段含有一个完整的几丁酶基因,其自身的启动子能被大肠杆菌转录系统所识别。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交证实了该片段来自于Ｂ．ｃｉｒｃｕｌａｎｓＣ２基因组,且以单拷贝形式存在,它不能与来自于其它７株几丁酶产生菌的总ＤＮＡ杂交。     

环状芽孢杆菌α—羟基—γ—氨丁酰酰化酶基因的克隆和表达

本文报道了以质粒pUB110为载体,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)作为受体菌,对丁酰苷菌素产生菌(Bacillus circulans NRRL-B3312)总DNA进行了鸟枪克隆,在所获得的转化子中,No.733转化子经薄层层析,生物显迹和质谱分析表明,它具有将卡那霉素A生物转化成为丁胺卡那霉素的能力,说明该转化子所含重组质粒pUBC733的插入片段中含有a-羟基-r-氨丁酰(HABA)酰化酶基因,HABA酰化酶基因已经在枯草芽孢杆菌中获得了克隆和表达。该重组质粒分子量为7.3kb,插入片段为2.8kb,经Southern分子杂交确证此片段确来源于环状芽孢杆菌,已构建了该质粒限制性内切酶图谱。     

苏云金杆菌几丁质酶新基因的筛选和全长基因的扩增

以煮沸冻融法制备PCR扩增模板,利用苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）几丁质酶基因特异引物进行15个Bt血清变种的扩增分析,获得9个几丁质酶全长基因扩增产物。经克隆和序列测定,从Bt serovar.entomocidus HD109、Bt serovar canadensis HD224、Bt serovar、alesti HD16和Bt serovar.toumanoffi HD201等4个菌株中分离了几丁质酶新基因。     

通过导入几丁质酶基因提高巨大芽孢杆菌的生防效果

以质粒pMSDChi113为模板,经PCR扩增,获得了几丁质酶基因1.8 kb DNA片段,将该基因与大肠杆菌-芽孢杆菌穿梭质粒pHY300PLK连接,获得重组质粒pHYChi113。重组质粒经芽孢杆菌感受态方法转入巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium) Ap25中,获得的工程菌株B.megateriums Ap25-chi113同时具有几丁质酶和内切葡聚糖酶酶活。平板对峙实验结果表明,工程菌株对病原真菌Rhizoctonia solani,Coniothyrium fuckellii,Fusarium graminearum,Macrophoma kawatsukai,Fusarium oxysporium,Botrytis cinerea,Rhizoctonia cerea-lis,Colletotrichum gloeosporioides,Bipolarls sorohlulana的拮抗性能明显提高,尤其是对Coniothyrium fuckellii的抑制率相对于野生菌Ap25提高了13%以上。盆栽防病实验结果表明,工程菌株显著降低纹枯病菌(Rhi-zotonia cerealis)对小麦(Triticum aestivum L.)及枯萎病菌(Fusarium oxysporum)对棉花(Gossypium hirsutumLinn.)的致病能力,对这两种病原菌的防效分别是70.34 %和58.51 %,同原始菌株相比,防效分别提高了27.54 %和21.28 %。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

苏云金杆菌以色列亚种几丁质酶基因的克隆及序列分析

从苏云金芽孢杆菌以色列亚种（Bacillus thuringiensis subsp israelensis)中提取基因组DNA,通过合成1对特异性引物,用touchdown PCR的方法扩增几丁质酶ichi基因序列（GenBank登录号：AF526379）。ichi序列全长为2570bp,含有1个2067bp的开放阅读框（ORF）,编码688个氨基酸,推测分子量为75.79kDa,等电点pI=5.90的几丁质酶前体。序列和结构比较分析表明：Ichi氨基酸序列与蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus)28-9几丁质酶CW、蜡状芽孢杆菌CH几丁质酶B及苏云金芽孢杆菌墨西哥亚种几丁质酶的同源性分别为97.24%、97.18%、97.63%,而与苏云金芽孢杆菌巴基斯坦亚种的同源性只有63.07%。Ichi编码区由分泌信号肽（46AA）、催化区（105AA)、粘蛋白Ⅲ型同源区（74AA）及几丁质结合区（40AA）组成。     

番茄灰霉病拮抗菌株初步鉴定及通过导入几丁质酶基因提高其生防效果

实验室保存菌Fh对番茄灰霉病有明显的抑制作用,通过形态特征、生理生化特征进行初步鉴定归属于芽孢杆菌属（Bacillus circulans）。从质粒pUC1965中得到含有几丁质酶基因的6.5kb DNA片段,将该基因片段与大肠杆菌 枯草芽孢杆菌穿梭质粒pBE2连接,获得重组质粒pBE2-chib。将重组质粒转入芽孢杆菌Fh中获得工程菌株Fh-chib。几丁质酶基因的PCR检测和几丁质平板实验表明几丁质酶基因被成功转入,工程菌株Fh-chib的原始粗酶液几丁质酶活为4.06U/ml。与野生菌相比,Fh-chib工程菌株对番茄灰霉病（Botrytis cinerea）抑菌效果提高34.46%。     

植物内生枯草芽孢杆菌纳豆激酶同源基因的序列分析及其在大肠杆菌中的表达

利用基因组学和生物信息学的方法,从一种植物内生枯草芽孢杆菌菌株Bs0922的基因组DNA中克隆了纳豆激酶的同源基因NK-Bs0922,长度为1 149 bp。通过重组和转化在大肠杆菌BL21(DE3)中表达了一个大小为48.0 kD的重组蛋白。     

枯草芽孢杆菌B-332产抗稻瘟病菌的活性物质分析

枯草芽孢杆菌B-332能够产生具有稻瘟病菌拮抗活性的物质。通过等电点法提取该抗菌液粗提物,并利用高效液相色谱-质联用仪对粗提物进行分离纯化,共得到5个组分,它们的质荷比(m/z)分别为1 045.0、1 057.8、1 072.3、1 017.5和1 031.1,是Bacillomycin D(C14-C17)的同系物(质荷比(m/z)为1 017.5的除外),它们结构间相差1个或几个-CH2-基团;各组分均对稻瘟病菌有抑制作用,其中质荷比(m/z)为1 045.0、1 057.8、1 072.3组分的抑菌效果最强。致畸作用试验表明,这3种组分的致畸作用均为使稻瘟病菌的附着孢膨大破裂,与B-332菌株的致畸作用相同,证实了这3种组分是B-332菌株产生具有抑制稻瘟病菌作用的主要活性成分。     

Isolation of glucosidase and phospholipase positive Bacillus circulans on ALOA medium

Aim: To report the growth of glucosidase and phospholipase positive bacteria on agar Listeria according to Ottaviani and Agosti (ALOA) different from Listeria monocytogenes, Listeria ivanovii and Bacillus cereus. Methods and Results: Raw water‐buffalo milk was analysed according to EN ISO 11290. Streaking of Fraser broth on ALOA resulted in green colonies with an opaque halo after 48 h at 30°C. Colonies were transferred onto Tryptone soya yeast extract agar and showed cultural characteristics atypical for L. monocytogenes. Results of confirmation tests according to EN ISO 11290 method: negative haemolysis test, weak positive camp test in correspondence with Staphylococcus aureus, no fermentation of rhamnose, fermentation of xylose. Gram staining showed tapered, curved, Gram‐positive rods with subterminal to terminal ellipsoidal spores, 0·5–0·7 μm diameter 4–5 μm. API 50CH CHB kit (99·9% percentage of identification) and the sequence of the 833 bp PCR product (portion of 16S rRNA, generic primers 1492‐r; p27‐f) showed 97% identity with Bacillus circulans ATCC 4513 (GenBank AY724690 ). Conclusions: Some B. circulans strains can grow on ALOA, according to ISO 11290, confirmation tests readily differentiate B. circulans from L. monocytogenes. Significance and Impact of the Study: The different morphology of the colonies must be kept in mind to select true L. monocytogenes for confirmation test and to avoid overestimation of L. monocytogenes count.     

产几丁质酶的苏云金杆菌菌株筛选及酶合成条件研究

从本室保存的 64株苏云金芽孢杆菌中 ,筛选出一株几丁质酶活力较高的菌株WB 50。产酶条件研究表明 :在pH 7.0的基础培养基中添加 2 .0 %的细粉几丁质 ,1.0 %的酵母膏 ,2 2 0rpm 30℃下培养 72小时 ,几丁质酶的产出最大。     

巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶基因在枯草杆菌中的高表达

用ＰＣＲ方法从巨大芽孢杆菌的基因组ＤＮＡ中扩增到青霉素Ｇ酰化酶基因,并装载到枯草杆菌质粒ｐＰＺＷ１０３中,将其转化到枯草杆菌ＤＢ１０４中进行了分泌表达,重组菌株产酶无需苯乙酸诱导。在３７℃培养２４ｈ,菌液酶活力可达６ｕ／ｍｌ。１０天的连续传代实验表明重组菌株的稳定性很高。     

枯草杆菌中性蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达

蛋白酶是枯草杆菌(Bacillus subtilis)产生的具有重要工业价值的水解酶。对蛋白酶基因的分离与高效率表达一直是基因工程研究领域的重要内容之一^[1-4]。蛋白酶基因的筛选可采用不同的方法,如“免疫法”、“DNA 杂交法”、“遗传互补法”等。大肠杆菌(Escherichia coli)是基因工程中最常用的宿主菌, 若能以E．Coli作为筛选蛋白酶基因的宿主苗,那么使用E．Coli的常规载体,便可直接获得完整的蛋白 酶基因。枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达．则是实现这一目标的关键。Koide等人^[5]报道过枯草杆菌的胞内丝氨酸蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达。转化细胞在含有脱脂牛奶的平板上可产生十分微弱的水解圈。Ikeraara等人^[6]将Subtilisin E(枯草杆菌蛋白酶E)插人大肠杆菌的表达载体,具有活性的Subtilisin E便可分泌到大肠杆菌的细胞周质中。吴汝平撰文指出^[7]。克隆的枯草杆菌蛋白酶基因不能在大肠杆菌中表达。是因为大肠杆菌不能转录枯草杆菌的促使生长调节基因。Wang等人^[8]则认为,在大肠杆菌中观察不到野生型的中性蛋白酶基因E(nprE)的表达。是因为nprE的表达产物对大肠杆菌有致死作用．除去该基因上的核糖体结合位点,nprE便能在大肠杆菌中低水平表达,并能将表达产 物分泌至胞外。由上可知．枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达以及表达的位置仍然是一个众说纷纭的问题,这一问题也正是能否用大肠杆菌作为宿主菌筛选蛋白酶基因的关键。     

斜纹夜蛾核多角体病毒几丁质酶基因上游4.0kb的序列分析

本文报道了斜 诳蛾核多角体病毒几丁质酶基因（chiA）上游约4.0kb范围内的序列,它包括了六个读码框（ORF1－6）,其长度分别为156bp、279bp、540bp、369bp、1281bp和228bp,可编码的氨基酸长度分别为51、98、179、122、426和75个,分子量分别为6.15kD、11.46kD、21.70kD、14.69kD 、47.59kD和9.09kD。在ORF1ORF2、ORF3起始密码前分别有一个、二个及一个杆状病毒早期启动子基序CAGT;在ORF4、ORF5起始密码前各有一个及二个杆状病毒晚期启动子基序TAAG。在ORF1、ORF4、ORF5终止密码下游有真核生物mRNA转录poly（A)加尾信号。ORF4为AcMNPV ORF53、BmNPV ORF42、OpMNPV ORF56、LdMNPV ORF54的同源基因。ORF1、ORF2、ORF6与已知的杆状病毒基因沿有同源性,可能为三个新的基因。     

青霉素酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达

以获得大量胞外青霉素酶为目的,将青霉素酶基因克隆至表达载体pWB980中,并转化到双蛋白酶缺陷的Bacillus subtilis DB104。重组菌在LB培养基中培养24小时后, SDS-PAGE分析发现目的蛋白分子量为28kDa,酶活力为339U/mL;通过筛选7种不同的发酵培养基发现4#培养基更利于青霉素酶的表达,最大酶活力为1580U/mL,较优化前提高了3.66倍,并对该重组菌进行了7L罐放大实验,结果显示在培养24小时产酶达到高峰,酶活力为1255.8 U/mL。