解淀粉芽孢杆菌草酸脱羧酶基因的克隆、原核表达与活力测定

为进一步明确解淀粉芽孢杆菌C(10)的草酸脱羧酶基因的生物功能,克隆其关键基因对该基因进行原核表达。通过PCR技术克隆了淀粉芽孢杆菌C(10)的草酸脱羧酶基因,构建了原核生物表达载体pET28a-Baoxdc,对其进行表达与纯化。结果表明,扩增所获解淀粉芽孢杆菌C(10)的草酸脱羧酶全基因序列全长为1 161 bp,在大肠杆菌中进行表达,添加诱导剂IPTG、MnCl_2至终浓度分别为0.6、6 mmol/L,诱导4 h时的酶活力和比活力最高,分别为3.793 2 U/mL和3.145 3 U/mg。     

枯草芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆及表达

采用鸟枪法克隆到了枯草芽孢杆菌α－淀粉酶基因,试验证实,已报道的α－淀粉酶的基因大小为２ｋｂ左右,因此回收３￣７ｋｂ的目的片段较适宜,对质粒去磷可防止自连,并能显著提高外源片段的连接效率,采用扩大酶连的方法有助于酶连产物的进一步提高,高效感受态比普通感受态构建基因文库效率要高２个数量级。高效,快捷的鉴定α－淀粉酶的筛选培养基是克隆α－淀粉酶基因必不可少的条件。     

枯草芽孢杆菌草酸脱羧酶转化拟南芥研究初报

多种真菌在致病过程中会分泌草酸,这些草酸产生菌寄主范围广,可以导致上百种植物病害,造成世界范围农作物的严重减产。草酸可以通过氧化与脱羧两种途径降解。该研究克隆了枯草芽孢杆菌的草酸脱羧酶基因Yvrk,并构建其植物表达载体,通过农杆菌浸花转化拟南芥,收获种子,用除草剂Basta筛选获得15株转基因植株,对其中的11个株系分别离体接种菌核病菌,24h后量病斑,发现有6株转基因植株的病斑显著小于野生型。PCR验证发现大部分转基因植株确有Yvrk的存在,实验结果说明草酸脱羧酶基因确能一定程度上缓解真菌病害。     

枯草芽胞杆菌Bs-916的全基因组分析

 【目的】对枯草芽胞杆菌Bs-916进行全基因组测序,为今后更好挖掘和利用该菌生防潜力提供较多的分子生物学信息。【方法】通过应用比较基因组学软件与另一测序菌株Bs168进行全基因组序列分析。【结果】Bs-916菌株全基因组大小为3 925 958 bp,GC含量为46.4%,与其它已测序全基因组芽孢杆菌相比,其GC含量最高;预测所得CDS数为4 056个,152个串联重复区域,转座子103个,IS（插入序列）序列数量37个, tRNA 46个,rRNA 39个;比较基因组学分析其含有8个NRPS/PKS基因簇,其中bacillomycin L,macrolactin,difficidin这3个基因簇在比较菌株Bs168中不存在;该菌还含有植酸酶基因、comAPQX及sfp等与生防因子相关的基因。【结论】Bs-916菌株全基因组含有多种抗菌物质编码基因簇,是一类具有极大生防潜力的典型根际革兰氏阳性菌株。该菌株全基因组序列的测定及其遗传操作方法的可行性,有利于其次生代谢产物的开发和利用。次生代谢产物具有潜在的应用价值,有望在未来开发成独特的农业生物工程制剂。     

枯草芽孢杆菌Bs-916胞外抗菌蛋白质的生物功能分析

采用AKTA-epxlore层析系统,利用DEAE sepharose fast flow、Phenyl sepharose 6 F.F.和羟基磷石灰石柱层析后,分离纯化获得枯草芽孢杆菌Bs-916抗菌蛋白质Bacisubin.该蛋白质对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、水稻稻瘟病菌(Magnaporthe grisease)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、白菜黑斑病菌(Alternaria oleracea)、甘蓝黑斑病菌(A. Brassicae)、灰霉病菌(Botrytis cinerea)、辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici (syd.) Butl.)和水稻恶苗病菌(Fusarium moniliforme Sheld)均有抑菌活性,尤其对Alternaria属的病原菌具有较高的毒力.枯草芽孢杆菌Bs-916胞外抗菌蛋白质的抑菌机制是造成病原菌菌丝营养吸收困难,致使菌丝顶端膨大,分支增加,胞壁加厚、断裂,从而抑制了病原菌的生长.研究发现抗菌蛋白具有凝集素活性和核糖核酸酶活性,无蛋白酶活性和蛋白酶抑制活性.     

枯草芽孢杆菌apr基因的克隆和表达

通过PCR技术克隆枯草芽孢杆菌蛋白酶apr基因,并分别对该基因和编码蛋白进行同源性比较和酶学性质分析。结果表明,apr基因序列全长1509bp,编码503个氨基酸,同源性100%;克隆到表达质粒pET-22b(+)后,将重组质粒经热激转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达,蛋白分子质量为55ku。测定酶活为19500U·mL-1。该基因克隆和表达的成功对于制备大豆抗氧化肽具有实际应用价值,对进一步深入研究其生物学和酶学机制具有重要意义。     

枯草芽孢杆菌Bs-0728菌株发酵条件的优化

枯草芽孢杆菌Bs-0728是对苹果再植病害具有良好防治效果的菌株｡为了提高Bs-0728发酵液的活菌数量和抑菌效果,本研究通过单因素试验筛选及正交试验,对该菌株进行了液体发酵培养及配方优化｡试验中以茄腐镰刀菌FsP4菌株作为指示菌,以抑菌带宽度和OD 值作为评价指标,经测试得到最佳培养配方为:玉米粉 2%,酵母粉2%,磷酸二氢钠0.1%+磷酸氢二钠0.1%;最适发酵条件为:初始接种量1mL,装液量30mL/300 mL,初始pH 值7.5,发酵温度32℃,160r/min振荡培养12h｡优化后Bs-0728对病原菌的抑菌带宽增加到1.04cm,比初始培养条件下提高了85.7%,OD 值达到0.839,比初始培养条件提高了107.7%｡     

枯草芽孢杆菌XF1菌株中XFsacA基因的克隆及功能验证

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis XF1是从土壤中分离的一株利用蔗糖快、能高效防治根肿病的专利菌株.为探明其高效的蔗糖代谢机制,用PCR从该菌中扩增到蔗糖代谢关键基因蔗糖-6-磷酸水解酶基因(XFsacA基因),其编码的蛋白质氨基酸序列与枯草芽孢杆菌B168菌株中的XFsacA基因有97%的相似性,且发生了12个氨基酸突变.将该基因中约1.4 kb的编码框序列连接到表达载体pQE30上,构建了重组表达质粒pQE30-XFsacA,该质粒转入到不能利用蔗糖的Escherichia coli BL21中,后者能在以蔗糖为唯一碳源的M9无机离子培养基中正常生长,并表达出了一条约54 000蛋白条带.结果预示XFsacA基因氨基酸序列的替代可能是XF1高效利用蔗糖的基础,同时XFsacA基因的克隆与其在E.coli中的表达研究,为利用蔗糖发酵的工程E.coli构建奠定了基础.     

苏云金芽孢杆菌几丁质酶基因chiA在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

[目的]研究来源于苏云金芽孢杆菌的几丁质酶基因chiA在枯草芽孢杆菌中的表达情况。[方法]以苏云金芽孢杆菌染色体DNA为模板,PCR扩增获取几丁质酶基因chiA,将其与枯草芽孢杆菌表达载体pHSG连接,构建重组菌,经IPTG诱导后,检测培养液中的几丁质酶活性。[结果]扩增得到几丁质酶基因chiA大小为2.5 kb。构建的重组菌对底物[4-MU-(GlcNAc)3]显示出一定的水解活性,培养液酶活约为2.8 U/ml,而pHSG空质粒转化子在同样条件下其培养液没有明显酶活。该重组酶的最适pH值为6.5,最适反应温度为50℃,与苏云金芽孢杆菌自身产生的几丁质酶性质一致。[结论]几丁质酶基因chiA能在枯草芽孢杆菌中成功表达,表达产物可成功分泌到细胞外。     

枯草芽孢杆菌B-916胞外抗菌蛋白质的性质

用硫酸铵分级沉淀枯草芽孢杆菌B-916胞外抗菌蛋白质,共获得8个蛋白质粗提物,其中硫酸铵饱和度为40%~50%和50%~60%提取的粗蛋白质具有较强的抑菌活性,研究结果表明:硫酸铵饱和度40%~50%和50%~60%提取的粗蛋白质浓度分别为17.261μg/m l和18.899μg/m l,上述两者对水稻纹枯病菌和水稻恶苗病菌有较强的抑菌活性,对马铃薯晚疫病菌则没有抑菌活性;当温度高于40℃时抑菌活性均降低,但在120℃时仍有部分抑菌活性;对pH值适应范围较宽,但在pH值为13.6时抑菌活性均丧失;经蛋白酶K、蛋白酶E、胃蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶处理后,抑菌活性均下降。SDS-PAGE电泳结果表明枯草芽孢杆菌B-916能分泌多种蛋白质,其中硫酸铵饱和度40%~50%和50%~60%提取的粗蛋白质中相对分子质量为48 000的蛋白质可能为抗菌蛋白质。硫酸铵饱和度40%~50%和50%~60%提取的粗蛋白质经Sephadex G-100层析后检测到4个蛋白质吸收峰。