黏质沙雷氏菌产几丁质酶的诱变

分析了紫外线、NaNO2及其复合处理对黏质沙雷氏菌产几丁质酶的诱变效果,经几丁质平板透明圈初筛与摇瓶复筛,筛选出1株几丁质酶活较高的诱变菌株NU2,产量为出发菌株的2.75倍.研究发现,原生质体紫外线诱变对酶活的提高效果比菌悬液NaNO2诱变更明显;复合诱变中,菌悬液经NaNO2诱变后再经原生质体紫外线诱变的方法产酶能力更强,且菌株遗传稳定性较好.     

黏质沙雷氏菌C8-8几丁质酶基因的克隆与表达

利用PCR方法从黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)C8-8中克隆到编码几丁质酶的chiA基因,大小为1 692 bp,推测其编码一条长563个氨基酸的多肽链,分子量约为60 900。同源分析研究结果表明从C8-8中克隆的chiA基因序列与黏质沙雷氏菌株141(DQ 990373.1)和14041菌株(DQ 493896.1)的chiA基因序列相似性最高,达到99%。结构域分析结果表明从C8-8中克隆的chiA基因N末端(23 AA)存在典型的信号肽序列,C端存在另外两个结构域,即PKD区(73 AA)和几丁质酶催化区(387 AA)。采用大肠杆菌表达系统重组表达chiA基因,结果表明重组菌株在几丁质诱导培养基上能产生透明的水解圈。采用SDS-PAGE电泳分析,结果表明chiA重组表达产物的相对分子质量约为60 000,与预测分子量大小基本一致。初步提纯后,生物活性试验结果表明该重组表达产物能水解几丁质,在几丁质培养基上产生透明的水解圈。     

粘质沙雷氏菌几丁质酶(ChiC)基因克隆及其生物信息学分析

从粘质沙雷氏菌(Serratia marcescensATCC14041)中克隆出几丁质酶基因(ChiC),将回收纯化的PCR产物与载体pMD18-T连接,构建成的重组质粒命名为pMD-Ch iC,将重组质粒转化到受体E.coliDH5α中进行克隆,经BamHI和NheI双酶切验证、核酸序列测定证实,重组质粒pMD-Ch iC含有几丁质酶C基因(ChiC)。利用生物信息学的方法,推测该粘质沙雷氏菌ChiC基因编码的蛋白质由480个氨基酸组成。预测该蛋白的等电点为5.63,分子量约为52kD。针对粘质沙雷氏菌中的几个几丁质酶基因做了进化树,进而验证了粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)几丁质酶(ChiC)在沙雷氏菌几丁质酶中的分类;同时对粘质沙雷氏菌几丁质酶C(ChiC)蛋白的高级结构作出了预测,得到其编码的属于18家族的蛋白质高级结构图谱。     

高产几丁质酶的粘质沙雷氏菌株的诱变选育

以黑龙江省科学院微生物研究所实验室保存的1株粘质沙雷氏菌S68为出发菌株,进行原生质体紫外线、Na NO2和复合诱变,通过透明圈对比和酶活测定,最终获得1株产酶量高于原始菌株4.3倍的粘质沙雷氏菌诱变菌株,产酶量达到4.98μg·h-1。确定该菌株最佳诱变方法为复合诱变,首先进行紫外诱变(高度为30 cm,诱变时间为12 s),再用化学诱变(0.4 mol·L-1Na NO2诱变5 min),经验证该诱变菌株遗传稳定。     

一株耐高温抑菌黏质沙雷氏菌的鉴定及其红色素的初步分离

[目的]为了了解黏质沙雷氏菌的抑菌机理及温度对其产生色素的影响。[方法]从土壤中分离纯化得到1株产红色素细菌,对该菌进行生理生化和16S rDNA鉴定,同时对该菌产生的红色素进行了初步的探讨。[结果]该菌为黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens),在28℃条件下培养红色素产量最高,37℃下仍能产生色素,说明该菌株是耐高温红色素产生菌。紫外全波长扫描分析和薄板层析结果表明,其红色色素有可能是灵菌红素。[结论]该菌对霉状杆菌和镰刀菌等病原菌具有一定的抑制作用。     

黏质沙雷氏菌与农药混配增效作用

为明确黏质沙雷氏菌ZJ9与杀虫剂混配对草地贪夜蛾幼虫的联合作用,本试验采用浸叶法测定黏质沙雷氏菌ZJ9分别与10种杀虫剂（乙基多杀菌素、苦参碱、虫酰肼、阿维菌素、虫螨腈、苏云金杆菌、斜纹夜蛾核型多角体病毒、虱螨脲、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、杀虫单）混合使用对草地贪夜蛾2龄幼虫的杀虫活性。结果表明,1.00×10⁸ CFU/mL的黏质沙雷氏菌ZJ9分别与6%乙基多杀菌素SC、32 000 IU/mg苏云金杆菌WP、10亿PIB/mL斜纹夜蛾核型多角体病毒SC、0.10 mg/L的虱螨脲SC和0.05 mg/L的甲维盐EC等体积混配表现出增效作用,其中与甲维盐混配效果最好,且最佳混配比为7∶3（共毒指数130.33）。本研究可为探究黏质沙雷氏菌与杀虫剂间的联合作用提供依据,为草地贪夜蛾防控中化学农药的减量使用提供参考。     

黏质沙雷氏菌次生代谢物对TMV的抑制机理

【目的】分离、纯化和鉴定黏质沙雷氏菌2A2次生代谢物中具有抑制TMV侵染力的活性成分,明确其对TMV的抑制机理。【方法】通过病毒生物学测定,确定黏质沙雷氏菌2A2菌株对TMV的抑制效率。为明确黏质沙雷氏菌2A2发酵液次生代谢物中抑制TMV侵染力的活性成分,通过TLC和硅胶柱层析对其发酵液进行了分离纯化,获得主要的次生代谢物,通过局部枯斑法测定各代谢物的生物学活性,筛选可显著抑制TMV侵染活性的物质,经NMR分析,确定其成分结构,进而确定物质组分。为进一步揭示代谢物对TMV的抑制机理,利用透射电子显微镜探索代谢物对TMV粒体形态的影响,TMV粒体与代谢物甲醇溶液混合30 min后,于透射电子显微镜下观察TMV粒体形态。同时,用代谢物甲醇溶液喷施处理寄主下部3片叶,共设5个处理：处理Ⅰ,喷施代谢物24 h后,接种TMV;处理Ⅱ,代谢物与等体积TMV汁液混合30 min后,接种叶片;处理Ⅲ,先接种TMV,24 h后喷施代谢物;处理Ⅳ,宁南霉素（50 μL•mL-1）与等体积TMV汁液混合30 min后,接种下部叶3片做阳性对照;处理Ⅴ,无菌水与等体积TMV汁液混合30 min后,接种下部叶3片做空白对照。分别在次生代谢物诱导和TMV侵染后1、3、5、7、9 d,取未经任何处理的上部叶,TRIZOL法快速提取总RNA并反转录cDNA,利用real-time RT-PCR分析样品PR基因和TMV的RNA相对表达量,进而明确代谢物处理寄主对寄主PR基因表达的影响和对TMV在寄主体内复制增殖的抑制作用。【结果】黏质沙雷氏菌2A2菌株对TMV具有显著的抑制作用。对其发酵液进行分离纯化,获得3种主要代谢物,通过局部枯斑法测定,编号为BJH-2的代谢物可显著抑制TMV的侵染活性,经NMR分析,确定了该代谢物为灵菌红素（prodigiosin）。透射电子显微镜结果显示灵菌红素可显著破坏TMV粒体,使TMV典型的杆状病毒粒体降解断裂成排列紊乱的短杆状。real-time RT-PCR结果表明,灵菌红素处理植株后,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ可诱导寄主体内PR基因表达随着时间逐渐上调,第7 天左右,三者处理的寄主体内PR1、PR2、PR4、PR5表达上调至高峰,显著高于空白对照,亦高于处理Ⅳ的阳性对照,从而提高系统抗性;灵菌红素处理植株后,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ寄主体内TMV RNA的表达量随着时间上调减缓,在接种TMV后的第9天,三者处理的寄主体内的TMV RNA含量分别是空白对照的11.98%、5.23%、15.90%,显著低于空白对照,亦低于处理Ⅳ的阳性对照。【结论】灵菌红素既对TMV在寄主体内的复制增殖具有抑制作用,又可诱导寄主产生系统抗性,整体效果高于宁南霉素,可作为防治植物病毒新的生物制剂。     

少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶基因的克隆及生物信息学分析

为研究捕食线虫性真菌几丁质酶的功能,在国内首次对少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-801和AO-483基因进行扩增、克隆及测序,并对其编码蛋白信号肽、疏水性与亲水性、高级结构、功能域进行预测和分析。结果显示,2个不同蛋白均具有典型的几丁质酶催化区保守序列SXGGW和DGXDXDWE,属于糖苷水解酶18家族几丁质酶,无信号肽序列,表明这2个蛋白为非分泌型蛋白,二级结构以无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠为蛋白的主要结构元件,三级结构中有(α/β)8的圆桶形结构。系统发育分析表明,几丁质酶AO-801和AO-483与昆虫病原真菌几丁质酶的亲缘关系更为接近,说明它们所产生的几丁质酶在侵染宿主的过程中发挥着类似的功能,并且不同来源真菌几丁质酶根据分子质量的差异形成3个不同的进化分枝。     

黏质沙雷氏菌灵菌红素合成基因簇异源表达及其潜在的温度调控机制

[目的]构建黏质沙雷氏菌FZSF02灵菌红素合成基因簇的异源表达菌株,探究其合成灵菌红素可能的温度调控机制.[方法]构建3种携带不同启动子的异源表达大肠杆菌菌株,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测FZSF02中pig基因簇pigA、pigF、pigN基因在37℃与28℃培养条件下的转录水平差异.[结果]在2...     

普城沙雷氏菌MM产酶条件优化及对西瓜枯萎病的防治效果

为提高普城沙雷氏菌MM几丁质酶产量,增强拮抗西瓜枯萎病病原菌的能力,通过Plackett-Burman设计和响应面法对其培养基成分进行优化,并测定优化后菌株MM发酵滤液对西瓜种子萌发及西瓜枯萎病防治效果的影响。结果显示,在初始pH 7.0、接种量3%、温度30℃、摇床转速180 r/min、培养时间72 h的基础上获得最佳产酶培养基：葡萄糖12.748 g/L,牛肉膏2.086 g/L,酵母粉3.091 g/L;优化后菌株MM几丁质酶活为0.485 U/mL,比优化前提高1.14倍,对西瓜枯萎病病原菌的抑菌率提高6.42%。菌株MM发酵滤液不同稀释倍数对西瓜种子的萌发具有促进作用,当发酵滤液稀释浓度为150倍时对种子萌发的促进作用最为显著,为98.53%。盆栽试验显示,菌株MM发酵滤液处理西瓜植株后,其株高、鲜质量、干质量分别增加78.82%、126.90%、82.00%,对西瓜枯萎病防效高达74.55%。     

普城沙雷氏菌rsmB基因删除插入突变体的构建

目前在细菌中已经鉴定了大量小RNA参与调控许多重要的生命活动,然而小RNA在沙雷氏菌属(Serratia)中的作用还了解得很少.其中RsmB属于CsrB家族的小RNA,是翻译阻遏蛋白RsmA的拮抗剂.普城沙雷氏菌(Serratia plymuthica)G3分离自小麦内茎,是一种能产多种抗菌因子和植物激素的内生细菌.该...     

1株产几丁质酶的越橘内生拮抗细菌的研究

    从笃斯越橘的根部获得1株对12种受试病原真菌都具有拮抗活性的内生细菌DUT菌株,该菌株对菜豆炭疽病病原真菌(Colletotrichum lindemuthianum)抑菌率达70.5%,对2种越橘叶斑病病原菌拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp.)和柯氏帚梗柱孢霉(Cylindrocladium colhounii)的抑制率分别达68.6%和57.7%.通过对其形态特征观察、生理生化特性鉴定及16S rDNA序列同源性分析,鉴定该细菌为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens).对DUT菌培养特性研究结果表明,该菌培养8 h可达对数生长期;最适生长pH值为7.5;最适生长温度为28～30 ℃.利用双抗生素标记的DUT菌株回接越橘,该菌株可在越橘体内定殖.DUT菌能够产生几丁质酶,发酵36 h后粗酶液的酶活力可达20.11 U·mL-1.     

二斑叶螨几丁质酶基因的克隆及特性分析

几丁质酶广泛存在于自然界的许多物种,并参与几丁质降解、蜕皮、免疫和致病性等诸多功能.采用同源克隆结合RACE-PCR的方法,首次从螨类中克隆到二斑叶螨几丁质酶基因(TuChi)的cDNA全长序列(GenBank登录号:JQ041366).TuChi全长1 822 bp,包含3'非翻译区(UTR)为150 bp和5'UTR为52 bp,开放阅读框(ORF)为1 620 bp,编码539个氨基酸.预测的相对分子量为60.7 ku,理论等电点为5.99.二斑叶螨几丁质酶具有几丁质酶典型的结构域,包括1个N-端信号肽序列、1个几丁质催化区域、1个几丁质结合域,以及连接催化区和结合域之间的连接区域.与其他物种几丁质酶进化树比较分析表明,TuChi与昆虫几丁质酶家族Group 1具有较高的同源性,推测其与二斑叶螨的蜕皮密切相关.     

普城沙雷氏菌RsmA蛋白过量表达菌株的构建

普城沙雷氏菌(Serratia plymuthica)G3是本课题组从山东泰安小麦茎秆中分离的1株内生细菌,能产生几丁质酶、蛋白酶和硝吡咯菌素等多种抗真菌因子.次生代谢物阻遏蛋白RsmA(Repressor of secondary metabolite)已知在细菌中是高度保守的,已在大部分革兰氏阴性菌和某些革兰氏阳性菌如枯草芽孢杆菌中被鉴定[1],例如在欧文氏菌Erwinia中,RsmA属于Rsm蛋白家族,主要由两个成员组成:RsmA(RNA结合蛋白)和RsmB(一种不翻译的调控sRNA分子,能消除RsmA的翻译阻遏功能).     

高产过氧化氢酶菌株的鉴定与产酶条件

为解决过氧化氢废水对环境的污染,从稻田土中筛选到1株高产过氧化氢酶菌株。经形态学观察和分子生物学鉴定,确认该菌属于黏质沙雷氏菌,命名为Serratia marcescens FZSF02。通过培养基碳源、氮源、无机盐类型及产过氧化-氢酶条件优化。在培养条件为:1%大豆蛋白胨、0.5%麦芽糖、0.2%NaCl、31℃、180r·min~(-1)、发酵时间48h,菌株产过氧化氢酶总酶活最高达6 380U·mL~(-1),比优化前提高了7.4倍。粗酶液最适反应温度为60℃,最适反应pH为8.0。该菌在过氧化氢废水无害化处理和其他工农业过程中有很好的应用潜力。     

球毛壳菌几丁质酶3基因的序列分析

根据EST分析的结果，从cDNA文库中挑取几丁质酶3基因的克隆进行了测宁并序列分析。结果表明：cDNA文库中几丁质酶3基因的克隆插入片断大小为1268bp；用Phrap软件拼接出来的几丁质酶3的表达序列标签拼接序列与实际平列不完全吻合：因此，在EST分析中不用Phrap软件为好。     

细菌几丁质酶的结构与功能研究进展

细菌几丁质酶因其潜在的应用价值而越来越受关注.细菌几丁质酶属于糖苷水解酶家族的18、19家族.典型的细菌几丁质酶包括将成熟几丁质酶分泌到胞外的信号肽、起催化作用的催化区、特异性结合氨基葡萄糖及几丁质的几丁质结合区以及一个功能尚不清楚的短的C端区域.本文重点介绍了细菌几丁质酶的结构域及其功能.     

粘质沙雷氏菌的生防作用

粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)是一种广泛存在于自然界中的革兰氏阴性菌,能够在植物根际、植物体和昆虫体内定殖,对害虫、虫媒传染病病原物、植物病原物、杂草等具有一定的生物防治功效,由于粘质沙雷氏菌能在松墨天牛(Monochamus alternatus Hope)与松树体内富集,因而在松材线虫病防治方面具有很好的潜力。粘质沙雷氏菌还具有促进植物生长,净化环境等作用有待探讨。本文基于国内外研究进展,系统论述了粘质沙雷氏菌在生物防治方面的研究,为未来粘质沙雷氏菌微生物农药的进一步开发利用提供参考。     

一株沙雷氏菌红色素的理化性质研究

[目的]为沙雷氏菌红色素的结构分析和开发利用奠定基础。[方法]从一株产天然红色素沙雷氏菌培养物中提取红色素,通过薄层层析、质谱分析和光谱扫描对色素成分进行分析,并研究温度、光照、pH值、金属离子、氧化剂及还原剂对色素稳定性的影响。[结果]所提取色素中主要含有分子量分别为393．5、324．0和754,0的3种成分;色素醇溶液在535和469nm处有特征吸收峰;色素对温度和pH值3—11较稳定,对光照较敏感;Mg^2＋和Mn^2＋对色素具有保护作用,K^＋对色素持续增色,其他多种金属离子对色素具有破坏作用;色素的抗氧化性和抗还原性良好。[结论]沙雷氏菌所产红色素被初步判定为灵菌红素类物质。