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枯草芽孢杆菌NCD-2对棉花根系分泌物L-脯氨酸响应的转录-蛋白质组学联合分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL-1的L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组（RNA-seq）和同位素标记相对定量蛋白质组技术（iTRAQ）分析,对所获得的转录组和蛋白质组数据进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。 【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1 071个差异表达基因（DEG）,其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白质组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白（DEP）,其中118个蛋白上调,93个蛋白下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白质组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因（或蛋白）112个,其中38个基因（或蛋白）下调,74个基因（或蛋白）上调。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RTqPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNAseq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因（或蛋白）可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。 相似文献
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本研究对影响枯草芽孢杆菌Bacillus subtilisNCD-2菌株遗传转化的因素进行摸索并对其转化条件进行优化,建立了该菌株的高效电击转化体系。通过比较5个不同大小和携带不同来源复制子的质粒对其转化效率的影响,发现质粒大小与NCD-2菌株的电击转化效率之间没有相关性;而携带来源于Bacillus coagu-lans复制子的质粒pNW33N时,NCD-2菌株的电击转化效率最高,达到3.53×104cfu.μg-1DNA,说明复制子来源是影响转化效率的一个重要因素。采用pNW33N质粒在不同电阻、电场强度及培养时间下的电击转化效率的研究结果表明,该菌株转接到生长培养基后,37℃、150r.min-1培养3.5h,在电阻值200Ω、电场强度14.0kV.cm-1的条件下转化效率最高,达到6.07×104cfu.μg-1DNA。优化后的转化体系为顺利开展枯草芽孢杆菌NCD-2菌株的分子操作奠定了基础。 相似文献
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由多主棒孢霉引起的黄瓜靶斑病是近年来危害严重的黄瓜病害之一，为获得有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌，本研究采用平板对峙法及盆栽试验，获得一株有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌HMB28521；根据形态学、生理生化特征及16S rDNA联合gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列的系统发育分析将HMB28521菌株鉴定为贝莱斯芽胞杆菌；液相色谱分离与质谱鉴定结果表明，HMB28521菌株可以产生伊枯草菌素（iturin）、丰产素（fengycin）和表面活性素（surfactin），抑菌试验证明iturin和fengycin是该菌株产生的主要抑菌活性物质，二者能够显著抑制多主棒孢霉菌的生长，并且造成菌丝畸形。本研究为黄瓜靶斑病的生物防治提供了新的资源并为进一步明确该菌的作用机理提供了理论基础。 相似文献
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