蘇云金芽孢桿菌luxS基因的克隆表達(dá)及對(duì)植物抗病的影響.pdf

1、群體感應(yīng)(Quorum sensing,QS,又稱閾值敏感)是細(xì)菌根據(jù)種群密度大小進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間信息交流,協(xié)調(diào)群體行為并調(diào)控基因表達(dá)的一種方式.QS系統(tǒng)可分為兩種典型的類型,即革蘭氏陰性細(xì)菌的LuxI/LuxR型QS系統(tǒng),革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的寡肽/雙組分型QS系統(tǒng),分別以酰基高絲氨酸內(nèi)酯(acyl-homoserine lactones,AHL)、寡肽(autoinducing peptide,AIP)為信號(hào)分子.哈氏弧菌(Vibrio

2、 harveyi)的QS系統(tǒng)很特殊,既能識(shí)別AHL分子(AI-1),又能識(shí)別一種新的信號(hào)分子AI-2.AI-2的結(jié)構(gòu)和生物合成途徑已被確定,其產(chǎn)生依賴于LuxS蛋白.目前認(rèn)為AHL和AIP都是種特異性信號(hào)分子,可能有助于細(xì)菌進(jìn)行種內(nèi)交流;而AI-2是一種"通用"信號(hào)分子,有助于細(xì)菌進(jìn)行種間交流.對(duì)QS系統(tǒng)信號(hào)分子的深入研究將有助于了解細(xì)菌與宿主的信息交流,揭示種內(nèi)和種間細(xì)胞交流以及信號(hào)傳遞的新機(jī)制,達(dá)到對(duì)細(xì)菌病害進(jìn)行防治的目的.該論文研

3、究了蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)中l(wèi)uxS基因的克隆表達(dá)及將該基因轉(zhuǎn)化煙草后對(duì)抗病的影響.首先通過(guò)生物發(fā)光實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)的培養(yǎng)液可以誘導(dǎo)特異性檢測(cè)AI-2信號(hào)分子的哈氏弧菌報(bào)告菌株BBl70發(fā)光,表明Bt中含有群體感應(yīng)信號(hào)分子AI-2的合成基因luxS.通過(guò)比對(duì)已報(bào)道B.anthracis、B.cereus的luxS基因序列后設(shè)計(jì)引物

4、,采用PCR法進(jìn)行克隆,得到的片斷經(jīng)測(cè)序后大小為474bp,與B.cereus、B.anthracis的luxS基因的核苷酸同源性分別為96.8％,96.6％,氨基酸序列同源性都為98.7％.系統(tǒng)發(fā)育分析也驗(yàn)證了同源性比較的結(jié)果,證明該基因?yàn)锽t的luxS基因.將該基因插入融合蛋白表達(dá)載體pPROEXHTa中,轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α中表達(dá)后,其培養(yǎng)液過(guò)濾上清可以誘導(dǎo)BBl70發(fā)光,表明該基因產(chǎn)物具有LuxS蛋白活性.進(jìn)一步將Bt中克隆出的