蘇云金芽孢桿菌luxS基因的克隆表達及對植物抗病的影響.pdf

1、群體感應(yīng)(Quorum sensing,QS,又稱閾值敏感)是細菌根據(jù)種群密度大小進行細胞內(nèi)或細胞間信息交流,協(xié)調(diào)群體行為并調(diào)控基因表達的一種方式.QS系統(tǒng)可分為兩種典型的類型,即革蘭氏陰性細菌的LuxI/LuxR型QS系統(tǒng),革蘭氏陽性細菌的寡肽/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)為信號分子.哈氏弧菌(Vibrio

2、 harveyi)的QS系統(tǒng)很特殊,既能識別AHL分子(AI-1),又能識別一種新的信號分子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.目前認為AHL和AIP都是種特異性信號分子,可能有助于細菌進行種內(nèi)交流;而AI-2是一種"通用"信號分子,有助于細菌進行種間交流.對QS系統(tǒng)信號分子的深入研究將有助于了解細菌與宿主的信息交流,揭示種內(nèi)和種間細胞交流以及信號傳遞的新機制,達到對細菌病害進行防治的目的.該論文研

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

4、,采用PCR法進行克隆,得到的片斷經(jīng)測序后大小為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)育分析也驗證了同源性比較的結(jié)果,證明該基因為Bt的luxS基因.將該基因插入融合蛋白表達載體pPROEXHTa中,轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α中表達后,其培養(yǎng)液過濾上清可以誘導(dǎo)BBl70發(fā)光,表明該基因產(chǎn)物具有LuxS蛋白活性.進一步將Bt中克隆出的