dlt操縱子在蘇云金芽胞桿菌與昆蟲相互作用中的功能研究.pdf

1、大多數(shù)革蘭氏陽性病原細(xì)菌如炭疽芽胞桿菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌、肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌等都存在dlt操縱子，其功能是使細(xì)胞壁的磷壁酸發(fā)生D-丙氨?；揎?，從而使細(xì)胞壁表面帶正電荷，導(dǎo)致對宿主陽離子抗菌肽(AMPs)的抵抗力增強(qiáng)，逃避宿主免疫反應(yīng)，這是病原微生物在與宿主相互作用過程中進(jìn)化出的一種有效保護(hù)機(jī)制。蘇云金芽胞桿菌（簡稱Bt）是昆蟲及線蟲的一種革蘭氏陽性病原細(xì)菌，分析其基因組發(fā)現(xiàn)也有dlt操縱子的存在。Bt作為一種殺蟲微生物，以

2、殺蟲晶體蛋白為其主要?dú)⑾x活性成分，在其與昆蟲宿主相互作用過程中，病原和宿主都會進(jìn)化出各種保護(hù)機(jī)制，從而提高其在自然界中的生存能力，dlt操縱子極有可能是Bt逃避昆蟲宿主免疫反應(yīng)的一種有效方式。因此，本研究通過敲除Bt菌株中dlt操縱子，分析其對Bt自身生長繁殖等基礎(chǔ)生物學(xué)方面的影響，并探討其在與昆蟲宿主相互作用過程中的生物學(xué)功能。
　　本研究利用同源重組技術(shù)敲除Bt無晶體突變株BMB171中dltA基因，成功構(gòu)建了dltA基因缺失

3、突變株，同時(shí)構(gòu)建了互補(bǔ)株和空載體菌株。表面電荷差異分析表明dlt操縱子功能缺失可引起菌體細(xì)胞表面凈負(fù)電荷顯著增加，驗(yàn)證了其在Bt中具有調(diào)控細(xì)胞表面電荷的功能。形態(tài)學(xué)觀察表明其功能缺失可導(dǎo)致生物量明顯減少且產(chǎn)芽胞時(shí)間推遲，但對菌體形態(tài)無明顯影響，這說明dlt操縱子可影響細(xì)胞的生長和繁殖，并間接調(diào)控伴胞晶體的產(chǎn)生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)突變株對AMPs的敏感性顯著增強(qiáng)，表明dlt操縱子能增強(qiáng)Bt對AMPs的抵抗，有利于逃避昆蟲免疫反應(yīng)?？鼓嫘苑治霰?/p>

4、明dlt操縱子不改變細(xì)胞對溫度的耐受性，但其功能缺失可增強(qiáng)酸耐受性，導(dǎo)致堿耐受性減弱，表明其可通過改變pH耐受性延長在蟲體腸道內(nèi)的存活時(shí)間，輔助增強(qiáng)殺蟲毒力。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)則表明該操縱子能通過減弱昆蟲中腸細(xì)胞對Bt的黏附來逃避昆蟲免疫防御。
　　綜上所述，本研究結(jié)果表明dlt操縱子在Bt與昆蟲相互作用中具有重要作用，是Bt抵御昆蟲宿主免疫反應(yīng)的一種有效保護(hù)機(jī)制。本研究結(jié)果有助于從生態(tài)學(xué)的角度理解dlt操縱子對于Bt在自然界中生存的重要意