绿针假单胞菌GP72是本实验室从上海郊区甜椒根际土中分离筛选到的一株具有生物防治功能的假单胞菌属菌株，可以产生3种吩嗪抗生素，而吩嗪抑菌机理就是通过大量过氧化物或者超氧化物的产生来杀死植物病原体。然而，产生这样一种具有氧化还原活性的物质，菌体本身又怎样避免伤害，其机理还不清楚。而这种机理的研究，将有助于GP72吩嗪产量的提高与生物防治作用。生物信息学分析显示OxyR是GP72中一个具有氧化还原调控作用的调节子，有研究表明其对氧化应激和抗生素产量都有影响。本课题通过基因改造首次研究了氧化应激调控因子OxyR在GP72中的作用。发现oxyR基因突变对GP72的生存能力，运动性、吩嗪物质产量、不同氧化剂的抗性、生物膜的形成和所调控基因的表达都产生了不同的影响。首先从与GP72亲缘性相对较高的菌株的oxyR基因入手，通过保守区比对设计引物，克隆得到oxyR基因；氨基酸序列比对分析发现，OxyR中两个过氧化氢反应相关的半胱氨酸残基高度保守，表明OxyR与GP72氧化应激作用相关联。其次，运用分子生物学方法构建oxyR基因突变、回补和过表达菌株，从生长、存活能力、运动性、菌落形态和吩嗪产量等方面考察了其功能。结果表明，oxyR基因突变使得GP72在LB平板上的生存能力和运动性降低，液体培养时三种吩嗪物质产量均下降。而这种生存能力的下降可以通过往培养基中添加过氧化氢酶得到恢复，表明OxyR对GP72的氧化应激和吩嗪合成具有重要作用。接着，根据吩嗪的抑菌机理和OxyR的氧化应激调控作用，选取两种主要氧化剂百草枯和过氧化氢，对突变株在氧化应激环境下的氧化敏感性、氧化剂抗性和生物膜形成等进行了研究。实验结果表明，oxyR基因突变使得GP72在KB平板上对百草枯和过氧化氢的抗性均有不同程度的下降。然而，在KB液体培养基中，oxyR基因突变株在经过生长初期的延迟后，表现出在1mM~5mM浓度范围内对过氧化氢的高抗性。除此之外，突变株在不同氧化剂中形成生物膜的能力也受到影响，尤其是突变株在百草枯处理后其生物膜产量显著增加。进一步说明了OxyR在GP72氧化应激中起到的重要作用。最后，通过qRT-PCR实验，发现在过氧化氢存在的条件下，oxyR基因突变使得katG、ahpC、ahpD和phzE表达量增加，尤其是katG表达量增加约18倍，说明其可能在GP72中对过氧化氢的应激起主要作用。同时也表明oxyR基因的缺失有益于过氧化氢诱导的基因表达。由此可见，作为全局性调控因子，OxyR通过调控多种途径来帮助GP72应对不同的氧化压力。