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大多数革兰氏阳性病原细菌如炭疽芽胞杆菌、单核细胞增生李斯特菌、肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌等都存在dlt操纵子,其功能是使细胞壁的磷壁酸发生D-丙氨酰化修饰,从而使细胞壁表面带正电荷,导致对宿主阳离子抗菌肽(AMPs)的抵抗力增强,逃避宿主免疫反应,这是病原微生物在与宿主相互作用过程中进化出的一种有效保护机制。苏云金芽胞杆菌(简称Bt)是昆虫及线虫的一种革兰氏阳性病原细菌,分析其基因组发现也有dlt操纵子的存在。Bt作为一种杀虫微生物,以杀虫晶体蛋白为其主要杀虫活性成分,在其与昆虫宿主相互作用过程中,病原和宿主都会进化出各种保护机制,从而提高其在自然界中的生存能力,dlt操纵子极有可能是Bt逃避昆虫宿主免疫反应的一种有效方式。因此,本研究通过敲除Bt菌株中dlt操纵子,分析其对Bt自身生长繁殖等基础生物学方面的影响,并探讨其在与昆虫宿主相互作用过程中的生物学功能。 本研究利用同源重组技术敲除Bt无晶体突变株BMB171中dltA基因,成功构建了dltA基因缺失突变株,同时构建了互补株和空载体菌株。表面电荷差异分析表明dlt操纵子功能缺失可引起菌体细胞表面净负电荷显著增加,验证了其在Bt中具有调控细胞表面电荷的功能。形态学观察表明其功能缺失可导致生物量明显减少且产芽胞时间推迟,但对菌体形态无明显影响,这说明dlt操纵子可影响细胞的生长和繁殖,并间接调控伴胞晶体的产生。进一步研究发现突变株对AMPs的敏感性显著增强,表明dlt操纵子能增强Bt对AMPs的抵抗,有利于逃避昆虫免疫反应。抗逆性分析表明dlt操纵子不改变细胞对温度的耐受性,但其功能缺失可增强酸耐受性,导致碱耐受性减弱,表明其可通过改变pH耐受性延长在虫体肠道内的存活时间,辅助增强杀虫毒力。细胞实验则表明该操纵子能通过减弱昆虫中肠细胞对Bt的黏附来逃避昆虫免疫防御。 综上所述,本研究结果表明dlt操纵子在Bt与昆虫相互作用中具有重要作用,是Bt抵御昆虫宿主免疫反应的一种有效保护机制。本研究结果有助于从生态学的角度理解dlt操纵子对于Bt在自然界中生存的重要意义,并为提高其对昆虫宿主的感染能力以及应对昆虫抗性的产生提供新的策略。