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产酶溶杆菌OH11(Lysobacter enzymogenes OH11)是一种从辣椒根际土壤中分离纯化得到的革兰氏阴性菌,是一种新型生防细菌,该菌能够分泌多种胞外水解酶以及具有丰富的次级代谢产物,对多种病原真菌、细菌、线虫等具有良好的防治作用,但是关于其生物膜形成的研究报道较少。前期,我们通过anti SMASH分析了产酶溶杆菌OH11次级代谢产物合成基因簇,经分析预测,基因簇Cluster16可能与生物膜形成相关,Cluster16中orf5基因编码非核糖体肽合成酶(NRPS),为该基因簇表达产物的结构基因。基于此,本论文构建了产酶溶杆菌OH11的orf5基因缺失突变株及过表达工程菌株,并对菌株之间生物膜形成差异、次级代谢产物差异以及NRPS生物合成底物吡咯-2-羧酸(pyrrole-2-carboxylic acid,简称PCA)的抗逆作用进行探究。通过质粒介导同源重组技术构建Cluster16-orf5基因缺失突变株,另外在orf5基因前插入强启动子PHSAF(HSAF基因簇的启动子)构建过表达工程菌株。共构建4株工程菌株:(1)OH11-N4T1,为野生型菌株OH11-WT经敲除orf5基因构建突变菌株;(2)OH11-B5,为野生型菌株OH11-WT在orf5基因前插入强启动子PHSAF构建过表达菌株;(3)HW-N2S1,为菌株HW-WT(由菌株OH11-WT中敲除化合物HSAF、WAP的基因构建而成)经敲除orf5基因构建突变菌株;(4)HW-C1a,为菌株HW-WT在orf5基因前插入强启动子PHSAF构建过表达菌株。并通过real-time PCR检测过表达工程菌株中orf5基因的转录水平,结果表明orf5生物合成基因的转录在工程菌株OH11-B5/HW-C1a中比在野生型OH11-WT/HW-WT中均提高3-4倍。在突变株与过表达工程菌株成功构建的基础上,对构建的4株工程菌株与野生菌株OH11-WT、HW-WT进行生物膜形成量的测定。通过结晶紫染色生物膜后于紫外分光光度计590 nm波长下测定溶解结晶紫的33%冰乙酸溶液的OD值以比较这6株菌株形成生物膜量的差异。结果表明,过表达菌株OH11-B5和HW-C1a的生物膜形成最为显著,平均为野生型菌株OH11-WT和HW-WT生物膜量的2-3倍,初步说明溶杆菌OH11中Cluster16与生物膜的形成相关。采用静置培养、加入不同化学诱导剂、在不同培养基培养的方式,比较菌株之间次级代谢产物的差异。经薄层层析和高效液相分析,尚未找到菌株间次级代谢产物的明显差异。经anti SMASH预测,产酶溶杆菌OH11中次级代谢产物基因簇Cluster16的产物为吡咯-2-羧酸衍生物,该化合物前体为吡咯-2-羧酸。在逆境条件下,细菌具有生物膜形成等应激反应,为此本文探究产酶溶杆菌OH11野生型及突变株在重金属Cd Cl2和Cu SO4胁迫作用下,生物膜形成相关产物的前体PCA对其生长的影响。在重金属Cd Cl2胁迫实验中,当Cd Cl2浓度为0.25 m M时,培养96 h,发现PCA浓度为0.0017 mg/m L、0.0138 mg/m L、0.0276 mg/m L和0.0552 mg/m L时,会缓解Cd Cl2对OH11-WT及OH11-N4T1菌株生长的抑制作用,其中浓度为0.0552 mg/m L PCA对菌株生长的保护作用最强。在重金属Cu SO4胁迫实验中,当Cu SO4浓度为0.8 m M时,培养72 h,发现PCA浓度为0.0017 mg/m L、0.0138 mg/m L和0.11 mg/m L时,会缓解Cu SO4对菌株OH11-WT及OH11-N4T1生长的抑制作用,其中浓度为0.11mg/m L PCA对菌株生长的保护作用最强。培养96 h,发现0.0017 mg/m L、0.0138mg/m L浓度PCA会缓解Cu SO4对菌株OH11-WT及OH11-N4T1生长的抑制作用,对菌株生长具有保护作用。结果表明适宜浓度的PCA具有缓解重金属Cd Cl2和Cu SO4对菌株生长的抑制作用。本论文研究表明,产酶溶杆菌OH11中次级代谢产物合成基因簇Cluster16与生物膜的形成相关。其基因簇表达产物的前体PCA在一定浓度下具有抗重金属Cd Cl2和Cu SO4作用,但该基因簇的表达产物有待进一步研究。本论文为产酶溶杆菌OH11的生长调控研究奠定了基础。