鸭疫里默氏杆菌转座子随即突变库的构建及毒力相关基因的筛选和鉴定

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鸭疫里默氏杆菌病又称鸭传染性浆膜炎,是由鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer, RA)引起的、危害养鸭业的一种细菌性传染病。目前已有4株RA的全基因组序列在GenBank上公布。RA基因组编码基因约有2000个,但其中仅有少数基因功能已知。构建大规模的随机突变库,是研究RA基因功能的一种重要手段。  本研究以鸭疫里默氏杆菌 Yb2株为受体菌、携带有质粒 pEP4351的大肠杆菌BW19851为供体菌,通过接合转导的方法将质粒pEP4351导入Yb2株中,然后转座子Tn4351随机插入Yb2株的基因组中;再利用Tn4351上的红霉素抗性基因进行阳性接合子的筛选,构建了一个包含约3100个突变株的随机突变文库。计算得转导效率为7.1×10-6。  通过接种雏鸭的感染实验对突变株进行了筛选,初筛共获得69株毒力减弱的突变株。利用反向PCR等技术对转座子插入位点的序列进行了测定,获得了27株突变株的转座子插入位点。使用Southern blot对转座子Tn4351插入突变株基因组的次数进行检测,以确定突变株毒力减弱是由于单一的插入突变导致的。  在复核过的突变株中,选取了毒力减弱水平十分明显突变株Y2666,根据转座子插入失活的基因设计引物,将突变基因克隆到大肠杆菌-鸭疫里默氏杆菌穿梭表达载体pRES上,同样通过接合转导的方法将其导入突变株Y2666中,经抗性筛选和PCR鉴定得到了基因互补株cY2666。测定了野生株、突变株Y2666及互补株的生长曲线。为了验证Y2666突变基因对RA Yb2株的毒力是否有重要影响,通过动物实验测定了野生株Yb2株、突变株Y2666和互补株cY2666的半数致死量,并测定了这三株菌在接种12h、24h时血液中的细菌载量。结果显示,野生株Yb2株、随机突变株Y2666和基因互补株cY2666的生长曲线结果接近,而对雏鸭的半数致死量存在显著差异,随机突变株Y2666的LD50值比野生株Yb2升高了209倍,而互补株cY2666的LD50比突变株降低了约3倍。此外,突变株Y2666在接种雏鸭12h和24h后血液内细菌载量比野生株有显著下降。这些结果显示 Y2666突变株中的的基因插入缺失对 RA Yb2株的毒力有明显影响。  综上所述,本研究成功构建了鸭疫里默氏杆菌的转座子随机突变库,鉴定到了部分潜在的毒力相关基因,并对其中一个基因进行了验证。本研究为进一步鉴定鸭疫里默氏杆菌的毒力相关基因奠定了基础。
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