枯草芽孢杆菌绿色荧光蛋白标记系统的构建

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随着生物防治技术的不断发展,枯草芽孢杆菌(Baillus.subtilis)在生物防治中的作用愈来愈受到重视,为了原位跟踪生防菌株的微生态行为,更深入研究它们发挥生物防治作用的机理,对其进行标记是必要的。但是目前缺少稳定、高效、遗传转化体系完善的标记系统。 本文根据绿色荧光蛋白基因和枯草芽孢杆菌木糖诱导型启动子Pxy1R序列,分别设计两对特异引物primers PxyF/R和primers gfp F/R,扩增得到了完整的启动子Pxy1R和gfP基因序列。进一步以上述产物混合物为模板,以primer PxyF/primer gfp R做引物进行重迭PCR,获得了xylR-gfp重组翻译融合表达盒。 经Sph Ⅰ和Kpn完全酶切后,将xylR-gfp表达盒插入到大肠杆菌—枯草芽孢杆菌穿梭载体pHT315,转化枯草芽孢杆菌标准菌株BS168,得到良好的发光表型,采用多种转化方法转化B916均未能成功。将经过BS168筛选的能够发光的有效表达盒xylR-gfp克隆到大肠杆菌—枯草芽孢杆菌穿梭载体pRP22中,得到重组子pGFP22,分别转化枯草芽孢杆菌BS168和B916感受态细胞,均得到良好的发光表型。 质粒稳定性实验表明工程菌株在连续稀释培养58.5 h后,仍有94%的菌株含有重组质粒。B916-gfp在连续稀释培养条件下处于对数生长状态,代时为20 min,B916-gfp细胞分裂了约175代,质粒分离稳定性为99.9646%/代,质粒丢失频率低于3.5×10-4/代。 室内平板抑菌实验结果显示B916生防效果与出发菌株没有明显差异,平板平均抑菌带宽分别为28.5mm和26.2mm。生长曲线测定表明工程菌株保持了出发菌株的生长能力。 水稻叶面回收实验表明,喷雾接种15d以后叶面B916-gfp为0.76×105cfu/cm2,接种13d后茎部B916-gfp为1.09×105cfu/cm。整个回收过程单位面积菌体数量呈下降趋势。 荧光显微观察表明B916-gfp可以定殖在水稻纹枯病菌丝体的表面,与纹枯病的作用机理有待于进一步观察研究。 本研究为枯草芽孢杆菌的发光标记提供了良好的标记系统,也为深入研究B916在植株上的定殖、扩散和生存竞争能力奠定了基础。
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