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绿针假单胞菌GP72(Pseudomonas chlororaphis GP72)是从上海郊区甜椒根际土壤中分离筛选得到的一株具有生物防治功能的假单胞菌,主要产生吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxilic acid, PCA)和2-羟基吩嗪(2-hydroxyphenazine,2-OH-PHZ),具广谱抗菌活性,可以有效抑制一些植物病害的发生,但是野生型GP72的吩嗪抗生素产量相对较少。本课题首次确定了GP72产生吩嗪抗生素的分子机理以及相关调控机理,并通过对GP72的调控基因的改造,使其产生抗生素的能力得到了提高,并且进一步明确了2-OH-PHZ的生成转化机制。首先,从与GP72亲缘性相对较高的菌株的基因结构入手,在基因的保守区设计引物,成功克隆出了GP72中的整个吩嗪相关基因合成簇,并且采用半随机PCR的方法测得基因簇中上下游未知序列以查证整个基因簇的完整性。GP72的吩嗪相关基因合成簇一共包含10个基因,分别是群体感应调控基因phzI和phzR,PCA合成基因phzABCDEFG,以及2-OH-PHZ合成基因phzO。实验获得12418bp的基因序列,为将来GP72的深入研究打下了扎实的基础。其次,运用分子生物学方法构造了GP72中吩嗪抑制基因rpeA的突变菌株GP72AN,证明了rpeA基因的突变对于GP72中吩嗪类抗生素有一个明显的促进作用;并且在突变实验中检测到了2-OH-PHZ合成的中间产物2-OH-PCA,明确了以PCA为前体,转化生成2-OH-PCA,并最终产生2-OH-PHZ的合成路径。同时,还构建了phzO基因突变株GP72ON,以及rpeA、phzO双突变株GP72ANON,实验表明GP72ON以及GP72ANON均不产生2-OH-PHZ以及2-OH-PCA,证明了phzO基因对于反应的关键性的催化作用,进一步明确了2-OH-PHZ的生成机制。最后利用基因突变菌株进行发酵实验,并通过发酵方法的一些改良,GP72中抗生素的产量获得了很大的提升。野生型GP72的PCA产量从30 ppm提升到了960 ppm,2-OH-PHZ的含量也从原来的5 ppm提升到了约170 ppm。