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以辣椒根腐病原菌(Fusarium solani)为指示菌,从贵州辣椒根际筛选到5株具有明显拮抗效果的细菌,编号分别为:SC2、SC2-4、SC2-4-1、SC2-4-2和SC2-4X。5个菌株抗菌谱较广,对黄瓜枯萎病原菌(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)、黄瓜霜霉病原菌(Pseudoperonospora cubensis)、芹菜灰霉病原菌(Botrytis cinerea Pers)以及西红柿灰霉病原菌(Botrytis cinerea)也具有良好的拮抗性能。经形态特征、生理生化指标和16S rDNA序列分析,将SC2、SC2-4-2、SC2-4X鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),SC2-4、SC2-4-1鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。SC2菌株产生的抗菌物质可能为蛋白类或抗菌肽类物质。β-1, 4-木聚糖酶和β-1, 3-1, 4-葡聚糖酶活性检测结果表明,P. polymyxa SC2能同时产生β-1, 4-木聚糖酶和β-1, 3-1, 4-葡聚糖酶。以菌株SC2的基因组DNA为模板,通过热不对称交错PCR(Thermal asymmetric interlaced PCR,TAIL-PCR)方法克隆到4807bp的DNA片断。DNAMAN软件分析,该DNA片断包含两个开放阅读框(open reading frames, ORF),ORF1长度为1908 bp,编码含635个氨基酸、分子量为67.8 kDa的蛋白;ORF2长度为714 bp,编码含237个氨基酸、分子量为26.8 kDa的蛋白。BLAST分析结果表明,ORF1与已报道的P. polymyxa ATCC 842的xynD基因相似性为94%,ORF2与P. polymyxa WY110的gluB基因相似性为99%。基因序列的系统发育分析进一步说明,ORF1和ORF2分别为β-1, 4-木聚糖酶基因xynD和β-1, 3-1, 4-葡聚糖酶基因gluB。用已报道的检测非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetases, NRPSs)基因保守区的兼并引物TGD和LGG为引物,以P. polymyxa SC2的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得一段长度为497bp的NRPS基因保守区序列。采用TAIL-PCR方法,以SC2基因组DNA为模板,根据获得的NRPS基因保守区序列,分别向两侧翼设计特异性引物LNRP1、LNRP2、LNRP3和RNRP1、RNRP2、RNRP3,分别与随机引物(arbitraryprimers)建立扩增体系,扩增该已知序列的两侧序列。随后多次设计TAIL-PCR特异性引物,进行TAIL-PCR扩增。同时,根据已知的B. subtilis bamC、B. subtilis mycC、B. subtilis ituC和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FZB42 bmyC序列,设计兼并引物,进行PCR扩增,将得到的所有序列拼接,得到长度为19040bp的DNA序列。DNAMAN软件分析发现,该DNA序列包含一个5’-末端不完整的17502bp ORF。BLAST分析结果表明,该ORF与P. polymyxa E681 fusA的6214-23727bp序列相似性为90%,其推测的氨基酸序列相似性为92%。对P. polymyxa SC2的FusA的5333个氨基酸的多肽片断进行结构域分析,结果表明,该多肽片断包含四个模块,分别为C-A-T、C-A-T-E、C-A-T-E和C-A-T;四个模块的A结构域可能识别的特异性氨基酸底物分别为L-Tyr、D-Thr、D-Asn和Ala,与fusaricidin C的后四个氨基酸残基组成和顺序一致。P. polymyxa SC2的FusA片断的四个A结构域的氨基酸序列与P. polymyxa E681的FusA的A3、A4、A5和? A6结构域的相似性分别为86%、94%?、98%和96%;其对应的核苷酸序列相似性分别为85%、89%、94%和92%。推测,菌株P. polymyxa SC2 fusA序列可能是非核糖体合成肽fusaricidin C生物合成的关键基因。