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以水稻叶面附生菌B. pumilus DX01菌株为研究对象,通过电击转化法将Tn5转座子插入到芽孢杆菌的基因组中,在优化电击转化体系的基础上构建了系列T-DNA插入突变株,并对突变株进行了抑菌筛选分析,具体结果如下: 1.构建了Tn5转座载体pMOD-trpChph,建立和优化了短小芽孢杆菌Tn5转座子电击转化技术体系,得到了2633个突变子。通过考察感受态细胞培养浓度、电击电压、电击缓冲液及复苏培养基的选择四个因素对Tn5转座载体的电转化效果的影响,确定了实验室条件下的适宜转化体系,即当细菌培养至OD600为0.96时,采用AEB电转缓冲液处理,并在2.4 kV/cm电压下电击转化能获得较高的转化率。随机抽取20个继代培养15代后,结果显示突变株遗传稳定,没有T-DNA丢失现象。对突变株的PCR分析及Southern blot验证结果表明Tn5转座元件已随机插入到DX01基因组中,突变株单拷贝率为50%。 2.通过突变株与稻瘟病菌的平板对峙初筛及水稻活体防效试验复筛,共筛选出2株对稻瘟病菌拮抗活性显著增强(Tn5-901、Tn5-1960)及4株拮抗活性显著减弱的突变株(Tn5-21、Tn5-194、Tn5-975、Tn5-1652)。分别测定其几丁质酶活性和蛋白酶活性,经统计学分析表明此6株突变株在平板对峙实验中与对照DX01相比均达到极显著水平(p<0.01),在酶活测定实验中达到显著水平(p<0.05)。几丁质酶活相比蛋白酶活更能印证平板对峙试验结果,它可以作为快速筛选拮抗性突变株的重要酶指标。其中,突变株 Tn5-194对稻瘟病菌的抑菌活性为极显著减弱,而突变株Tn5-901则极显著上升,这2株突变株可以作为短小芽孢杆菌抑菌活性相关基因的克隆及比较蛋白质组学研究的理想实验材料。 3.对6株目标突变株进行了细菌生长速度的测定和发酵液抑制稻瘟病菌孢子萌发的试验,结果显示相对于野生型菌株 DX01来说,突变株Tn5-194、Tn5-975及Tn5-1652的生长速率明显变慢,且Tn5-194和Tn5-1652提早进入衰亡期。发酵液处理稻瘟病菌孢子8 h后,发现病原菌孢子在未添加拮抗菌的LB中萌发率达到99%,经DX01处理后孢子萌发率为64%,突变株Tn5-21、Tn5-194、Tn5-975、Tn5-1652处理的孢子萌发率都达到97%以上,Tn5-1960处理的萌发率为73%,而Tn5-901处理的孢子萌发率仅为4%。 4.突变株Tn5-194对稻瘟病菌的抗性较DX01菌株为极显著减弱, PCR和Southern blotting分析表明该突变株为T-DNA单拷贝插入,采用LA-PCR技术克隆了该突变株T-DNA插入位点的侧翼片段。