草酸青霉菌I1的cDNA文库构建及其溶磷相关基因的筛选

【目的】构建草酸青霉菌I1的cDNA文库,筛选溶磷相关基因。【方法】利用SMART技术构建草酸青霉菌I1的初级cDNA文库,通过难溶磷培养基筛选具有溶磷能力的转化子,测序并进行生物信息学分析。在难溶磷液体培养基中,进行转化子对溶液pH值、可溶磷含量的影响和产有机酸试验。【结果】成功构建了草酸青霉菌I1的初级cDNA文库,其库容量约为5.29×106cfu.mL-1,重组率为99%;利用难溶磷固体培养基筛选,得到具有溶磷圈的转化子48个,其中转化子I-4的cDNA序列全长536 bp,为一个新的序列,基因编码氨基酸残基序列长129 n.t。转化子E.coli HST08 I-4在液体难溶磷培养基中培养,提高了有机酸的表达量,并增加了有机酸的种类,在培养12 h后,开始产生乙酸,24 h后,溶液中产生乳酸、苹果酸和α-酮戊二酸,培养36 h,溶液pH值由6.32降到3.69,可溶磷含量达到0.1076 mg.mL-1。【结论】从草酸青霉I1中筛选到一个溶磷相关基因pstI。

溶磷微生物功能基因的研究进展

溶磷微生物是目前世界上公认的安全、经济和有效的生物措施,关于微生物溶解难溶性磷酸盐的分子机理,目前大部分学者认可的机理为微生物有机酸的分泌和磷酸酶的水解作用。溶磷机理的研究通常伴随着溶磷基因的挖掘,本文就有机酸相关基因、磷酸酶相关基因以及其他一些其他溶磷基因做一个简单综述,为将来溶磷机制的研究提供新的认识和参考。

荧光假单胞菌CLW17菌株pqqE和GDH基因的功能

[背景]磷是植物生长所必需的大量元素,但绝大多数不能被植物吸收利用。然而溶磷微生物能够分泌有机酸来溶解土壤中难溶性磷,提高土壤中磷的利用率,促进植物生长,提高作物的产量和品质。[目的]探究高效解磷荧光假单胞菌CLW17菌株的pqqE和GDH基因的生理学功能。[方法]利用生物在线软件对2个基因编码蛋白进行生物信息学分析。利用同源重组技术分别获得pqqE和GDH基因缺失突变株(CLW17ΔpqqE,CLW17ΔGDH),并使用接合转移的方式获得回补菌株(ΔpqqE/pqqE,ΔGDH/GDH)。分别采用NBRIP培养基、钼锑抗比色法及高压液相色谱法(HPLC)对野生型、突变株及互补株的溶磷及产有机酸能力进行检测。[结果]pqqE和GDH基因编码氨基酸数目分别为390和803,均无信号肽。pqqE无跨膜结构域,而GDH预测有5个跨膜结构域。pqqE和GDH基因是CLW17菌株的溶磷相关基因,2个基因的缺失均使该菌株的溶磷能力显著下降,而回补株可以恢复溶磷能力。CLW17野生株能分泌多种有机酸,其中葡萄糖酸(gluconic acid,GA)含量最多,其次是乙酸;但敲除株产有机酸的能力明显降低,尤其是产GA能力与空白培养基对照相差甚微,而且无乙酸产生。[结论]pqqE和GDH基因是CLW17溶磷能力发挥的关键基因,该菌株溶磷能力与产有机酸尤其是产GA和乙酸密切相关。本研究为进一步研究该菌株与南方红豆杉的互作和溶磷机制奠定了基础。