利用电转化法构建烟草野火病菌的Tn5插入突变体

采用电转化法将含有kanr基因标记的EZ::Tn5转座子插入到烟草野火病菌(Pseudomonas syringae pv. tabaci)的基因组中.结果表明,在电压为2 400 V条件下,供试的烟草野火病菌菌株SMX 006及WT4的电转化效率分别为0.8×103,4.2×103cfu.μg-1DNA.转化电压下降至1 800 V时,WT4菌株的转化效率也随之下降至1.64×103cfu.μg-1DNA.对转化子进行kanr筛选以及特异性PCR鉴定,表明Tn 5可以稳定地插入到受体菌的基因组中.对烟草野火病菌SMX 006的Tn 5插入突变体进行了多次致病性、运动性和胞外蛋白酶活性测定,从中获得了2个致病力明显减弱的突变株(H028,H029)、1个运动能力明显减弱的突变株(H028)、1个运动能力丧失的突变株(H029)、1个产胞外蛋白酶能力明显减弱的突变株(H046),以及1个胞外蛋白酶缺失的突变株(H045).

烟草青枯菌Tn5突变体库的构建及突变位点分析

为了从烟草青枯菌全基因组范围内发掘致病性相关基因,采用电转化法构建了一个EzTn5转座子介导的烟草青枯菌TXLLJ14-3菌株插入突变体库,该突变体库包含1.2万个突变子,经烟草上的致病性检测,共得到216个无致病力或弱致病力突变菌株。利用TAIL-PCR扩增获得其中15个无致病力烟草青枯菌的Tn5侧翼序列,并对其插入位点进行了分析,结果表明,15个突变菌株的插入位点分别位于核苷酸水解酶、糖基转移酶、转座酶和合成酶等具有不同功能的基因上,这些基因受到干扰或破坏后,可能会抑制致病相关物质的表达或分泌,或者诱导烟草对病原菌产生抗性,从而表现出无致病力特征。

沙雷氏Z4菌株Tn5转座突变株的群体淬灭活性筛选体系的建立及优化

利用Tn5转座子插入突变技术构建沙雷氏Z4菌株突变体库,研究不同因素对转座突变的影响,在此基础上初步探究了突变株的群体淬灭能力.结果表明,采用双亲本接合法,选择对数生长期的沙雷氏Z4菌株与大肠杆菌S17-1(pRL1063a)菌液1∶1混合,30℃培养3 h后,涂布于含50μg/mL卡那霉素和25μg/mL四环素的LB固体培养基上,长出的突变株数量最多;随机选择突变株进行群体淬灭能力测试,结果筛选到了3株群体淬灭能力明显与沙雷氏Z4野生型有差异的突变株.本研究采用的Tn5转座突变技术为研究群体淬灭菌的基因功能以及生理代谢提供了有效的分子遗传工具,也为研究群体淬灭提供了新的途径.

产酸克雷伯氏菌游动性减弱突变体的筛选

以产酸克雷伯氏菌KO108为研究对象,通过构建转座子突变体文库,筛选获得2株游动性显著降低的突变菌株,并以转座子mTn5gusA-pgfp21构建突变体库,利用地高辛生物标记gfp基因序列作为探针,Southern杂交验证突变体库的质量,根据杂交条带判断mTn5gusA-pgfp21转座子插入染色体的拷贝数,以反向PCR获取未知序列,通过基因组学分析预测游动性相关基因。结果表明:产酸克雷伯氏菌KO108具Kan抗性标记、GUS活性、GFP遗传标记的突变体库可由两亲结合经转座子mTn5gusA-pgfp21转座突变获得;随机选择100株突变体进行游动性筛选,仅获得2株游动性显著降低的目标菌株MA和MD;MA、MD与KO108差异显著(P<0.05),而MA和MD之间没有显著差异;Southern杂交结果显示MA和MD的转座子mTn5gusApgfp21为单插入,且插入位点所在的酶切片段大小不同;经反向PCR、测序、序列分析,发现MA突变基因为醌类氧化还原酶(NAD(P)H:quinone oxidoreductase)(NQR)基因簇的NqrA,MD突变基因为LPS脂多糖生物合成基因簇基因;生长曲线检测显示KO108和MA、MD无显著差异;菌膜检测发现MD与KO108、MA有一定差异,但KO108与MA之间无显著性差异;以Biolog ECO检测KO108和MA、MD的碳源利用情况,结果表明MA和MD 72h后仍然不能利用羧酸类碳源D-半乳糖酸γ-内酯和2-羟基苯甲酸。

水稻白叶枯病菌致病相关基因筛选系统的建立

水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae是水稻生产中最严重的细菌性病害之一。本研究采用Tn5转座子随机插入突变的方法构建水稻白叶枯病菌广西菌株K74的突变体库,Southern杂交显示Tn5随机单拷贝插入基因组。通过水稻致病性检测试验,目前获得15个致病力降低50%以上的突变体,为定位Tn5插入突变基因,经质粒拯救、测序、序列分析后发现:4个突变基因为gum基因簇基因,5个为LPS基因簇基因,2个为metB基因,1个为hrpB1基因,2个是与糖合成转移酶相关基因,1个为编码假定蛋白的基因。其中14个突变基因是已知的与致病相关的基因。实验结果表明本研究成功建立了一个筛选水稻白叶枯病菌致病相关基因的系统,为进一步研究水稻白叶枯病致病相关基因,阐明该病的致病机理奠定基础。

水稻细菌性条斑病菌一个假定的udgH基因的功能研究

水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)是一种重要植物病原菌,其引发的水稻细菌性条斑病导致水稻严重减产。Xoc一个假定的udgH基因的突变,导致Xoc产胞外多糖和致病力的严重减弱,并使胞外淀粉酶和纤维素酶的酶活也有一定的降低,互补菌株能恢复到野生型水平,但致病力仅能恢复到80%,而高表达菌株与野生型相比胞外多糖产量增加,但致病力降低。本研究为进一步研究该基因在水稻条斑病菌中胞外多糖代谢途径的作用奠定了基础,并为利用基因工程手段改造高产黄原胶菌种提供了一种可行的策略。

广藿香青枯病菌致病相关基因的筛选及分析

目的对广藿香青枯病菌致病相关基因进行筛选及分析。方法以广藿香青枯病菌菌株PRS-84的Tn5转座子插入突变株为材料,通过伤根浸泡法分别接种于广藿香植株,筛选致病性减弱的突变株;对筛选获得的突变株进行生长速率、泳动性和生物膜形成等表型分析;再利用反向PCR扩增致病性减弱突变株Tn5转座子插入位点的侧翼序列并进行序列测定与生物信息学分析。结果筛选得到了2个致病性减弱的突变株(PRS-84-11-33、PRS-84-11-123),它们对广藿香植株的致病性均明显低于野生株PRS-84。与野生株相比,致病性减弱突变株的菌落形态无明显变化,突变株PRS-84-11-123在培养后期生长速率有所升高。突变株PRS-84-11-33及PRS-84-11-123的泳动能力及生物膜形成能力均低于野生株。突变株Tn5转座子插入位点侧翼序列的生物信息学分析表明,这2个致病性减弱突变株的Tn5转座子插入位点基因分别为lptE基因和lon基因。结论该研究筛选获得了与广藿香青枯病菌致病性相关的基因,为了解青枯病菌的致病机制、寻找有效防治广藿香青枯病的方法提供了基础信息。

水稻条斑病菌胞外多糖相关基因的鉴定

【目的】前期研究中从Tn5转座子插入的水稻条斑病菌突变体库中获得了17个胞外多糖改变的突变体。【方法】本文对这些突变体的Tn5插入位点和基因类型进行了鉴定。【结果】结果显示,胞外多糖减少的11个突变体中多数为Tn5插入在已知的gum、xan和wxoc基因簇上,Xoryp_4217、Xoryp_2488和Xoryp_0918为未知的与胞外多糖产生有关的基因,属首次报道;6个胞外多糖增多的突变体中,fimO、pilY和xopQ与胞外多糖产生有关,但在水稻条斑病菌中未见报道;Xoryp2392、Xoryp_4221和Xoryp_3511为首次鉴定,其中Xoryp_3511仅在水稻黄单胞菌中存在。毒性测定结果显示,胞外多糖减少的突变体在水稻上的毒性变弱,而胞外多糖增加的突变体在水稻上的毒性没有显著变化。【结论】这些结果为进一步分析水稻条斑病菌胞外多糖代谢途径以及与水稻的互作关系奠定了基础。

水稻细菌性条斑病菌中假定编码甲基趋化蛋白的基因的功能初步研究

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本文利用水稻细菌性条斑病菌广西分离株GX01作为实验菌株,获得XOC2233基因的Tn5插入突变体,XOC2233编码为假定的甲基受体趋化性蛋白,本实验对其生化表型以及致病性的研究表明,突变体的致病力与野生型相比没有明显变化,但其胞外多糖产量和游动性增强,且其胞外蛋白酶的活性有所降低,而互补菌株均能恢复其表型到野生型水平。根据本研究的结果推测XOC2233基因可能通过对鞭毛的合成控制影响胞外多糖的分泌,为进一步研究XOC2233基因在水稻条斑病菌胞外多糖代谢途径中的作用提供了基础。

水稻白叶枯病菌pxo_04104基因功能的初步分析

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)是一种重要的植物病原细菌,可以引起水稻白叶枯病,使水稻减产。本研究通过对Xoo K74 Tn5插入突变体库进行致病力检测、质粒拯救定位发现pxo_04104基因与Xoo致病相关,pxo_04104基因编码periplasmic beta-glucosidase(周质β-葡萄糖苷酶)。该基因的缺失突变体及其互补菌株生理生化表型检测显示缺失突变体致病力、抗渗透压能力显著下降,其互补菌株致病力可恢复到野生型水平的84.2%,抗渗透压能力也可恢复。本研究为深入研究pxo_04104基因致病分子机理提供了线索。