三岔湖沉积物中葡萄糖脱氢酶gcd基因的多样性及其与环境因子的关系

为了研究沉积物中葡萄糖脱氢酶gcd基因多样性及其与环境因子的关系,揭示对水体富营养化有重要影响的微生物类群,分别于2017年的春季和秋季对三岔湖沉积物及其表层上覆水采样,对沉积物基因组DNA的gcd基因进行高通量测序,分析gcd基因多样性和群落结构特征,探讨其与环境因子之间的关系.结果表明:①12个样品共得到219778条有效序列,分属于6门、9纲、15目、29科、46属、610个OTUs,主要来源于变形菌门(25.10%~98.85%)、酸杆菌门(0~3.99%).②gcd基因序列系统发育树分为两支,四亚支,基因序列主要归属于根瘤菌目、伯克氏菌目、海洋螺菌目、假单胞菌目、酸杆菌目.③gcd基因的生物多样性大小为春季>秋季,湖中心>湖坝>湖尾;在gcd基因细菌群落组成上,季节性变化对L1、L2、L3、L5采样点影响较小,而对L4和L6采样点影响较大.④gcd基因的生物多样性与ρ(DO)、w(TP)、w(HCl-P)、ρ(DTP)显著相关,gcd基因的OTU组成和分布与ρ(DO)、ρ(DTP)显著相关.研究显示,三岔湖水体沉积物中的gcd基因具有较高的生物多样性,组成和分布呈现异质性,对ρ(DTP)具有重要影响作用.

大肠杆菌葡萄糖脱氢酶基因的克隆与原核表达

克隆出大肠杆菌编码葡萄糖脱氢酶(PQQGDH)的gcd基因,构建了诱导型表达载体pET28a-gcd,转化大肠杆菌E.coli BL21后获得阳性克隆菌株BL21/pET28a-gcd。IPTG诱导后,经SDS-PAGE分析表明,该工程菌PQQG-DH的表达量约为对照菌的18倍,约为18.2 mg/L,实现了高表达。此外,研究发现添加MgCl2能提高PQQGDH的表达量。