细菌生物被膜在生物防治中的作用

细菌生物被膜(bacterial biofilm,BBF)是在固—液和气—液表面上生长并封闭在胞外多糖基质中的细胞群,能调控细菌对环境胁迫的适应能力,提高细菌对紫外线(UV)胁迫等环境的抗逆性,是细菌的一种保护性生长方式。生防菌剂(biological control agents,BCAs)因其能以环境友好的方式长期控制病害虫等优点,一直是生物农药领域研究的热点。本文简介了细菌生物被膜及其应用,以苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)和枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis,Bs)为核心综述了BBF对生防活性的影响、生防细菌生物被膜形成、解离的表达、调控机制以及生物被膜调控基因的鉴定方法,并指出未来BBF在生防应用方面主要的研究方向,旨在为解决BCAs田间持效期较短等问题提供新的思路。

苏云金芽胞杆菌XL6 BTXL6＿11095基因对生物被膜相关表型的调控

在细菌生物被膜(bacterial biofilm, BBF)状态下,细菌往往具有更强的抗紫外线能力、环境适应性和耐药性。本课题组在前期工作中通过转座子插入突变强生物被膜产生菌苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)XL6,筛选出了一个可能调控生物被膜的基因BTXL6_11095。本文以该基因为研究对象,通过生物信息学手段分析该基因功能,构建了BTXL6_11095基因敲除菌株,并对其生物被膜相关表型进行了分析。生物信息学分析结果表明BTXL6_11095基因的结构域为PAS-GGDEF-GGDEF-EAL。生物被膜相关表型分析表明,与野生菌株相比,基因敲除菌株的生长曲线基本不变,群游能力上升,生物被膜形成能力减弱、UV-B抗性降低。本研究通过对BTXL6_11095基因表型变化综合评估,从功能角度揭示此基因对Bt XL6生物被膜相关表型的影响,为进一步解析Bt XL6生物被膜调控网络和构建高抗UV的工程生物被膜奠定了基础。