枯草芽胞桿菌(Bacillussubtilis)是能形成芽胞的革蘭氏陽(yáng)性模式細(xì)菌,其廣泛分布于不同環(huán)境中。不同枯草芽胞桿菌菌株可以產(chǎn)生各種特異的活性物質(zhì)。這些活性物質(zhì)賦予枯草芽胞桿菌對(duì)植物抗病和促生能力。因此,其通常被認(rèn)為是一種植物友好型細(xì)菌,并且作為生物肥料和農(nóng)藥使用多年。在實(shí)驗(yàn)室條件下,枯草芽胞桿菌依賴其產(chǎn)生的活性物質(zhì),具有較好的抑制病原菌的能力。但在實(shí)際田間應(yīng)用中,效果往往不夠穩(wěn)定。枯草芽胞桿菌抗病和促生效力的發(fā)揮需要其穩(wěn)定地定植(colonization)于植物。在前期,本課題組從魔芋愈傷組織中分離得到一株內(nèi)生枯草芽胞桿菌,命名為BSn5。該菌株對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期產(chǎn)生一種對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有抑制活性的物質(zhì)。通過(guò)對(duì)BSn5菌株全基因組測(cè)序和分析,發(fā)現(xiàn)一個(gè)潛在的羊毛硫細(xì)菌素合成基因簇和一個(gè)假定的抗生素類合成基因簇為該菌株所特有。本論文分別針對(duì)這兩者開(kāi)展了一些研究工作。前期通過(guò)基因敲除及活性檢測(cè),最終確定潛在羊毛硫細(xì)菌素基因簇的功能為合成subtilomycin。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)subtilomycin生物合成基因簇位于枯草芽胞桿菌基因組的重組熱點(diǎn)。調(diào)查不同環(huán)境來(lái)源的枯草芽胞桿菌產(chǎn)生subtilom...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
1 前言
    1.1 枯草芽胞桿菌簡(jiǎn)介
        1.1.1 枯草芽胞桿菌的基本特性
        1.1.2 枯草芽胞桿菌產(chǎn)生的活性物質(zhì)
        1.1.3 枯草芽胞桿菌的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
    1.2 枯草芽胞桿菌的趨化和植物根表定植的研究
        1.2.1 植物根系分泌物對(duì)枯草芽胞桿菌的趨化作用
        1.2.2 影響枯草芽胞桿菌在根表定植的因子
    1.3 枯草芽胞桿菌生物被膜研究進(jìn)展
        1.3.1 生物被膜簡(jiǎn)介
        1.3.2 生物被膜的形成機(jī)制
        1.3.3 生物被膜的環(huán)境誘導(dǎo)因子
        1.3.4 生物被膜的生物學(xué)功能
    1.4 研究問(wèn)題的由來(lái)及研究目的
2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 菌株、質(zhì)粒和PCR引物
        2.1.2 培養(yǎng)基和化學(xué)試劑
        2.1.3 主要儀器
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 分子生物學(xué)基本操作
        2.2.2 中斷突變載體的構(gòu)建
        2.2.3 枯草芽胞桿菌感受態(tài)的制備及轉(zhuǎn)化
        2.2.4 細(xì)菌素subtilomycin粗提物的制備
        2.2.5 植物根粗提液的制備
        2.2.6 細(xì)菌素subtilomycin液相質(zhì)譜(HPLC-MS)的檢測(cè)
        2.2.7 細(xì)菌素subtilomycin的純化
        2.2.8 待測(cè)菌株在植物中的接種
        2.2.9 菌株定植情況的檢測(cè)
        2.2.10 生物被膜檢測(cè)
        2.2.11 抑菌活性檢測(cè)
        2.2.12 代謝樣品制備
        2.2.13 分析軟件
3 結(jié)果和分析
    3.1 subtilomycin促進(jìn)枯草芽胞桿菌在植物中定植
        3.1.1 植物根粗提物對(duì)subtilomycin產(chǎn)生的影響
            3.1.1.1 魔芋粗提液促進(jìn)BSn5產(chǎn)subtilomycin
            3.1.1.2 其他植物根提取液對(duì)BSn5產(chǎn)subtilomycin的影響
            3.1.1.3 魔芋中葡甘聚糖促進(jìn)BSn5產(chǎn)subtilomycin
            3.1.1.4 植物源多糖和單糖對(duì)BSn5產(chǎn)subtilomycin的影響
        3.1.2 subtilomycin對(duì)枯草芽胞桿菌在植物中定植能力的影響
            3.1.2.1 subtilomycin對(duì)枯草芽胞桿菌定植能力的影響
            3.1.2.2 定植的BSn5對(duì)番茄具有防病和促生效力
        3.1.3 subtilomycin增強(qiáng)產(chǎn)生菌生物被膜的形成
            3.1.3.1 subtilomycin促進(jìn)生物被膜的形成
            3.1.3.2 subtilomycin影響生物被膜中死亡和褶皺形成方式
            3.1.3.3 subtilomycin C端包含5個(gè)硫醚環(huán)片段促進(jìn)生物被膜形成
    3.2 枯草芽胞桿菌BSn5中潛在抗生素基因簇的研究
        3.2.1 BSn5特有的潛在抗生素合成基因簇分析
        3.2.2 潛在合成基因簇中基因orf1和orf8在轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)
        3.2.3 潛在合成基因簇中基因orf1和orf8的敲除
        3.2.4 潛在抗生素活性檢測(cè)
        3.2.5 BSn5中潛在抗生素的非目標(biāo)代謝組差異分析
4 討論
    4.1 植物多糖促進(jìn)subtilomycin的產(chǎn)生機(jī)制
    4.2 subtilomycin促進(jìn)生物被膜的形成機(jī)制
    4.3 subtilomycin促進(jìn)產(chǎn)生菌在植物中的定植
    4.4 潛在抗生素的研究
參考文獻(xiàn)
碩士研究生期間所發(fā)表論文
致謝



本文編號(hào)：3807731