FtsEX-CwlO及Cannibalism調(diào)控根際益生解淀粉芽孢桿菌SQR9生物膜形成的機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2022-08-02 14:08
近年來,由于盲目過量地施用化肥,造成了土壤質(zhì)量的下降,不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此使用安全高效、對(duì)環(huán)境友好的微生物有機(jī)肥來替代化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliqueficiens)SQR9是本實(shí)驗(yàn)室從健康黃瓜根際篩選得到的一株根際益生菌,能夠在植物根際形成強(qiáng)健的生物膜并有效定殖,兼有促生和生防的效果,在微生物有機(jī)肥中已得到廣泛應(yīng)用。由于生物膜的形成是促進(jìn)植物益生菌根際定殖的關(guān)鍵因素,研究菌株SQR9生物膜形成的具體調(diào)控機(jī)制,有助于增強(qiáng)其在根際的競(jìng)爭(zhēng)定殖和肥料的應(yīng)用效果,為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥減施、生物肥料替代和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)。目前,關(guān)于芽孢桿菌生物膜形成的調(diào)控機(jī)制在模式菌株枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)中研究的比較透徹。大量研究揭示了全局性調(diào)控蛋白SpoOA是如何通過多種代謝途徑和轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控生物膜胞外基質(zhì)合成基因的表達(dá),但位于調(diào)控蛋白SpoOA上游的調(diào)控途徑被報(bào)道的較少。另外在枯草芽孢桿菌中,生物膜細(xì)胞群體內(nèi)存在一種細(xì)胞之間嗜食同類的現(xiàn)象,被叫做Cannibalism,能夠促進(jìn)生物膜的形成,而其他類的...
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語及專有詞匯檢索表
第一章 文獻(xiàn)綜述
1 基于根際有益芽孢稈菌的微生物有機(jī)肥研究概況
1.1 微生物有機(jī)肥的概念和特點(diǎn)
1.2 微生物有機(jī)肥的作用機(jī)理
1.3 微生物有機(jī)肥的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展
2 根際有益芽孢桿菌的生物膜形成與根際定殖
2.1 細(xì)菌生物膜的研究概況
2.2 細(xì)菌生物膜的檢測(cè)方法
2.3 芽孢桿菌生物膜形成的分子機(jī)制研究
2.4 生物膜形成與根際定殖研究
3 本研究的目的、意義及技術(shù)路線
3.1 本研究的目的及意義
3.2 本研究的技術(shù)路線
參考文獻(xiàn)
第二章 利用解淀粉芽孢桿菌SQR9的突變體文庫篩選影響生物膜形成的基因
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 生物膜形成變化的突變體菌株初篩以及初篩菌株抗性驗(yàn)證
2.2 生物膜形成變化的突變體菌株復(fù)篩
2.3 生物膜形成變化的突變體菌株轉(zhuǎn)座子插入位點(diǎn)分析
2.4 目的基因在SQR9基因組上的敲除及生物膜表型測(cè)定
2.5 突變體中質(zhì)粒pUBXC的消除
2.6 野生型SQR9與突變體△ftsE的生長曲線測(cè)定
2.7 互補(bǔ)菌株的構(gòu)建
2.8 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FtsEX影響生物膜的形成
2.9 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FtsEX在SQR9中的定位觀察
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 肽聚糖水解酶CwlO對(duì)菌株SQR9生物膜形成的影響
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 基因cwlO缺失突變體的構(gòu)建
2.2 肽聚糖水解酶CwlO過表達(dá)對(duì)細(xì)胞的毒害作用
2.3 突變體AcwlO對(duì)生物膜形成的影響
2.4 野生型SQR9與突變體△cwlO的生長曲線測(cè)定
2.5 SQR9以及突變體△ftsE和△cwlO的黃瓜根際定殖研究
2.6 突變體△cwlO形成的生物膜中細(xì)胞形態(tài)的變化
2.7 胞外DNA對(duì)SQR9生物膜形成的影響
2.8 野生型SQR9與突變體△cwlO胞外DNA的比較
2.9 SQR9中其他肽聚糖水解酶的探索
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 FtsEX-CwlO調(diào)控菌株SQR9生物膜形成的機(jī)理研究
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 野生型與突變體的生物膜形成和菌落形態(tài)的比較
2.2 野生型與突變體的胞外基質(zhì)觀察
2.3 野生型與突變體分泌胞外多糖的測(cè)定
2.4 生物膜相關(guān)基因的定量
2.5 生物膜相關(guān)膜結(jié)合激酶突變體的生物膜比較
2.6 FtsEX/CwlO與膜結(jié)合激酶的互作分析
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 新型活性物質(zhì)Bacillunoic acid A/B介導(dǎo)SQR9生物膜形成過程中的Cannibalism
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 SQR9生物膜中裂解細(xì)胞的觀察
2.2 SQR9及其不同突變體生物膜中活菌和死菌的染色觀察
2.3 SQR9及不同突變體胞外DNA的測(cè)定
2.4 菌株SQR9的操縱子bnaA-B的啟動(dòng)子分析
2.5 生物膜形成過程中毒素物質(zhì)Bacillunoic acid A/B對(duì)操縱子bnaA-B啟動(dòng)子的誘導(dǎo)
2.6 生物膜形成過程中操縱子bnaA-B啟動(dòng)子的差異誘導(dǎo)
2.7 Cannibalism對(duì)SQR9生物膜形成的影響
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
全文結(jié)論及展望
一 全文結(jié)論
二 展望
創(chuàng)新點(diǎn)
博士期間發(fā)表及待發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超高效固氮菌和生物有機(jī)肥的創(chuàng)新與應(yīng)用前景[J]. 王開運(yùn),姜莉莉,武玉國,王開元. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2017(09)
[2]生物有機(jī)肥改良設(shè)施蔬菜土壤的研究進(jìn)展[J]. 付麗軍,張愛敏,王向東,周國順. 中國土壤與肥料. 2017(03)
[3]微生物菌肥在水果黃瓜上的應(yīng)用效果初探[J]. 朱麗梅,矯永紅,徐詳文,劉艷芝,黃信誠. 吉林蔬菜. 2017(Z1)
[4]我國糧食生產(chǎn)中的化肥過量施用研究[J]. 李子涵. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(16)
[5]復(fù)合微生物肥和生物有機(jī)肥對(duì)不同土壤改良作用的機(jī)理探究[J]. 關(guān)菁,史利平. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 2016(01)
[6]生物有機(jī)肥研究綜述[J]. 周亮,譚石勇,楊麗麗,余佳玲,文亞雄. 農(nóng)技服務(wù). 2015(12)
[7]豐田寶微生物菌肥在溫室番茄上的應(yīng)用效果[J]. 姜莉莉,武玉國,王開運(yùn). 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2015(12)
[8]微生物菌肥在大棚蔬菜種植中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J]. 李宗珍. 生物技術(shù)世界. 2014(03)
[9]施用微生物有機(jī)肥對(duì)連作條件下西瓜的生物效應(yīng)及土壤生物性狀的影響[J]. 李雙喜,沈其榮,鄭憲清,朱毅勇,袁大偉,張娟琴,呂衛(wèi)光. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]生物有機(jī)肥對(duì)茄子青枯病的防治及其機(jī)理探討[J]. 丁傳雨,喬煥英,沈其榮,冉煒,陳巍. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(02)
本文編號(hào):3668667
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語及專有詞匯檢索表
第一章 文獻(xiàn)綜述
1 基于根際有益芽孢稈菌的微生物有機(jī)肥研究概況
1.1 微生物有機(jī)肥的概念和特點(diǎn)
1.2 微生物有機(jī)肥的作用機(jī)理
1.3 微生物有機(jī)肥的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展
2 根際有益芽孢桿菌的生物膜形成與根際定殖
2.1 細(xì)菌生物膜的研究概況
2.2 細(xì)菌生物膜的檢測(cè)方法
2.3 芽孢桿菌生物膜形成的分子機(jī)制研究
2.4 生物膜形成與根際定殖研究
3 本研究的目的、意義及技術(shù)路線
3.1 本研究的目的及意義
3.2 本研究的技術(shù)路線
參考文獻(xiàn)
第二章 利用解淀粉芽孢桿菌SQR9的突變體文庫篩選影響生物膜形成的基因
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 生物膜形成變化的突變體菌株初篩以及初篩菌株抗性驗(yàn)證
2.2 生物膜形成變化的突變體菌株復(fù)篩
2.3 生物膜形成變化的突變體菌株轉(zhuǎn)座子插入位點(diǎn)分析
2.4 目的基因在SQR9基因組上的敲除及生物膜表型測(cè)定
2.5 突變體中質(zhì)粒pUBXC的消除
2.6 野生型SQR9與突變體△ftsE的生長曲線測(cè)定
2.7 互補(bǔ)菌株的構(gòu)建
2.8 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FtsEX影響生物膜的形成
2.9 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FtsEX在SQR9中的定位觀察
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 肽聚糖水解酶CwlO對(duì)菌株SQR9生物膜形成的影響
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 基因cwlO缺失突變體的構(gòu)建
2.2 肽聚糖水解酶CwlO過表達(dá)對(duì)細(xì)胞的毒害作用
2.3 突變體AcwlO對(duì)生物膜形成的影響
2.4 野生型SQR9與突變體△cwlO的生長曲線測(cè)定
2.5 SQR9以及突變體△ftsE和△cwlO的黃瓜根際定殖研究
2.6 突變體△cwlO形成的生物膜中細(xì)胞形態(tài)的變化
2.7 胞外DNA對(duì)SQR9生物膜形成的影響
2.8 野生型SQR9與突變體△cwlO胞外DNA的比較
2.9 SQR9中其他肽聚糖水解酶的探索
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 FtsEX-CwlO調(diào)控菌株SQR9生物膜形成的機(jī)理研究
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 野生型與突變體的生物膜形成和菌落形態(tài)的比較
2.2 野生型與突變體的胞外基質(zhì)觀察
2.3 野生型與突變體分泌胞外多糖的測(cè)定
2.4 生物膜相關(guān)基因的定量
2.5 生物膜相關(guān)膜結(jié)合激酶突變體的生物膜比較
2.6 FtsEX/CwlO與膜結(jié)合激酶的互作分析
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 新型活性物質(zhì)Bacillunoic acid A/B介導(dǎo)SQR9生物膜形成過程中的Cannibalism
1 材料與方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 SQR9生物膜中裂解細(xì)胞的觀察
2.2 SQR9及其不同突變體生物膜中活菌和死菌的染色觀察
2.3 SQR9及不同突變體胞外DNA的測(cè)定
2.4 菌株SQR9的操縱子bnaA-B的啟動(dòng)子分析
2.5 生物膜形成過程中毒素物質(zhì)Bacillunoic acid A/B對(duì)操縱子bnaA-B啟動(dòng)子的誘導(dǎo)
2.6 生物膜形成過程中操縱子bnaA-B啟動(dòng)子的差異誘導(dǎo)
2.7 Cannibalism對(duì)SQR9生物膜形成的影響
3 討論
4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
全文結(jié)論及展望
一 全文結(jié)論
二 展望
創(chuàng)新點(diǎn)
博士期間發(fā)表及待發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超高效固氮菌和生物有機(jī)肥的創(chuàng)新與應(yīng)用前景[J]. 王開運(yùn),姜莉莉,武玉國,王開元. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2017(09)
[2]生物有機(jī)肥改良設(shè)施蔬菜土壤的研究進(jìn)展[J]. 付麗軍,張愛敏,王向東,周國順. 中國土壤與肥料. 2017(03)
[3]微生物菌肥在水果黃瓜上的應(yīng)用效果初探[J]. 朱麗梅,矯永紅,徐詳文,劉艷芝,黃信誠. 吉林蔬菜. 2017(Z1)
[4]我國糧食生產(chǎn)中的化肥過量施用研究[J]. 李子涵. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(16)
[5]復(fù)合微生物肥和生物有機(jī)肥對(duì)不同土壤改良作用的機(jī)理探究[J]. 關(guān)菁,史利平. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 2016(01)
[6]生物有機(jī)肥研究綜述[J]. 周亮,譚石勇,楊麗麗,余佳玲,文亞雄. 農(nóng)技服務(wù). 2015(12)
[7]豐田寶微生物菌肥在溫室番茄上的應(yīng)用效果[J]. 姜莉莉,武玉國,王開運(yùn). 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2015(12)
[8]微生物菌肥在大棚蔬菜種植中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J]. 李宗珍. 生物技術(shù)世界. 2014(03)
[9]施用微生物有機(jī)肥對(duì)連作條件下西瓜的生物效應(yīng)及土壤生物性狀的影響[J]. 李雙喜,沈其榮,鄭憲清,朱毅勇,袁大偉,張娟琴,呂衛(wèi)光. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]生物有機(jī)肥對(duì)茄子青枯病的防治及其機(jī)理探討[J]. 丁傳雨,喬煥英,沈其榮,冉煒,陳巍. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(02)
本文編號(hào):3668667
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