论文部分内容阅读
普城沙雷氏菌(Serratia plymuthica)菌株G3分离自小麦内茎，是一种能产生多种抗真菌因子的内生细菌。TyrR是芳香族氨基酸生物合成和运输途径中的一种全局性调控因子，既可以作为转录激活子也可以作为转录抑制子;而LysR型转录调控因子尽管结构上相对保守，但参与调控的表型多种多样，包括与毒力、代谢、群体感应和运动性等相关的多种功能基因的表达。
本研究以S.plymuthica G3为模式细菌，一方面通过构建突变体和表型分析等策略，初步鉴定了S.plymuthica G3菌株的TyrR和LysR调控的生防相关表型;另一方面在已获得tyrR、lysR基因突变体的基础上，采用基于lux-报告基因融合的策略和TLC检测等方法，分析了TyrR和LysR对植物生长素吲哚乙酸IAA和抗生素硝吡咯菌素PRN生物合成的调控，以及对Gac-Rsm信号转导系统的影响，及其自我调控机制。主要结论如下:
(1)分别构建了S.plymuthica G3菌株tyrR突变体、lysR1和lysR2突变体。通过与野生菌G3比较，表型分析发现TyrR对蛋白酶活性、泳动性起正调控作用，负调控IAA的产生;LysR1正调控蛋白酶活性，负调控IAA的产生;LysR2对蛋白酶活性、泳动性、生物膜的形成、IAA的产生均起正调控作用。
(2) ipdC1和ipdC2是G3菌株IAA生物合成途径中的2个关键合成酶。基于lux-的启动子转录融合分析发现TyrR和LysR1分别正/负调控ipdC1基因的转录，而LysR2对ipdC1在转录水平无显著影响;同时TyrR和LysR2分别负/正调控ipdC2基因的转录，而LysR1对ipdC2在转录水平无显著影响;说明LysR只调控与其临近的ipdC基因的表达。
(3)基于lux-的转录融合分析表明，TyrR和LysR对抗生素操纵子prnABCD的表达在转录水平也有一定的影响;进一步TLC分析G3、△tyrR和△lysR菌株中的PRN提取物，证实了TyrR和LysR影响PRN的生物合成。与野生菌G3相比，△tyrR突变株和△lysR1突变株产生PRN的能力显著降低，而△lysR2突变株几乎丧失了产生PRN的能力，通过TLC分析在不可检测水平。
(4)基于lux-的转录融合分析进一步揭示了TyrR和LysR还影响Gac-Rsm信号转导系统:△tyrR/rsmB：lux、△lysRl/rsmB：lux和△lysR2/rsmB：lux的生物发光明显低于G3/rsmB：lux;而且grrA： lux转录融合分析具有相似的趋势，表明TyrR和LysR也可能通过Gac-Rsm系统间接参与转录后水平的基因表达调控。同时TyrR和LysR1自我负调控，而LysR2则自我正调控。然而RsmB和GrrA（GacA同系物）是否也影响TyrR和LysR的表达还有待进一步研究。