2.2 hrcN基因打靶序列片段的構(gòu)建


突變體篩選的抗性基因采用Gm抗性基因(長度832 bp),hrcN基因上游同源重組臂和下游同源重組臂長度分別為799和742 bp,利用融合PCR技術(shù)構(gòu)建打靶序列片段(上游同源重組臂-Gm抗性基因編碼序列-下游同源重組臂),長度為2373 bp。圖3電泳圖顯示,泳道1中有4條帶,其中最亮的條帶為打靶序列片段,電泳結(jié)果表明成功構(gòu)建了打靶序列片段。


2.3 hrcN基因突變株的構(gòu)建


將供菌體和受菌體(CBM613菌株)混合結(jié)合后,抗性平板上培養(yǎng)單克隆,隨機挑選10個單克隆,用hrcN基因內(nèi)部引物進行PCR鑒定。如發(fā)生二次重組,則這對引物無擴增產(chǎn)物,否則有227 bp的特異性擴增條帶。圖4結(jié)果顯示:第1~6號克隆為陰性擴增,表明hrcN基因可能已被敲除;7~10號克隆有227 bp的特異性條帶,說明沒有發(fā)生二次重組,hrcN基因未能成功敲除。



將上述1號克隆再次進行hrcN基因內(nèi)部引物鑒定,為陰性擴增后用hrcN基因外側(cè)引物進行進一步的鑒定。圖5顯示,條帶2為原始菌株的擴增產(chǎn)物長度為2739 bp;條帶1為Gm抗性基因替換菌株的擴增產(chǎn)物長度為2580 bp,同時測序結(jié)果顯示局部序列同設(shè)計。該克隆子為最終的hrcN基因被Gm抗性基因替換的陽性克隆,稱為:CBM613/ΔhrcN。


2.4回補菌株的篩選及鑒定


在Tc平板上的陽性克隆用pRK415-F/pRK415-R載體引物對進行PCR鑒定。當(dāng)hrcN克隆入設(shè)計位點后,這對引物的擴增產(chǎn)物長度為1634 bp。圖6結(jié)果顯示,1~6號全部克隆都有預(yù)期長度的特異片段擴增,取第1號克隆的PCR產(chǎn)物進行測序,結(jié)果顯示與設(shè)計一致。經(jīng)轉(zhuǎn)化CBM613/ΔhrcN受體菌后,涂布篩選出陽性克隆,pRK415-F/pRK415-R引物進行PCR擴增,有預(yù)期長度的特異片段擴增,表明青枯雷爾氏菌突變株hrcN基因回補成功。


2.5 hrcN基因?qū)η嗫堇谞柺暇虏×Φ挠绊?


hrcN基因敲除后,在NA培養(yǎng)基上28℃生長5 d,突變株和回補菌株菌落形態(tài)與野生型菌株相比無明顯變化(圖7)。進一步將野生型菌株、hrcN基因突變株和回補菌株采用根部接種法接種番茄測定致病力結(jié)果表明,野生型菌株接種番茄植株后,在第4 d開始發(fā)病,突變株在第5 d才開始出現(xiàn)萎蔫癥狀。圖8為野生型菌株、突變株和回補菌株在接種后第7 d的發(fā)病情況可知,野生型菌株的病情指數(shù)為1.87,突變株僅為0.27,下降了85.56%;相比野生型菌株,回補菌株病情指數(shù)為1.67,突變株的致病力能夠部分恢復(fù)。接種12 d后,野生型菌株的病情指數(shù)高達3.49,而突變株僅為1.89,回補菌株有所恢復(fù)為3.18。接種試驗結(jié)果顯示:突變株較野生型菌株的致病力下降,病程延長,但并未喪失致病力,表明hrcN基因是青枯雷爾氏菌致病性相關(guān)的重要基因。


2.6 hrcN基因?qū)η嗫堇谞柺暇?a href="http://www.qzmj.cn/" target="_blank">生長曲線的影響


分別將CBM613菌株、CBM613/ΔhrcN突變株和CBM613/ΔhrcN-p-hrcN回補菌株在Boucher基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基(貧營養(yǎng)培養(yǎng)基)和CPG培養(yǎng)基(富營養(yǎng)培養(yǎng)基)中進行生長曲線測定,野生型菌株、突變株和回補菌株在富營養(yǎng)培養(yǎng)基上的生長速率差異不明顯(圖9)。



3種青枯雷爾氏菌在貧營養(yǎng)培養(yǎng)基上培養(yǎng)18 h后,突變株比野生型菌株生長更快(圖10),生長速率開始出現(xiàn)明顯差異(P<0.05),回補菌株與野生型菌株生長速率無明顯差異。


2.7 hrcN基因?qū)η嗫堇谞柺暇\動性的影響


利用半固體SMM培養(yǎng)基,研究CBM613菌株、CBM613/ΔhrcN突變株和CBM613/ΔhrcN-p-hrcN回補菌株的運動性。通過測量菌落直徑,野生型菌株、突變株和回補菌株的運動能力沒有顯著差異,結(jié)果表明hrcN基因敲除沒有影響青枯雷爾氏菌的運動性(圖11)。


2.8 hrcN基因?qū)η嗫堇谞柺暇锉荒ば纬赡芰Φ挠绊?


通過對比菌株CBM613、CBM613/ΔhrcN突變株和CBM613/ΔhrcN-p-hrcN回補菌株的生物被膜形成能力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種青枯雷爾氏菌株的生物被膜形成能力隨培養(yǎng)時間增加而增強,突變株相比于野生型菌株,生物被膜形成能力顯著減弱,而回補菌株與野生型菌株相比差異不明顯(圖12)。


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