胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量...胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比,YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%,化学组成改变也较大,突变株均未检出鼠李糖单糖组分,而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间(10、32 h)两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个,京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程,但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富,包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上,本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇,并分别承担了不同功能,为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。展开更多
松材线虫病生防细菌路德维希肠杆菌EnterobacterludwigiiAA4能够有效地定殖并杀死松材线虫。大肠杆菌共有型菌毛(Escherichia coli common pilus,ECP)在动植物共生与病原细菌中普遍存在,能够通过增强细菌与宿主细胞之间及生物膜群落中...松材线虫病生防细菌路德维希肠杆菌EnterobacterludwigiiAA4能够有效地定殖并杀死松材线虫。大肠杆菌共有型菌毛(Escherichia coli common pilus,ECP)在动植物共生与病原细菌中普遍存在,能够通过增强细菌与宿主细胞之间及生物膜群落中细菌之间的相互作用,提高共生与病原细菌的定殖能力。大肠杆菌共有型菌毛由ecp基因簇编码。为了探究ecp基因簇在菌株AA4定殖松材线虫中的功能,本研究通过BLAST比对分析,鉴定了菌株AA4中的ecp基因簇;利用Red重组技术构建了菌株AA4的ecp基因簇缺失突变体,并对上述突变体定殖松材线虫的能力与定殖相关表型进行了分析。研究结果表明,ecp基因簇缺失突变体菌毛装配能力显著减弱,运动性、生物膜形成能力以及在松材线虫上的定殖能力显著降低。因此,AA4的ecp基因簇可能通过调节菌毛装配,影响其运动性与生物膜形成能力,进而实现对菌株AA4定殖松材线虫的调控。上述研究结果将为揭示松材线虫病生防路德维希肠杆菌AA4定殖松材线虫的分子机制奠定理论基础,为松材线虫病生防微生物制剂的研发与高效应用提供科学依据。展开更多
文摘胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比,YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%,化学组成改变也较大,突变株均未检出鼠李糖单糖组分,而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间(10、32 h)两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个,京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程,但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富,包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上,本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇,并分别承担了不同功能,为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。
文摘松材线虫病生防细菌路德维希肠杆菌EnterobacterludwigiiAA4能够有效地定殖并杀死松材线虫。大肠杆菌共有型菌毛(Escherichia coli common pilus,ECP)在动植物共生与病原细菌中普遍存在,能够通过增强细菌与宿主细胞之间及生物膜群落中细菌之间的相互作用,提高共生与病原细菌的定殖能力。大肠杆菌共有型菌毛由ecp基因簇编码。为了探究ecp基因簇在菌株AA4定殖松材线虫中的功能,本研究通过BLAST比对分析,鉴定了菌株AA4中的ecp基因簇;利用Red重组技术构建了菌株AA4的ecp基因簇缺失突变体,并对上述突变体定殖松材线虫的能力与定殖相关表型进行了分析。研究结果表明,ecp基因簇缺失突变体菌毛装配能力显著减弱,运动性、生物膜形成能力以及在松材线虫上的定殖能力显著降低。因此,AA4的ecp基因簇可能通过调节菌毛装配,影响其运动性与生物膜形成能力,进而实现对菌株AA4定殖松材线虫的调控。上述研究结果将为揭示松材线虫病生防路德维希肠杆菌AA4定殖松材线虫的分子机制奠定理论基础,为松材线虫病生防微生物制剂的研发与高效应用提供科学依据。
