生防鏈霉菌Act12中沉默基因簇的激活與產(chǎn)物鑒定.pdf

1、生防鏈霉菌Act12是從自青藏高原分離獲得的一株多效放線菌，前期的科學(xué)研究表明該菌株具有多種良好的生物活性，例如抑制病原真菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)草莓、甜瓜和棉花等多種農(nóng)作物的生長(zhǎng)等。
　　通過(guò)對(duì)該菌株進(jìn)行全基因組測(cè)序并提交antiSMASH在線分析發(fā)現(xiàn)Act12基因組中可能含有豐富的次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成基因簇，然而，對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件下Act12的發(fā)酵液進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該菌株含有的次級(jí)代謝產(chǎn)物的含量及種類(lèi)都較少，這表明Act12中絕大多數(shù)基因簇是沉

2、默的或低表達(dá)的。
　　為了激活A(yù)ct12中的沉默基因簇，挖掘該菌株中可能的活性產(chǎn)物資源，并進(jìn)一步探究相關(guān)的活性機(jī)理，我們通過(guò)同源重組的方法構(gòu)建了Act12的四株可穩(wěn)定遺傳的突變株，包括可能的LuxR家族調(diào)控因子SPA4754的缺失突變株△spa4754、可能的TetR家族調(diào)控因子SPA0520的缺失突變株△spa0520、全局性調(diào)控基因nsdA的缺失突變株△nsdA和全局性調(diào)控基因bldA的缺失突變株△bldA。
　　通過(guò)病

3、原微生物拮抗活性實(shí)驗(yàn)以及比較代謝圖譜學(xué)分析后發(fā)現(xiàn):缺失突變菌株△spa0520對(duì)幾類(lèi)病原供試菌的抑制活性較野生型菌株Act12的活性顯著增強(qiáng)。HPLC的代謝圖譜學(xué)分析結(jié)果表明，突變株△spa0520的發(fā)酵產(chǎn)物中較野生型Act12出現(xiàn)一顯著差異峰。對(duì)突變株△spa0520進(jìn)行大量發(fā)酵，純化顯著差異峰所對(duì)應(yīng)的化合物，通過(guò)高分辨質(zhì)譜分析等手段對(duì)目的化合物進(jìn)行初步的結(jié)構(gòu)分析及鑒定，最終分析得出該化合物為寡霉素D。
　　同時(shí)，對(duì)突變株△sp

4、a0520進(jìn)行遺傳互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)獲得相應(yīng)的遺傳互補(bǔ)菌株△spa0520C，并檢測(cè)其對(duì)病原微生物拮抗活性以及比較代謝圖譜學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn):遺傳互補(bǔ)菌株△spa0520C對(duì)幾類(lèi)病原供試菌的抑制活性及其HPLC代謝圖譜與野生型Act12保持一致。缺失突變菌株△spa0520的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明spa0520(GenBank Accession No.KY368145)可能是寡霉素D生物合成途徑中的負(fù)調(diào)控基因，也可能具有多效調(diào)控作用，這為研究有關(guān)鏈霉菌