熒光假單胞菌2P24抗生素2，4-二乙?；g苯三酚生物合成的基因調(diào)控研究.pdf

1、Y 7 7 3 7 5 1分類號密級單何代礎(chǔ)：1 0 0 1 9學(xué) 號：B 0 2 0 6 9弋蛾寰- f 文?！┦繉W(xué)位淪文熒光假單胞菌2 P 2 4 抗生素2 ，4 一二乙?；g苯三酚生物合成的基因調(diào)控研究T h e g e n e t i cr e g u l a t i o n o fb i o s y n t h e s i so f 2 ，4 一d i a c e t y l p -h l o r o g l u c i n

2、 o l i nP s e u d o m o n a s f l u o r e s c e n c e 2 P 2 4研 究指 導(dǎo) 教生：一 周送塞師： 廑塞堡教援申請學(xué)位門類級別：一 壅堂盟±稱： 擅麴瘟堡堂向： 植塑瘟宣生塑陵漁院： 盛堂望生物堇苤堂暄二零零五年六月名方學(xué)業(yè)究在專研所A B S T R A C TF l u o r e s c e n tP s e u d o m o n a d sp r o d u

3、c i n g2 , 4 一d i a c e t y l p h l o r o g l u c i n 0 1 ( 2 , 4 - D A P G ) h a v eb e e nt a k e na so n eo f t h ep r o m i s i n gc a n d i d a t e si n b i o l o g i c a lc o n t r o ld u e t ot h ea n t i b i o s

4、i sa c t i v i t yo f 2 , 4 - D A P G o na b r o a ds p e c t r u m o fo r g a n i s m sa n dt h i sk i n d o fb a c t e r i ac o u l d s u p p r e s s c e r t a i nr o o ta n d s e e d l i n gd i s e a s e s c a u s e d

5、 b y s o i l —b o r n e p a t h o g e n s ．M o s t o ft h e 2 , 4 - D A P G p r o d u c e r a l s o s h o w e d s t r o n gc o l o n i z a t i o na b i l i t ya n da d a p t a b i l i t y ．P s e u d o m o n a s f l u o r

6、 e s c e n s 2 P 2 4 i s aw e l lc h a r a c t e r i s t i cb i o c o n t r o la g e n t i s o l a t e d f r o mw h e a tt a k e —a l l d e c l i n e s o i l i n C h i n a ．T h i s s t r a i n p r o d u c e s s e v e r a

7、 l a n t i f u n g a lc o m p o u n d s ，s u c ha s 2 , 4 - d i a c e t y l p h l o r o g l u c i n o l ( 2 , 4 一D A P G ) ，h y d r o g e nc y a n i d e ( H C N ) ，s i d e m p h o r e sa n d p r o t e i n a s e ．I n t h

8、i s t h e s i s ，t h e b i o l o g i c a l m e c h a n i s mw a se x p l o i t e d a n d t h e b i o s y n t h s i s a n dr e g u l a t i o ng e n e o f 2 ，4 一D A P Gw a s f u r t e ri n v e s t i g a t e d ．2 , 4 - D A

9、P G p r o d u c e r s w e r e i d e n t i f i e d f r o m t h e b i o c o n t r o l p s e u d o m o n a d s ，f u r t h e r m o r e ，t h ec a n d i d a t e sw i t hh i g ha n t a g o n i s t s ，b r o a da n t i m i c r o

10、b es p e c t r u ma n dg o o dc o l o n i z a t i o nw e r e r e —s e l e c t e da f t e r t h e d u a l t e s t o n p a t h o g e n sc a u s i n g m i l k v e t c h r o o t r o t a n dt o m a t o b a c t e r i a l w i l

11、 t a n dt h eb i o c o n t r o l a s s a y sa g a i n s t t h e s et w od i s e a s e s ．T h es t r a i n s 2 P 2 4a n dC P F l 0w e r e f i n a l l u p i c k e d f o rg e n e t i cs m d y ss i n c eb o t ho f t h e m c

12、o u l dw e l lp e r f o r mo np l a n td i s e a s ec o n t r o l ( u pt o5 0 ％) a n d r o o tc o l o n i z a t i o na sw e l l ．T h e2 , 4 - D A P Gb i o s y n t h e t i c l o c u sw a s c l o n e d b a s e o nt h es c

13、r e e n i n go n2 P 2 4g e n o m i c l i b r a r y ．T h e d e t e r m i n a t i o n s y s t e m o f 2 , 4 一D A P G e x p r e s s i o n w a sc o n s t r u c t e d a f t e r t h e i n s e f l i o n o f ap r o m o t e r l e

14、 s sL a c Z g e n e i n2 , 4 一D A P Gb i o s y n t h e t i cl o c u s ．T n 5 - m e d i a t e dc h r o m o s o m a l i n t e g r a t i o nw a sp e r f o r m e da n d t h em u t a n t sw i t ht h e r e d u c e de x p r e s

15、 s i o no f t h el a c Zg e n ew e r es e l e c t e do u t ．F u t h e ra n a y l s i s s h o w e dt h a tt h ei n s e r t i o nm u t a t i o n o np h I F g e n ec o n t d b u t e dt o r e d u c e d e x p r e s s i o no f

16、 t h e2 , 4 一D A P Gb i o s y n t h e t i cl o c u s ．P ^ f Ha n dp h 掘t w og e n e s l o c a t e d u p s t r e a m o f2 , 4 - D A P Gb i o s y n t h e t i c l o c u s w e r ec l o n e d ．M u t a g e n e s i sa n df u n

17、c t i o nc o m p l e m e n tp r o v e dt h a tp h mc o u l dp a r t i a l l y r e g u l a t et h e e x p r e s s i o n o f2 ，4 - D A P G g e n e si nt r a n s c r i p t i o n a ll e v e l ，w h i l et h eg e n e t i c a n

18、 a l y s i so f p h I G s h o w e dam o r e c o m p l e xp h y n o t y p e ．A n i n - f r a m e d e l e t i o n o fp h l G d o n o t p r o d u c e t h e 2 , 4 一D A P qb u t s t i l l r e t a i n e d t h ea n t i f u n g

19、a la c t i v i t yi nd u a lc u l t u r a lt e s t ．F u t h e rr e s e a r c hi sn e e d e df o rc l a r i f i c a t i o n o f t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n t h e p h l G g e n e a n d 2 , 4 一D A P G p r o d

20、u c t i o n ．W i t h t h e s a m e f u s i o n t e c h n i q u e ，t h ep o s t - - t r a n s c r i p t i o n a lr e g u l a t i o no f 2 , 4 - - D A P Gb yG a c S ／G a c A t w o c o m p o n e n t ss y s t e mw a sd e t e

21、 r m i n e da s w e l l ．H P L C w a s e m p l o y e d t od e t e r m i n et h e2 , 4 一D A P Gp r o d u c e db y C P F l 0 a n d2 P 2 4i nd i f f e r e n tc a r b o nr e s o u r c e s ，n i t r o g e nr e s o u r c e s ，m

22、 i c r o —e l e m e n t s ．d i f f e r e n tc u l t u r et i m ea n dt e m p e r a t u r e ．I t i n d i c a t e dt h a tf o r b o t ho f t h e s t r a t n s ．d i f f e r e n t c a r b o nr e s o u r c ec o u l dl e a dt

23、od i f f e r e n ta m o u n t o f 2 , 4 ．D A P Gp r o d u c t i o n ．W i t h s u c r o s e a s t h e c a r b o nr e s o u r c e ，C P F l 0c o u l d p r o d u c e m o r e a n t i b i o t i c s w h i l e 2 P 2 4 l e s s o

24、ru n d e t e c t a b l e ．H o w e v e g w h e ng l u c o s e a s t h e c a r b o n r e s o u r c e ，2 P 2 4 c o u l d g i v e h i g h e r 2 , 4 一D A P Gp r o d u c t i o nw h e ni tw a su n d e t e c t a b l ei nC P F l

25、0 ．T h e s e o b s e r v a t i o n sw e r ec o n s i s t e n tw i t ht h er e s u l tf r o mp l a t ed u a l c u l t u r et e s t ．A s f a r a s t h ee f f e c to ft e m p e r a t u r eo n2 , 4 一D A P G ，2 P 2 4p r o d u