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枯草芽孢杆菌是一类重要的生防微生物种群,本实验室保存的这些菌株对多种作物具有良好的防病、促生、改善品质、提高抗逆性的功能。通过现代生物技术对这类有益菌株进行遗传标记和改良,是研究和阐明其在生态环境中的生物学规律,并进一步将其改造为基因工程菌的重要手段与有效途径。
本研究应用启动子探针载体pECE7,从枯草芽孢杆菌ISW1214基因组克隆到一系列启动子活性片段,通过氯霉素浓度梯度筛选出Cm抗性最强的片段F78,对此片段进行了序列测定和分析。结果表明此片段与已知的枯草芽孢杆菌序列同源性高达99%,序列内有较典型的-35区、-10区与RBS区。
将启动子片段F78与来自GFP表达载体pGFP4412的gfpmut3a基因插入大肠杆菌—芽孢杆菌穿梭载体pHY300PLK,获得枯草芽孢杆菌GFP表达载体pGFP78,用其转化野生型枯草芽孢杆菌B912、B913,荧光显微镜下观察到明亮的绿色荧光,表明筛选到的启动子片断具有良好的启动外源基因(gfp)转录的功能,绿色荧光蛋白在枯草芽孢杆菌体内实现了组成型表达。工程菌株遗传稳定性实验表明两株菌中质粒pGFP78的稳定性分别为93%、94%,可以推断新构建的基因工程菌能够满足作物特定生育期甚至一年生作物全生育期研究的需要。
生长曲线测定显示,野生菌株与标记菌株生长情况基本相同,表明外源载体的导入并未对菌体的生理代谢造成明显影响。