自然转化（Natural transformation）作为细菌基因水平转移的主要方式之一,是指细菌主动摄取外源DNA,将其整合到自己的基因组上并稳定遗传的过程。副猪嗜血杆菌（Glaesserella parasuis,GPS）作为一种具有自然转化能力的细菌,这一特性已被广泛用于构建基因缺失株和回补株,但对其自然转化的机制研究较少。本研究旨在了解GPS自然转化能力分布情况,并对tfoX的分子差异及其介导自然转化机制进行初步探究。首先在实验室条件下对84株GPS野毒株和15株标准血清型菌株进行自然转化能力进行的鉴定,并将这些菌株的自然转化能力表型与血清型比对分析。结果显示44株菌株具有转化能力,55株菌株没有自然转化能力,并且所有划分为低毒力血清型菌株都具有自然转化能力,45%中等毒力血清型菌株具有自然转化能力,而只有29%的高毒力血清型菌株中具有自然转化能力。对NCBI上公布的副猪嗜血杆菌及其他四种细菌的自然转化的核心调控因子tfoX序列进行同源性分析,发现副猪嗜血杆菌tfoX可分为两种分子类型,而这种分子差异在其他细菌中不存在。进一步通过高分辨率熔解曲线技术和测序分析对本实验室99株副猪嗜血杆菌tfoX序列进行分析,发现tfoX在所有副猪嗜血杆菌中都存在两种分子类型:44株与具有高自然转化效率的GPS菌株SC1401一致;55株与不具有自然转化能力的GPS参考菌株SH0165一致。并且这两种分子类型可导致两种截然不同的自然转化表型:所有SC1401 tfoX类型菌株都具有自然转化能力;所有SH0165 tfoX类型菌株都不具有自然转化能力。构建重组打靶质粒pK18-tfoX并通过自然转化转入SC1401构建tfoX基因缺失株,制备TfoX蛋白的多克隆抗体,通过Western Blotting鉴定缺失株是否构建成功。采用同样的方法将SC1401的tfoX基因替换为SH0165的tfoX基因。测定SC1401亲本株、tfoX基因缺失株及SH0165 tfoX基因替换株的自然转化频率,结果显示亲本株具有较高的自然转化频率,而缺失株和替换株自然转化能力丧失。采用荧光定量分别检测4株SH0165 tfoX类型GPS野毒株和4株SC1401 tfoX类型GPS野毒株的tfoX转录水平,结果显示tfoX的这种分子差异没有导致其转录呈现高、低两种水平。对SC1401亲本株和tfoX基因缺失菌株进行比较转录组学和蛋白质组学分析,结果显示差异表达基因和蛋白较多富集在与碳源代谢相关的通路上。通过在SC1401生长环境中添加碳源再检测自然转化频率,发现菌株在丰富碳源环境下自然转化频率降低7倍左右,同时再在转化过程中添加不同浓度的cAMP,发现菌株自然转化频率逐步恢复。综上,本研究结果表明GPS不同菌株的自然转化能力存在较大差异,并且自然转化与血清型（毒力）之间存在关联性。tfoX是GPS自然转化的核心调控因子,在GPS中tfoX存在两种分子类型,其分子差异可以作为判断GPS是否具有自然转化能力的分子标记。tfoX可能通过碳源的代谢来调节cAMP含量来调控自然转化功能。该研究结果可为全面明晰GPS自然转化的调控通路奠定基础。