鸭疫里默氏杆菌(Riemrella anatipestifer，RA)是一种主要感染鸭类、鹅类，造成感染动物发病，以心包炎、肝周炎为主要特征的一种接触性病原菌。感染鸭发病、死亡率可分别高达90％和75％，已经严重影响了养鸭业。生物素(Vitamin H或Co-R)，作为生物体内关键酶的发挥活性所必须的辅因子，有着不可或缺的作用。主要包括:丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase，PC)和酰基辅酶A羧化酶（Acyl-CoA carboxylase，ACC）等，主要通过羧化、脱羧和转羧基的作用，参与到脂肪酸合成、糖异生以及氨基酸代谢等途径。生物体摄取生物素有两种途径，一种是通过自身合成，另一种是从外界环境中摄取。大多数微生物、植物以及真菌都通过第一种方式获得，而哺乳动物及人类则由于缺少合成生物素相关酶系，必须通过第二种途径获得。因此生物素的合成途径有可能成为研发新型抗菌素富有潜力的药物靶标。本研究从随机转座子突变库中筛选到一株生物素合成相关基因突变株，分析了该突变株的相关生物学特性，并对突变株的免疫效果作了评估。本研究包括以下2部分内容:　　一、前期研究中，我们发现bioF同源基因AS87_RS09170与RA毒力相关。在本研究中，通过序列分析表明，AS87_S09170基因在RA中高度保守，该基因的编码产物8-氨基-7-氧代壬酸合成酶(AONS)具有保守的吡哆醛5-磷酸结合中心。Western blot分析表明突变株Yb2△bioF的两种生物素依赖性酶的同工型比野生株Yb2的表达量显著降低，表明突变株Yb2△bioF生物素生物合成减少。生长曲线的测定表明，Yb2△bioF是一种生物素缺陷型菌株，其在对数生长期生长速率显著降低，在补充生物素的条件下，可以回复到野生株的水平。电镜观察显示突变株Yb2△bioF细胞外形不规则，含有多个牙生的赘生物，外膜凹凸不平，局部不规则增厚。与野生株相比，Yb2△bioF对鸭胚成纤维细胞的黏附入侵能力和生物被膜形成能力显著增强。此外，突变株Yb2△bioF感染雏鸭的血液载菌量显著低于相同剂量野生株感染雏鸭的载菌量，表明AS87_RS09170在RA感染雏鸭模型中建立全身感染至关重要。本研究首次证实RA生物素的生物合成与细菌生物学特性和致病性相关。　　二、本研究对突变株Yb2△bioF作为弱毒苗的免疫效果进行了评价。将突变株Yb2△bioF在TSB和TSA中连续交替传代30次，每隔10代对其菌株形态、生化反应特性、分子生物学特性以及对易感日龄樱桃谷鸭的致病性进行测定，结果显示Yb2△bioF在体外连续传代30次后各种特性均不发生变化，其毒力未见返强。取第30代菌液(Yb2△bioF-F30)感染18日龄樱桃谷鸭，感染后7天雏鸭精神状态、采食饮水、生活习性等均正常，剖检感染鸭未见心、肝、脾有任何眼观病变和组织学病变。运用突变株Yb2△bioF制备弱毒活疫苗免疫樱桃谷鸭，不仅能刺激机体产生较高水平的抗血清2型RA的特异性抗体，同时能刺激机体产生较高水平的Th1类与Th2类细胞因子，表明疫苗免疫后显著地引起了细胞免疫应答和体液免疫应答。攻毒保护试验结果显示，雏鸭经一次免疫和二次免疫后，均可获得较好的针对RA强毒攻击的免疫保护力，其中，雏鸭经一次免疫后对Yb2强毒攻击保护率为90％，经两次免疫后对Yb2强毒攻击保护率高达100％。本研究结果表明Yb2△bioF可作血清2型RA的弱毒活疫苗候选株。