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植物内生细菌是指能定殖在健康植物组织内,并与寄主植物建立和谐联合关系的一类细菌。诸多研究结果表明,部分植物内生细菌对植物是有益的,因此,这部分植物内生细菌的研究已成为国内外研究的热点之一。
蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)B905是本实验室从小麦根部分离的一株内生增产防病细菌。它可以在小麦的根围和根内定殖,但其定殖机理目前尚不清楚。本研究从该菌的趋化性cheA基因入手,克隆该基因并采用插入突变方法获得突变菌株,再比较突变株与野生菌株之间的定殖能力的差异,为明确影响细菌定殖的因素做一些初步探索。
从NCBI上获得蜡样芽孢杆菌ATCC 10987的cheA基因序列,通过DNAMAN软件设计引物,以蜡样芽孢杆菌B905的基因组DNA为模板,扩增获得了一条大小为2019bp的片段,测序结果表明该片段为B905菌株cheA基因。根据测序后的cheA基因序列设计用于同源重组的中部片段引物,扩增获得大小为1200bp的片段,并连接到pHSG299载体上,电击转化B905,利用同源重组原理,获得了一个cheA基因的插入突变体。用GFP标记的野生型B905和突变体以浸种法和灌根法分别接种小麦,12天后取小麦的根部,分别测定野生型菌株和突变体在小麦根部的定殖量。激光共聚焦显微镜观察和生物学测定结果表明,突变体在小麦根部的定殖量明显少于野生菌株在小麦根部的定殖量。其中,浸种处理后,菌株在小麦根部的定殖量明显高于灌根处理;当接种量下降时,菌株在小麦根部的定殖量也随之下降。本试验仅只是得到了一些初步结果,至于cheA基因是否在内生定殖阶段发挥多大作用尚不明确,要彻底解析cheA基因与定殖的关系,还需要大量的后续工作。