嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖及促生长特性相关基因挖掘

• 作者: 苏仪梅 孙安妮 黄毓燕 杨婷婷 李杨瑞 邢永秀
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 嗜麦芽窄食单胞菌 根系分泌物 趋化性 生物膜 全基因组
• 年，卷（期）: 2024,（10）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种 种质资源 分子生物学
• 页码范围: 16-28
• 页数: 13页
• 语种: 中文

摘要

【目的】挖掘嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖和促生长特性相关基因，为探究其促生长作用机制提供理论参考。【方法】利用Nanopore测序技术平台对CA1菌株进行全基因组测序，将其基因组序列与GO、NR、KEGG、COG等数据库进行比对，获得基因功能注释信息，挖掘分析其功能特异性基因；使用基质培法收集甘蔗根系分泌物，并分析根系分泌物对菌株CA1的趋化性、生物膜形成和定殖相关基因表达的影响。【结果】嗜麦芽窄食单胞菌CA1基因组大小为4371327 bp，携带6个质粒，GC含量64.58%，其中4696个基因被注释预测，包括4525个蛋白编码基因、87个t RNA、13个rRNA和1个tmRNA。GO、COG、KEGG和NR数据库分别成功注释2795、2078、2494和2584个基因。该菌基因组含有细菌趋化性（cheA、cheV、cheY）、生物膜形成（flhA、flk、flgG）、细菌黏附（pgaA、mrkD）、嗜铁（fes、fepA、fecA）、合成氨（gltP、gltB、gltD）和磷酸盐代谢（phoR、phoB、pstA）等促进植物生长和定殖相关的基因。趋化性试验结果显示，与对照组相比，根系分泌物处理下的菌落数显著增加（P<0.05，下同），且cheA、cheV和cheY基因的相对表达量显著升高，CA1生物膜形成显著增加。【结论】甘蔗根系分泌物有助于菌株CA1的趋化性及生物膜形成，提高与趋化性相关基因的表达量。菌株CA1基因组含有多个与促生长和定殖特性相关的基因，是其促生长特性的分子基础，细菌的趋化性和生物膜的形成是其定殖的关键步骤，根系分泌物有利于菌株的定殖。