甜菜碱和四氢嘧啶提高Pseudomonas putida KT2440耐盐性的分子机理研究

论文题目: 甜菜碱和四氢嘧啶提高Pseudomonas putida KT2440耐盐性的分子机理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 微生物学

作者: 何健

导师: 李顺鹏

关键词: 盐份渗透胁迫,相容性溶质,渗透保护,基因工程

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 以模式菌株Pseudomonas putida KT2440为材料，研究了营养及各种环境条件对该菌株盐份渗透胁迫适应性的影响，探讨了外源添加各种相容性溶质提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性及甜菜碱和四氢嘧啶对KT2440渗透胁迫保护机理。在此基础上对利用基因工程手段提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性的可行性和策略进行了研究。研究结果表明(1)外源添加相容性溶质提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性的机理在于盐份渗透胁迫时可以显著缩短KT2440的延滞期；显著降低这一时期KT2440细胞的死亡率。(2)盐份渗透胁迫时，KT2440对四氢嘧啶的快速积累是一种“临时性”的应急策略，当细胞适应渗透胁迫后会自身合成甜菜碱来代替四氢嘧啶；但如果KT2440基因组中甜菜碱合成基因被敲除，则KT2440细胞以四氢嘧啶作为细胞内主要的相容性溶质。利用转座插入突变获得了不能降解四氢嘧啶的突变株，并首次克隆到四氢嘧啶降解基因，发现四氢嘧啶降解阻断后，四氢嘧啶对KT2440渗透保护效果没有明显的变化。(3)首次发现接种物培养液上清能提高KT2440对盐份渗透胁迫的适应性，上清中含有一定量的甜菜碱是产生渗透保护的主要因素。(4)采用全新的策略(使甜菜碱合成基因组成型表达，不受渗透压诱导)，首次获得了一株对盐份渗透胁迫适应性显著提高的工程菌株KT2440dgbtbet。 Pseudomonas putida KT2440对盐份渗透胁迫适应性受到各种因素如营养、接种物和接种量等的影响。发现培养基丰富程度影响KT2440对盐份的盐份渗透胁迫适应性，在完全培养基中KT2440对盐份的耐受性要比在基础盐培养基中高。加大接种量可以提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性。加大接种量可以显著缩短KT2440细胞的延滞期，但对代时影响不显著。碳源影响KT2440对盐份的耐受性，在以葡萄糖为碳源的培养基中KT2440对盐份的耐受性要比在以苯甲酸钠为碳源的培养基中高。氮素和钾素含量影响KT2440对盐份的耐受性，提高氮素和钾素浓度有利于提高Pseudomonas putida KT2440对盐份的耐受性。接种物培养基盐浓度影响KT2440对盐份渗透胁迫适应性，于0.8mol／L NaCl中培养的接种物对盐份渗透胁迫适应性要比于0mol／L NaCl中培养的要高。接种物培养液上清影响KT2440对盐份渗透胁迫适应性，去除接种物培养液上清使KT2440对盐份渗透胁迫适应性下降。接种物培养

论文目录:

摘要

ABSTRACT

符号与缩略语说明

前言

第一章文献综述

第一节微生物耐盐调控机制及耐盐基因的研究

第二节植物渗透调控机制及耐盐基因工程研究进展

第二章 Pseudomonas putida KT2440的耐盐性研究

1.材料与方法

2.结果分析

3.小结

第三章外源相容性溶质对KT2440的渗透保护作用及其机理

1.材料与方法

2.结果分析

3.小结

第四章四氢嘧啶对KT2440渗透保护的分子机理研究

第一节四氢嘧啶降解基因的敲除

第二节甜菜碱合成基因的敲除

第三节 Halomonas sp.BYS-1四氢嘧啶合成基因ectABC克隆及表达

第四节四氢嘧啶及其合成基因对A55db盐份适应性的影响

小结

第五章 otsBA在KT2440中的表达及对其盐份适应性的影响

1.材料与方法

2.结果分析

3.小结

第六章 betAB组成性表达提高KT2440对盐份渗透冲击适应性的研究

1.材料与方法

2.结果分析

3.小结

本文主要结论和创新点

参考文献

致谢

博士期间发表论文情况

发布时间: 2006-10-20

参考文献

[1].达坂喜盐芽孢杆菌D-8～T四氢嘧啶合成基因的克隆、功能表达和谷氨酰胺转运蛋白基因的克隆[D]. 赵百锁.中国农业大学2005
[2].青海湖嗜盐菌多样性与四氢嘧啶的生物合成机制研究[D]. 朱德锐.华中师范大学2014

甜菜碱和四氢嘧啶提高Pseudomonas putida KT2440耐盐性的分子机理研究

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