與水稻互作的枯草芽孢桿菌OKB105菌株蛋白質組學研究

與水稻互作的枯草芽孢桿菌OKB105菌株蛋白質組學研究

作者:師大云端圖書館 時間:2018-09-10 分類:碩士論文 喜歡:2270
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【摘要】枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)是一類重要的植物根圍促生細菌(PGPR),能夠促進植物生長和防治植物病害,作為生物農藥和生物肥料廣泛應用。PGPR通過產生植物激素、揮發性化合物以及提高植物對養分的可利用性等方面來促進植物生長。本實驗室此前發現枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)OKB105菌株處理模式植物煙草,能顯著提高煙草的株高和鮮重。OKB105菌株全基因組分析表明,該菌株不含IAA、細胞分裂素和赤霉素等植物激素的合成基因簇,也不含有揮發性促生物質。故OKB105菌株產生的促生物質及作用機理可能與已報道的不同。本研究目的是建立OKB105菌株與水稻的互作體系,采用雙向電泳技術來揭示OKB105菌株的促生機制。用不同濃度(105、106、107cfu·ml-1)的OKB105菌株的菌懸液處理水稻種子及幼苗根系,1周左右測量水稻的株高及根長。結果表明:當濃度達到106cfu·ml-1時對水稻的株高有明顯的促生效果,與對照相比株高促生百分率達25.2%,105cfu·ml-1的OKB105菌懸液對水稻株高和根長均無明顯促生效果,而107cfu·ml-1的OKB105菌懸液明顯抑制了水稻的株高及根生長,這說明只有適當的芽孢桿菌濃度能夠促進水稻生長。在此基礎上,選擇OKB105菌株與水稻互作,利用雙向電泳技術研究枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)促進水稻生長的機理。雙向電泳技術(Two-dimensionalelectrophoresis)成功的關鍵在于建立一套有效的、可重復的樣品制備方法及合適的雙向電泳條件。本研究利用水稻與OKB105菌株互作體系,對OKB105菌株胞內全蛋白的提取方法及雙向電泳條件分別進行了優化。實驗結果表明:溶菌酶結合超聲波破碎的方法更適合革蘭氏陽性細菌胞內全蛋白的提取,分離膠濃度為10%,等電聚焦(IEF)程序中最高電壓8000V,聚焦60000Vh且增加低電壓慢速除鹽步驟能夠提高雙向電泳圖譜質量,為蛋白質組學水平上研究水稻與芽孢桿菌的互作奠定了良好的基礎。按照上述優化的方法,將與水稻互作后的OKB105菌株胞內全蛋白進行雙向電泳,并通過PDQuest軟件進行差異點比對分析。實驗結果表明:與對照相比,枯草芽孢桿菌OKB105菌株胞內全蛋白雙向電泳圖譜有15個差異表達蛋白點,其中上調表達蛋白點13個,下調表達蛋白點2個。分別挖取這15個蛋白點進行質譜鑒定,結果發現了12個已知功能的蛋白點,它們分別在蛋白質分泌、群體感應系統、信號轉導、外被蛋白形成、細胞分裂、激活基因轉錄、能量代謝等方面發揮著重要的作用。對這些鑒定蛋白的深入研究將有助于更好的認識OKB105菌株對水稻的促生機制。
【作者】陳麗娜;
【導師】高學文;
【作者基本信息】南京農業大學,植物病理學,2013,碩士
【關鍵詞】水稻;枯草芽孢桿菌OKB105菌株;互作;蛋白質組學;

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