产酶溶杆菌OH11中LysR和GntR家族基因的功能分析
2021-05-11葛程程蒋建东钱国良
林 龙,葛程程,蒋建东,钱国良*
(1. 南京农业大学植物保护学院,南京 210095;2. 南京农业大学生命科学学院,南京 210095)
产酶溶杆菌Lysobacter enzymogenes OH11属黄单胞科Xanthomonadaceae、溶杆菌属Lysobacter,是一种对多种植物病原卵菌和真菌有很强拮抗作用的生防细菌[1]。产酶溶杆菌无鞭毛,在自然生境中依赖于细胞表面附着的IV型菌毛(Type IV pilus)进行蹭行运动[2-4]。通过这种独特的运动方式,菌株OH11可以接近并附着在丝状病原真菌和卵菌的菌丝上[5,6],进而利用几丁质酶、纤维素酶等多种胞外水解酶和 HSAF(Heat-Stable Antifungal Factor)等次级代谢产物酶消解菌丝[7-9],抑制病原菌的生长。在这个过程中,溶杆菌的基因表达需要受到精确的时空调控以完成向病原菌的运动和攻击。转录因子可以结合到基因的启动子区调控基因的转录,在基因的转录调控中起到关键的作用。螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix,HTH)家族转录因子是细菌中广泛存在的转录因子家族,其可以通过HTH功能域结合DNA,调控靶基因的转录[10],其中LysR(transcriptional activator of lysine biosynthesis)和GntR(gluconate operon transcriptional repressor)两类转录因子在细菌中得到广泛的研究,在黄单孢菌Xanthomonas中可以调控细菌的代谢、运动性、致病性等多种生理学功能[11-14]。
在前期研究中发现产酶溶杆菌OH11的LysR家族转录因子LysRLe是4-羟基苯甲酸(4-HBA)的受体,4-HBA可以增强LysRLe与HSAF合成关键基因lafB启动子区的结合,从而促进HSAF的合成[15]。产酶溶杆菌OH11中LysR家族转录因子是否参与运动性的调控还没有得到研究。在大豆斑疹病菌Xanthomonas axonopodis pv. glycines中LyR家族转录因子LcrX可以调控其游动性、生物膜形成、致病性等过程[12]。推测产酶溶杆菌中可能存在可以调控运动性的LysR转录因子,因此在OH11的基因组中随机选取3个LysR家族转录因子Le1404、Le2114和Le3293的编码基因进行研究。……
