2.2 hrcN基因打靶序列片段的構建


突變體篩選的抗性基因采用Gm抗性基因(長度832 bp),hrcN基因上游同源重組臂和下游同源重組臂長度分別為799和742 bp,利用融合PCR技術構建打靶序列片段(上游同源重組臂-Gm抗性基因編碼序列-下游同源重組臂),長度為2373 bp。圖3電泳圖顯示,泳道1中有4條帶,其中最亮的條帶為打靶序列片段,電泳結果表明成功構建了打靶序列片段。


2.3 hrcN基因突變株的構建


將供菌體和受菌體(CBM613菌株)混合結合后,抗性平板上培養單克隆,隨機挑選10個單克隆,用hrcN基因內部引物進行PCR鑒定。如發生二次重組,則這對引物無擴增產物,否則有227 bp的特異性擴增條帶。圖4結果顯示:第1~6號克隆為陰性擴增,表明hrcN基因可能已被敲除;7~10號克隆有227 bp的特異性條帶,說明沒有發生二次重組,hrcN基因未能成功敲除。



將上述1號克隆再次進行hrcN基因內部引物鑒定,為陰性擴增后用hrcN基因外側引物進行進一步的鑒定。圖5顯示,條帶2為原始菌株的擴增產物長度為2739 bp;條帶1為Gm抗性基因替換菌株的擴增產物長度為2580 bp,同時測序結果顯示局部序列同設計。該克隆子為最終的hrcN基因被Gm抗性基因替換的陽性克隆,稱為:CBM613/ΔhrcN。


2.4回補菌株的篩選及鑒定


在Tc平板上的陽性克隆用pRK415-F/pRK415-R載體引物對進行PCR鑒定。當hrcN克隆入設計位點后,這對引物的擴增產物長度為1634 bp。圖6結果顯示,1~6號全部克隆都有預期長度的特異片段擴增,取第1號克隆的PCR產物進行測序,結果顯示與設計一致。經轉化CBM613/ΔhrcN受體菌后,涂布篩選出陽性克隆,pRK415-F/pRK415-R引物進行PCR擴增,有預期長度的特異片段擴增,表明青枯雷爾氏菌突變株hrcN基因回補成功。


2.5 hrcN基因對青枯雷爾氏菌致病力的影響


hrcN基因敲除后,在NA培養基上28℃生長5 d,突變株和回補菌株菌落形態與野生型菌株相比無明顯變化(圖7)。進一步將野生型菌株、hrcN基因突變株和回補菌株采用根部接種法接種番茄測定致病力結果表明,野生型菌株接種番茄植株后,在第4 d開始發病,突變株在第5 d才開始出現萎蔫癥狀。圖8為野生型菌株、突變株和回補菌株在接種后第7 d的發病情況可知,野生型菌株的病情指數為1.87,突變株僅為0.27,下降了85.56%;相比野生型菌株,回補菌株病情指數為1.67,突變株的致病力能夠部分恢復。接種12 d后,野生型菌株的病情指數高達3.49,而突變株僅為1.89,回補菌株有所恢復為3.18。接種試驗結果顯示:突變株較野生型菌株的致病力下降,病程延長,但并未喪失致病力,表明hrcN基因是青枯雷爾氏菌致病性相關的重要基因。


2.6 hrcN基因對青枯雷爾氏菌生長曲線的影響


分別將CBM613菌株、CBM613/ΔhrcN突變株和CBM613/ΔhrcN-p-hrcN回補菌株在Boucher基礎液體培養基(貧營養培養基)和CPG培養基(富營養培養基)中進行生長曲線測定,野生型菌株、突變株和回補菌株在富營養培養基上的生長速率差異不明顯(圖9)。



3種青枯雷爾氏菌在貧營養培養基上培養18 h后,突變株比野生型菌株生長更快(圖10),生長速率開始出現明顯差異(P<0.05),回補菌株與野生型菌株生長速率無明顯差異。


2.7 hrcN基因對青枯雷爾氏菌運動性的影響


利用半固體SMM培養基,研究CBM613菌株、CBM613/ΔhrcN突變株和CBM613/ΔhrcN-p-hrcN回補菌株的運動性。通過測量菌落直徑,野生型菌株、突變株和回補菌株的運動能力沒有顯著差異,結果表明hrcN基因敲除沒有影響青枯雷爾氏菌的運動性(圖11)。


2.8 hrcN基因對青枯雷爾氏菌生物被膜形成能力的影響


通過對比菌株CBM613、CBM613/ΔhrcN突變株和CBM613/ΔhrcN-p-hrcN回補菌株的生物被膜形成能力,結果發現3種青枯雷爾氏菌株的生物被膜形成能力隨培養時間增加而增強,突變株相比于野生型菌株,生物被膜形成能力顯著減弱,而回補菌株與野生型菌株相比差異不明顯(圖12)。


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