【摘要】：嗜線(xiàn)蟲(chóng)致病桿菌(Xenorhabdus nematophilus)(致病桿菌)是一種在病原線(xiàn)蟲(chóng)腸道內(nèi)能與小卷蛾斯氏線(xiàn)蟲(chóng)互利共生的革蘭氏陰性菌,因其能產(chǎn)生殺蟲(chóng)毒素、抑菌、抗癌等多種活性物質(zhì)而倍受矚目。其具有初生型和次生型兩種型態(tài)。初生型致病桿菌(初生菌)極不穩(wěn)定,在傳代培養(yǎng)過(guò)程中容易轉(zhuǎn)變成次生型致病桿菌(次生菌)。它們不僅形態(tài)不同,多種生理特性也存在很大差異,因而限制了次生菌在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。本論文基于致病桿菌型態(tài)變異的特性對(duì)初生菌和次生菌的某些生理特性和差異蛋白做了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、致病桿菌的篩選和鑒定。從線(xiàn)蟲(chóng)幼蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)成蟲(chóng)和侵染后的大蠟螟中篩選初生菌,發(fā)現(xiàn)從侵染后的大蠟螟中篩選初生菌是種最優(yōu)的篩選分離方法,操作簡(jiǎn)便、菌落純,效率高。而次生菌不僅可以從線(xiàn)蟲(chóng)成蟲(chóng)和侵染后的大蠟螟中篩選得到,而且還能在初生菌的多次傳代培養(yǎng)過(guò)程中獲得。形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果顯示初生菌平均長(zhǎng)度4-5μm,呈桿狀,表面凹凸不平。16S rDNA鑒定結(jié)果表明目的菌株與X.nematophilusATCC19061的同源性達(dá)99%,表明成功篩選到目的菌株。2、致病桿菌的某些生理特性研究。研究制定了致病桿菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn),研究了溫度和pH對(duì)致病桿菌生長(zhǎng)速度的影響,同時(shí)還對(duì)菌株生長(zhǎng)過(guò)程中培養(yǎng)液pH值的變化、菌株形態(tài)變化以及糖利用情況進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度和p H對(duì)初生菌的生長(zhǎng)影響較大。當(dāng)溫度低于25℃或pH呈弱酸性時(shí),其生長(zhǎng)速度極慢。當(dāng)溫度高于25℃和pH呈中性或弱堿性時(shí),初生菌生長(zhǎng)比次生菌均晚8-16小時(shí)進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,在培養(yǎng)24 h時(shí)后初生菌逐漸向次生菌轉(zhuǎn)化,72 h時(shí)則已全部轉(zhuǎn)化為次生菌。它們?cè)谏L(zhǎng)過(guò)程中只能分解葡萄糖產(chǎn)生有機(jī)酸,而不能利用乳糖和蔗糖。3、初生菌和次生菌的差異蛋白研究。利用iTRAQ技術(shù)共檢測(cè)到367種差異蛋白,其中除了其他學(xué)者研究過(guò)的Xcn蛋白和Xnph1蛋白外,初生菌蛋白質(zhì)組中還發(fā)現(xiàn)了以下幾種特異性蛋白:與抗菌性相一致的Xcn蛋白和Xnph1蛋白、與致病桿菌附著點(diǎn)相關(guān)的鞭毛蛋白、菌毛適配器蛋白、菌毛粘附素和莢膜合成調(diào)節(jié)元件B蛋白;多個(gè)代謝通路中起重要作用的谷氨酸合成酶;具有腫瘤藥物耐藥性、且對(duì)正常細(xì)胞和惡性細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞毒化合物具有防護(hù)作用的多藥耐藥蛋白。
【圖文】：

1.1 嗜線(xiàn)蟲(chóng)致病桿菌的概述嗜 線(xiàn) 蟲(chóng) 致 病 桿 菌 （ Xenorhabdus nematophilus ） 和 嗜 線(xiàn) 蟲(chóng) 發(fā) 光 桿 菌（Photorhabdus）是昆蟲(chóng)病原線(xiàn)蟲(chóng)共生菌的兩個(gè)屬，它們分別與斯氏線(xiàn)蟲(chóng)屬（Steernema）和異小桿線(xiàn)蟲(chóng)屬（Heterorhabditis）的線(xiàn)蟲(chóng)共生[1]。Poinar[2]在 1966 年時(shí)便闡述了致病桿菌與病原線(xiàn)蟲(chóng)之間互利共生的關(guān)系，致病桿菌存在于侵染期的昆蟲(chóng)病原線(xiàn)蟲(chóng)腸道內(nèi)，形成病原線(xiàn)蟲(chóng)-致病桿菌復(fù)合體，而侵染期線(xiàn)蟲(chóng)利用本身能靈活有效地找到靶標(biāo)昆蟲(chóng)的特性，將攜帶的致病桿菌釋放到寄主昆蟲(chóng)血腔內(nèi)，隨后，被釋放的致病桿菌在血腔內(nèi)大量繁殖并產(chǎn)生多種毒素蛋白以及具有殺蟲(chóng)活性的物質(zhì)，使得寄主昆蟲(chóng)能在短期內(nèi)敗血死亡[3-5]。在這期間致病桿菌能分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為病原線(xiàn)蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖提供營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)共生菌產(chǎn)生多種抗生素，抑制其它雜菌的污染，為線(xiàn)蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育繁殖提供理想的環(huán)境6-10]。病原線(xiàn)蟲(chóng)-致病桿菌的生活周期如圖 1-1。

保證病原線(xiàn)蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖（如圖1-2b），與次生菌共同培育的病原線(xiàn)蟲(chóng)不但不能長(zhǎng)大，反而會(huì)在短期內(nèi)死亡（如圖 1-2c）。王立霞等[81]分析并概括了初生菌和次生菌在病原線(xiàn)蟲(chóng)培育方面存在的這種顯著差異的原因：初生菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中能產(chǎn)生多種酶類(lèi)，能很好地分解培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為線(xiàn)蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖提供充足的營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)初生菌還能產(chǎn)生多種抑菌活性物質(zhì)，能有效抑制其他的雜菌的生長(zhǎng)，為病原線(xiàn)蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖提供良好的環(huán)境；此外，初生菌能形成鞭毛，有助于初生菌占據(jù)病原線(xiàn)蟲(chóng)腸道的特定空間，從而被線(xiàn)蟲(chóng)攜帶。由此可見(jiàn)，有效控制致病桿菌的型態(tài)變異是實(shí)現(xiàn)病原線(xiàn)蟲(chóng)高產(chǎn)的一條有效途徑。圖 1-2 線(xiàn)蟲(chóng)幼蟲(chóng)分別經(jīng)初生菌和次生菌培育后的狀態(tài)Figure 1-2 The state of the nematode larvae after being cultured with the primary andsecondary bacteria respectively致病桿菌型態(tài)變異的發(fā)生既有菌體本身的機(jī)制，，也有環(huán)境因素的誘導(dǎo)，由于初生菌細(xì)胞本身的呼吸酶活性較低，在無(wú)氧或少氧環(huán)境中以及長(zhǎng)期處于饑餓狀態(tài)下，都會(huì)誘導(dǎo)初生菌向次生菌轉(zhuǎn)化[85,86]。初生菌和次生菌之間的質(zhì)粒是相同的，因此排除了致病桿菌產(chǎn)生型態(tài)變異是由于質(zhì)粒缺失或者基因重排導(dǎo)致的[87]。2004 年王勤英[88]對(duì)致病桿菌 HB310 菌株的兩種型態(tài)（初生型和次生型）的蛋白質(zhì)組分差異以及毒力相關(guān)基因進(jìn)行了研究，結(jié)果表明初生菌與次生菌的胞內(nèi)及胞外蛋白組分差別很大，且初生菌中具有的殺蟲(chóng)活性蛋白組分在次生菌中根本不
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S476.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2530612