Bacillomycin D突变体在生物膜形成中的转录组分析

摘要

[目的]植物促生细菌的根际生物膜形成过程是其功能发挥的关键因素,本研究利用转录组技术遴选参与这一过程的相关基因。[方法]利用转录组技术分析解淀粉芽孢杆菌SQR9的突变体SQR9M1和野生型SQR9生物膜形成24 h时基因的表达差异,并用定量Real-time PCR验证;通过电感耦合等离子质谱(ICP-MS)的方法比较突变体SQR9M1和野生型SQR9的胞内铁离子浓度的差异;细胞培养板结合定量PCR监测外源添加铁离子后对突变体SQR9M1生物膜形成表型和相关基因表达的影响。[结果]突变体SQR9M1的生物膜形成能力在培养前期(24 h)显著低于野生型SQR9。与野生型相比,突变体生物膜细胞中共有1 261个基因表达发生改变,其中574个基因上调(P<0.01),687个基因下调(P<0.01)。功能明确的变化基因约占全部差异基因数量的70%,变化最大的基因功能类群是无机离子转运和代谢。突变体SQR9M1的生物膜形成延迟现象与其铁离子转运能力受损有关,外源添加铁离子能诱导野生型SQR9和突变体SQR9M1生物膜的形成和相关基因的表达。[结论]突变体SQR9M1铁离子ABC转运蛋白Fhu BGC、Feu ABC和Yfm CDEF相关基因显著下调,其胞内铁离子浓度在生长前期显著低于野生型,外源添加铁离子后能恢复突变体的生物膜表型。