嗜盐菌盐激转录差异基因分析与新型上调基因功能验证

论文摘要

目的全面探究青海湖微生物群落的共生模式,同时构建含有新型上调基因的工程菌株并进行耐盐能力验证。方法利用高通量测序平台对青海湖细菌（V3-V4区）和古菌（V3-V5区）的16S rRNA基因进行测序,分析微生物群落组成;计算环境因子与物种间的Spearman和Pearson相关系数;基于网络分析对样本中细菌和古菌的共线性、物种间的相关性进行分析。分析青海湖模式菌株Halomonas sp.QHL1在盐激条件（高盐、中盐和低盐）培养下获得的转录组测序结果,优取上调基因,利用分子克隆技术,分别构建含有新型基因nug89、nug90、nug91、nugF4和nugF5的重组菌株并采用IPTG诱导表达,重组菌株进行盐耐受实验。结果1)细菌群落归属33门66纲395属,优势种群依次为Loktanella（11.84%）、Nitrincola（6.78%）和Pseudarthrobacter（3.72%）;古菌群落归属12门19纲68属,优势种群依次为Woesearchaeota DHVEG-6 norank（34.44%）、Methanosarcina（24.05%）和Soil Crenarchaeotic Group norank（19.04%）。细菌核心类群变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和放线菌门（Actinobacteria）多以互利共生关系存在。古菌核心类群广古菌门（Euryarchaeota）中,同甲烷代谢相关的甲烷微菌纲（Methanomicrobia）、甲烷杆菌纲（Methanobacteria）与嗜盐古菌的盐杆菌纲（Halobacteria）以竞争关系存在。2)成功构建重组菌株E.coli BL21（分别含有重组质粒pET28a-nug89、pET28a-nug90、pET28a-nug91、pET28a-nugF4和pET28a-nugF5）,实现nug89、nug90、nug91、nugF4和nugF5基因的异源表达。在NaCl≤0.2 M时,重组菌株E.coli BL21/pET28a-nug90的生长量最高。在0.2 M<NaCl≤0.6 M时,重组菌株E.coli BL21/pET28a-nugF5生长量最高。NaCl为0.8 M时,只有重组菌株E.coli BL21/pET28a-nug89、E.coli BL21/pET28a-nugF5和E.coli BL21/pET28a-nugF4生长,且后者生长量最高。结论青海湖微生物的群落结构复杂,物种受多种环境因子影响,细菌种群多呈互利共生关系,同甲烷代谢相关的属群与所属盐杆菌纲的种群呈竞争关系。重组菌株E.coli BL21/pET28a-nugF4和E.coli BL21/pET28a-nugF5耐高盐能力较好。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 石晴

导师: 朱德锐,永胜

关键词: 青海湖,群落多样性,网络分析,转录组,差异表达基因

来源: 青海大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 青海大学

分类号: Q933

DOI: 10.27740/d.cnki.gqhdx.2019.000069

总页数: 56

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标签：青海湖论文;  群落多样性论文;  网络分析论文;  转录组论文;  差异表达基因论文;