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《南京农业大学》 2005年
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甜菜碱和四氢嘧啶提高Pseudomonas putida KT2440耐盐性的分子机理研究

何健  
【摘要】:以模式菌株Pseudomonas putida KT2440为材料,研究了营养及各种环境条件对该菌株盐份渗透胁迫适应性的影响,探讨了外源添加各种相容性溶质提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性及甜菜碱和四氢嘧啶对KT2440渗透胁迫保护机理。在此基础上对利用基因工程手段提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性的可行性和策略进行了研究。研究结果表明(1)外源添加相容性溶质提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性的机理在于盐份渗透胁迫时可以显著缩短KT2440的延滞期;显著降低这一时期KT2440细胞的死亡率。(2)盐份渗透胁迫时,KT2440对四氢嘧啶的快速积累是一种“临时性”的应急策略,当细胞适应渗透胁迫后会自身合成甜菜碱来代替四氢嘧啶;但如果KT2440基因组中甜菜碱合成基因被敲除,则KT2440细胞以四氢嘧啶作为细胞内主要的相容性溶质。利用转座插入突变获得了不能降解四氢嘧啶的突变株,并首次克隆到四氢嘧啶降解基因,发现四氢嘧啶降解阻断后,四氢嘧啶对KT2440渗透保护效果没有明显的变化。(3)首次发现接种物培养液上清能提高KT2440对盐份渗透胁迫的适应性,上清中含有一定量的甜菜碱是产生渗透保护的主要因素。(4)采用全新的策略(使甜菜碱合成基因组成型表达,不受渗透压诱导),首次获得了一株对盐份渗透胁迫适应性显著提高的工程菌株KT2440dgbtbet。 Pseudomonas putida KT2440对盐份渗透胁迫适应性受到各种因素如营养、接种物和接种量等的影响。发现培养基丰富程度影响KT2440对盐份的盐份渗透胁迫适应性,在完全培养基中KT2440对盐份的耐受性要比在基础盐培养基中高。加大接种量可以提高KT2440对盐份渗透胁迫适应性。加大接种量可以显著缩短KT2440细胞的延滞期,但对代时影响不显著。碳源影响KT2440对盐份的耐受性,在以葡萄糖为碳源的培养基中KT2440对盐份的耐受性要比在以苯甲酸钠为碳源的培养基中高。氮素和钾素含量影响KT2440对盐份的耐受性,提高氮素和钾素浓度有利于提高Pseudomonas putida KT2440对盐份的耐受性。接种物培养基盐浓度影响KT2440对盐份渗透胁迫适应性,于0.8mol/L NaCl中培养的接种物对盐份渗透胁迫适应性要比于0mol/L NaCl中培养的要高。接种物培养液上清影响KT2440对盐份渗透胁迫适应性,去除接种物培养液上清使KT2440对盐份渗透胁迫适应性下降。接种物培养
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:Q935

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【引证文献】
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【参考文献】
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