转录因子cpcR同源基因cpcR-c1和cpcR-t的功能鉴定

作者：刘欢欢; 张睿彬; 侯烁; 彭琦; 宋福平^*

来源：微生物学报, 2022, 62(05): 1711-1721.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20210511

• 苏云金芽胞杆菌
• cpcR-c1
• cpcR-t
• 细胞分化

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt) LM1212菌株与典型的Bt菌株表型不同，可分化形成芽胞、形成细胞和晶体产生细胞。在LM1212菌株中，转录因子CpcR不仅参与了细胞分化过程，而且能够激活晶体蛋白基因cry35-like的启动子(P_(35))。【目的】筛选cpcR同源基因，验证其生物学功能。【方法】本研究克隆了2个cpcR同源基因，来源于蜡样芽胞杆菌的cpcR-c1和来源于东洋芽胞杆菌的cpcR-t，将cpcR及其同源基因分别构建在pHT304-P_(35)-gfp、pHT304-P_(35)-lacZ报告载体上，获得的重组质粒转入无cpcR基因且无晶体蛋白基因的Bt HD73~–菌株中。利用激光共聚焦显微镜观察重组菌HD~–(cpcR-c1-P_(35)-gfp)和HD~–(cpcR-t-P_(35)-gfp)的细胞表型并进行芽胞计数实验。测定HD~–(cpcR-c1-P_(35)-lacZ)和HD~–(cpcR-t-P_(35)-lacZ)菌株的β-半乳糖苷酶活性。【结果】与对照菌株相比，HD~–(cpcR-c1-P_(35)-gfp)菌株和HD~–(cpcR-t-P_(35)-gfp)菌株的芽胞细胞数分别降低了80.79%和90.14%，晶体产生细胞比例分别提高了7倍和9倍，并且gfp基因在这2个菌株中均能表达。β-半乳糖苷酶活性检测结果显示，启动子P_(35)在HD~–(cpcR-c1-P_(35)-lacZ)菌株和HD~–(cpcR-t-P_(35)-lacZ)菌株中有较高的转录活性。【结论】cpcR同源基因cpcR-c1、cpcR-t也能够影响细胞分化，激活P_(35)的转录，且cpcR-c1对P_(35)的激活能力大于cpcR。

• 单位
  东北农业大学; 中国农业科学院植物保护研究所; 植物病虫害生物学国家重点实验室; 生命科学学院