贝莱斯芽孢杆菌LF01基因组序列分析及其代谢产物的生防作用

作者：张德锋; 高艳侠; 可小丽; 王亚军; 任燕; 石存斌

来源：水产学报, 2021, 1-12.

• 贝莱斯芽孢杆菌
• 基因组测序
• 拮抗物质
• 生防作用

为充分挖掘贝莱斯芽孢杆菌LF01菌株拮抗物质合成相关基因簇，本研究对其进行了全基因组测序与分析，同时评价了LF01菌株拮抗物质的生物安全性及其生防作用效果。基于三代Nanopore测序平台对LF01菌株进行全基因组测序分析，并利用在线ANI和DDH分析以及基因组遗传进化确定该菌株的分类学地位；通过antiSMASH在线分析LF01基因组中的拮抗物质合成基因簇。同时，基于CAZyme数据库分析LF01菌株对糖类物质的水解能力。LF01菌株拮抗物质通过腹腔注射的方式，评价其对尼罗尼罗罗非鱼和斑马鱼的致病性；拮抗物质饲喂尼罗罗非鱼并评价其生防作用效果。结果显示，LF01菌株基因组全长为3 974 023 bp，GC含量为46.56%，包含3 843个编码基因。LF01菌株与贝莱斯芽孢杆菌的ANI和DDH分别≥97.66%和≥80.10%，同时基于SNP进化分析显示，该菌与贝莱斯芽孢杆菌聚为一支，表明LF01菌株在基因组分子水平上被鉴定贝莱斯芽孢杆菌。LF01菌株包含了bacillaene、bacillibactin、杆菌霉素D（bacillomycin D）、溶杆菌素（bacilysin）、difficidin、泛革素（fengycin）、macrolactin H、plantazolicin和表面活性素（surfactin）等9个拮抗物质基因簇，约占基因组全长的8.83%。LF01菌株基因组中含有许多与纤维素、半纤维素、淀粉、几丁质、果胶、肽聚糖和葡聚糖降解有关的CAZy酶基因家族。LF01的拮抗物质对尼罗罗非鱼和斑马鱼具有较高的安全性，而且饲喂尼罗罗非鱼后能够显著提高其对无乳链球菌的抗病力。综上可知，LF01菌株含有大量拮抗物质合成基因簇，其拮抗物质具有较高的生物安全性，并且饲喂后能够显著提高尼罗罗非鱼的抗病力，表明LF01菌株拮抗物质用于水产动物细菌病的防控具有良好的开发应用前景。

• 单位
  中国水产科学研究院珠江水产研究所