與水稻互作的枯草芽孢桿菌OKB105菌株蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）是一類(lèi)重要的植物根圍促生細(xì)菌(PGPR)，能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)和防治植物病害，作為生物農(nóng)藥和生物肥料廣泛應(yīng)用。PGPR通過(guò)產(chǎn)生植物激素、揮發(fā)性化合物以及提高植物對(duì)養(yǎng)分的可利用性等方面來(lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)室此前發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）OKB105菌株處理模式植物煙草，能顯著提高煙草的株高和鮮重。OKB105菌株全基因組分析表明，該菌株不含IAA、細(xì)胞分裂素和赤霉素等

2、植物激素的合成基因簇，也不含有揮發(fā)性促生物質(zhì)。故OKB105菌株產(chǎn)生的促生物質(zhì)及作用機(jī)理可能與已報(bào)道的不同。本研究目的是建立OKB105菌株與水稻的互作體系，采用雙向電泳技術(shù)來(lái)揭示OKB105菌株的促生機(jī)制。
　　用不同濃度（105、106、107cfu·ml-1）的OKB105菌株的菌懸液處理水稻種子及幼苗根系，1周左右測(cè)量水稻的株高及根長(zhǎng)。結(jié)果表明:當(dāng)濃度達(dá)到106cfu·ml-1時(shí)對(duì)水稻的株高有明顯的促生效果，與對(duì)照相比株高

3、促生百分率達(dá)25.2％，105cfu·ml-1的OKB105菌懸液對(duì)水稻株高和根長(zhǎng)均無(wú)明顯促生效果，而107cfu·m1-1的OKB105菌懸液明顯抑制了水稻的株高及根生長(zhǎng)，這說(shuō)明只有適當(dāng)?shù)难挎邨U菌濃度能夠促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。在此基礎(chǔ)上，選擇OKB105菌株與水稻互作，利用雙向電泳技術(shù)研究枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）促進(jìn)水稻生長(zhǎng)的機(jī)理。
　　雙向電泳技術(shù)（Two-dimensionalelectrophoresis）

4、成功的關(guān)鍵在于建立一套有效的、可重復(fù)的樣品制備方法及合適的雙向電泳條件。本研究利用水稻與OKB105菌株互作體系，對(duì)OKB105菌株胞內(nèi)全蛋白的提取方法及雙向電泳條件分別進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溶菌酶結(jié)合超聲波破碎的方法更適合革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌胞內(nèi)全蛋白的提取，分離膠濃度為10％，等電聚焦(IEF)程序中最高電壓8000V，聚焦60000Vh且增加低電壓慢速除鹽步驟能夠提高雙向電泳圖譜質(zhì)量，為蛋白質(zhì)組學(xué)水平上研究水稻與芽孢桿菌的互作奠定了

5、良好的基礎(chǔ)。
　　按照上述優(yōu)化的方法，將與水稻互作后的OKB105菌株胞內(nèi)全蛋白進(jìn)行雙向電泳，并通過(guò)PDQuest軟件進(jìn)行差異點(diǎn)比對(duì)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與對(duì)照相比，枯草芽孢桿菌OKB105菌株胞內(nèi)全蛋白雙向電泳圖譜有15個(gè)差異表達(dá)蛋白點(diǎn)，其中上調(diào)表達(dá)蛋白點(diǎn)13個(gè)，下調(diào)表達(dá)蛋白點(diǎn)2個(gè)。分別挖取這15個(gè)蛋白點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)譜鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了12個(gè)已知功能的蛋白點(diǎn)，它們分別在蛋白質(zhì)分泌、群體感應(yīng)系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、外被蛋白形成、細(xì)胞分裂、激活基因轉(zhuǎn)