蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus 905锰超氧化物歧化酶（MnSOD）基因表达调控途径的研究

生防菌在植物体上的定殖与抵御环境胁迫的能力决定了其生防作用是否能够有效的发挥。蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus 905是从小麦上分离获得的具有促生防病活性的有益细菌，能产生大量锰超氧化物歧化酶（MnSOD）。本课题组已有的研究结果表明，MnSOD对B. cereus 905在植株上的定殖及抵御外界胁迫如纳米二氧化钛的光催化毒性过程中起重要作用。本项研究以MnSOD为研究对象，拟通过正向遗传学和反向遗传学研究途径，筛选MnSOD的调控基因，通过基因敲除和功能互补等功能基因组学研究方法确定其对MnSOD的调控作用，解析生防菌B. cereus 905中MnSOD的调控途径，不仅有助于揭示生防菌定殖及抵御环境胁迫的分子机制，而且也有利于探寻提高生防菌生防功能稳定性的途径。

生防菌在植物体上的定殖能力决定了其生防作用是否能够有效的发挥。蜡样芽孢杆菌905是本课题组从小麦根部上分离获得的一株PGPR菌株，温室和大田应用结果显示，其可以在小麦根部大量定殖，促进小麦生长。前期研究结果证明，B. cereus 905能产生大量锰超氧化物歧化酶（MnSOD），且sodA2基因编码的MnSOD2对B. cereus 905在植株上的定殖过程中发挥更为重要的作用。本项研究证明了ptsI基因可以在转录水平上正调控sodA2基因的表达。ptsI编码I 型酶，是磷酸转移酶系统（PTS）的一个蛋白成分，PTS主要调控碳水化合物的代谢。β-半乳糖苷酶活性和qRT-PCR分析揭示了ptsI缺失后可以降低70% sodA2基因的表达量。在以葡萄糖或琥珀酸为唯一碳源的基本培养基中培养，∆ptsI细胞存活率仅为40%，并且在小麦根部的定殖能力相比野生型下降了约1000倍。在ptsI缺失突变体中互补sodA2后，可以部分恢复营养利用能力和定殖能力。上述结果表明ptsI可能是通过调控sodA2的表达量部分影响B. cereus 905在小麦根部的定殖能力。