产酶溶杆菌OH11中sperbactin生物合成基因的鉴定及功能分析

来源：江苏农业科学杂志2026年第第3期北京时间：

作者：陶学梅;王邦伟;刘凤权;汤宝

单位：1.海南大学热带农林学院，海南海口 570228； 2.江苏省农业科学院植物保护研究所，江苏南京 210014； 3.贵州大学农学院，贵州贵阳 550025； 4.江苏大学生命科学学院，江苏镇江 212013

摘要：产酶溶杆菌OH11分泌的胞外酶和小分子抗菌物质对多种植物病原真菌、细菌等具有较好的拮抗效果。从菌株OH11中发现一种新型拮抗细菌的儿茶酚型嗜铁素sperbactin，具有开发成生物农药的潜力，但其合成基因尚未可知，限制了其开发利用。本研究通过同源性分析，预测到OH11中sperbactin生物合成的基因簇包括6个编码基因(4428、4429、4430、4431、4432、4433)，分别进行敲除，并通过摇瓶发酵、高效液相色谱(HPLC)检测及回补来验证对sperbactin产量的影响。结果表明，6个突变菌株的目的片段长度为上下游臂之和，均小于野生型OH11的长度；其次只有4429和4431编码基因缺失以后，几乎不产生sperbactin，而后对其回补发现，只有Δ4429(4429)又具有产生sperbactin的能力，但Δ4431(4431)依旧不产生sperbactin，将两者分别命名为SpbB和SpbD。进一步研究了SpbB和SpbD缺失对其胞外酶分泌、菌落形态、拮抗活性、蛋白酶活性测定以及蹭行运动的影响，发现只有生物膜形成能力显著下降(P<0.05)；对应的回补菌株ΔSpbD(SpbD)生物膜形成能力恢复至野生型水平，而ΔSpbB(SpbB)的生物膜形成能力显著高于野生型。本研究确定了sperbactin的关键合成基因为SpbB和SpbD，并且发现SpbB和SpbD能正向调控生物膜形成。同时，初步鉴定了sperbactin关键合成基因及其功能，为提高sperbactin发酵产量从而开发生物农药提供理论基础。

关键词：产酶溶杆菌OH11;sperbactin;生物防治;生物合成基因;功能分析