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1、胶质芽孢杆苘结构基因组研究进展摘要：木文研究r胶质芽孢杆齒的结构雉因组，对两株测序完整的胶质芽孢杆歯的某因组大小、组成、结构及分析方法进行论述，为今后研究胶质芽孢杆菌功能基因做铺垫，对研究胶质芽孢杆菌的应用具有重要的意义。关键词：胶质芽孢杆菌结构基因组功能基因组应用一.胶质芽孢朴菌简介胶质芽孢杆菌(BacillusmucilaginosusKrassilnikov)又称硅酸盐细菌，菌体粗长棒状、两端圆钝；在营养缺乏时，菌体产生肥厚的胞外荚膜并伴有芽孢的产屮，培养后期，在菌体内会形成长椭圆形的芽孢，体型与菌体相似；菌体革兰氏染色呈阴性、细胞壁厚，被碱性番红染成紫色，芽
2、孢为红色；胶质类芽孢朴苘最适生长温度为28-32cC,最适pH值为7.0-7.5,低于5.0或高于8.0则受抑制。胶质芽孢杆菌能分解111矿物中的钾、硅、磷，具有溶磷、释钾和固氮功能，同吋能在生长繁殖过程中产生有机酸、氨基酸、多糖、激素等有利于桢物吸收和利用；在土壤中繁殖后，分泌棺物生长素及多种酶，增强作物对病害的抵抗，也抑制其他病原荫的生长：菌体内的钾在荫体死亡后，游离出来，可被植物吸收利用。作为微生物肥料屮的一种重耍功能菌，提高土壤速效钾、磷含量，提高作物产量和品质；目前广泛应用于农、lk、冶金、陶瓷、废水处理等领域［1］。二.胶质芽孢杆菌基因组研究现状随着第一
3、株细菌的全基因组测序，人餅代表性的模式生物基因组计划(MOGP)和微生物基因组计划(MPG)相继开展。近20年來的统计结果显示，GenBank每年收集的基W组测序信息几乎呈指数递增。截至2014年4月，已经被测序(Chromosomes)或正在进行中(ScaffoldsorContigs)的微中物基因组有11317株，其屮2399株为真核生物(Eukaryote)、274株为古细菌(Archaea)、4562株为细菌(Bacteria)、4082株为病毒(Viruse)o胶质类芽孢杆菌属内的荫株在基因水平上存在较大差别，如苘株基因组大小存在较人变化(4.06〜8.8
4、2Mb),GC含景范比较广(44.6%〜58.4%),不同种之M基因水平同源性较低［2］。目前基因组测序完成13株胶质芬孢杆菌，PaenibacillusmucilaginosusKNP414,PaenibacillmcurdlanolyticusYK9,PaenibacilluselgiiB69,Paenibacilluslactis154,Paenibacilluslarvaesubsp.larvae8-3650,Paenibacillusmucilaginosus3016，PaenibacilluspolymyxaE681，Paenibacilluspolym
5、yxaSC2，Paenibacillussp.HGF5,Paenibacillussp.HGF7yPaenibacillussp.］T〉R-2,Paenibacillussp.oraltaxon786str.D14,Paenibacillus曹texV453［3］,NCBI中全基因组测序完成三株胶质芽孢杆菌，分别是PaenibacillusmucilaginosusKNP414,Paenibacillusmucilaginosus3016,Paenibacillusmucilaginosusk02［b］o目前已报道的13株菌中仅发现P.polymyxaMl和P.po
6、lymyxaSC2存在质粒等，推测其原因，对能勾这类菌基W组中存在较多的插入序列等重S序列有关系，通过重序列的转移摄入人朵的环境调控因子以适应不断变化的外界环境
7、31。目前3株已完成的全基因组测序，均只有一个环状染色体，柯未发现质粒存在，与PFGE电泳结果ffl符。基因组较一般细菌较人，为8.6〜8.9Mb，含杏人景重复序列，可能是基因组在进化过程屮发生了人规模的插入/缺失、倒位和基因水乎转移造成的。GC含暈较芽孢杆菌属内其他菌种较菇，暗示其较窈的DNA密度和相对复杂的二级结构，蕴含着基因组起源与进化的重要信怠。重复序列区域(RP区域)的G+C含量明显要低于其他区域
8、，而且该区域也足nohitsORFs的密集分布区。基W数景较多，平均基因密度约丨200bp/个。根据比对区域人于基因长度40%并且相似度人于40%的基因，检索到菌株3016基因纟［1屮固鉍基因41个，如主要表达调节基因nifA,nifL,但未发现nifH基因［4］。H.Paenibacillusmucilaginosus3016结构基因组研允Paenibacillusmucilaginosus3016,分蕪因组是一•条环形染色体，没有发现质粒的存在。序列分析表明，菌株3016基因组具杏以下基木特征：基W组全长8739048-bp,编码7057个ORFs,基因密度
