鸭疫里氏杆菌转座子随机突变库的构建

通过接合转导的方法构建鸭疫里氏杆菌Yb2和CH3株的Tn4351转座子突变库,以便筛选和鉴定鸭疫里氏杆菌的功能基因。先将携带质粒pEP4351(含Tn4351转座子序列)的大肠杆菌BW19851(pEP4351)作为供体,与受体菌鸭疫里氏杆菌强毒株Yb2或CH3株进行接合转导,使质粒pEP4351导入Yb2或CH3株细菌内,进而转座子Tn4351随机插入鸭疫里氏杆菌的基因组中,然后用含红霉素和卡那霉素的胰酶大豆琼脂平板进行阳性接合子的筛选。用PCR扩增鸭疫里氏杆菌16S rRNA基因和红霉素抗性基因EmF进行转座子插入突变株的鉴定,最终成功地构建了鸭疫里氏杆菌Yb2株和CH3株各包含3 100株和2 520株突变株的Tn4351转座子随机突变库,接合转导效率分别为1.7×10-6和3.9×10-6。转座子随机突变库的构建为下一步根据突变株表型的变异来筛选和鉴定鸭疫里氏杆菌的毒力相关等基因奠定了基础。     

副猪嗜血杆菌5型galE基因缺失株HPS-YA-008ΔgalE的构建及鉴定

为构建副猪嗜血杆菌5型galE基因缺失株,本研究通过重叠PCR构建了galE基因的上、下游同源臂,然后将其连接到pRE112载体而构建了重组自杀性质粒pRE112ΔgalE;使重组质粒pRE112ΔgalE转化大肠杆菌X7213,与副猪嗜血杆菌接合转移,应用两步法筛选galE基因缺失株HPS-YA-008ΔgalE,用PCR方法验证galE基因的缺失突变。在此基础上进一步研究galE基因缺失株HPS-YA-008ΔgalE的生长特性、药物敏感性、对保育猪的毒力等生物学特性。结果,副猪嗜血杆菌血清5型galE基因缺失株HPS-YA-008ΔgalE构建成功,且缺失株的毒力已经被致弱,对药物的敏感性增加。本试验的研究结果为研制更加安全的副猪嗜血杆菌弱毒疫苗提供了实验材料。     

鸡伤寒沙门菌双基因缺失株1009ΔspicΔcrp的构建及鉴定

为研制安全有效的鸡伤寒沙门菌减毒株,首先利用自杀质粒介导的同源重组技术构建鸡伤寒沙门菌1009株的spic基因缺失株1009Δspic,在此基础上,运用λ噬菌体同源重组系统进一步敲除crp基因,以构建鸡伤寒沙门菌双基因缺失株1009ΔspicΔcrp。PCR和测序鉴定结果表明,成功构建出双基因缺失株1009ΔspicΔcrp。生物学特性研究结果显示,1009株spic和crp基因的缺失能够得到稳定的遗传,部分生化特性发生了变化,生长速度较缓慢,对雏鸡的LD50升高了107倍。本研究获得的高度安全的鸡伤寒沙门菌减毒株为进一步研制鸡伤寒沙门菌减毒疫苗奠定了基础。     

维氏气单胞菌rpoN基因缺失株的构建及部分生物学特性分析

为了研究rpoN基因对维氏气单胞菌致病性的影响,采用同源重组的方法构建该基因缺失株。以该菌基因组DNA为模板,通过PCR扩增rpoN基因的上、下游同源臂;以上、下游同源臂胶回收产物为模板,P1-1/P2-2为引物进行重叠PCR扩增相应目的片段,从而获得rpoN上下游同源臂连接片段;将获取的连接片段连接pRE112,将连接产物转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞,提取重组质粒pRE112-rpoN,经同源重组和抗生素筛选获得维氏气单胞菌rpoN基因缺失株ΔrpoN。同时,依然利用重叠PCR将目的基因片段与启动子相连接,而后与质粒p BBR-MCS相连接,最后将重组质粒pBBR-MCS-rpoN转化至缺失株ΔrpoN中,构建互补株C-rpoN。PCR鉴定和测序结果显示,成功构建出维氏气单胞菌rpoN基因缺失株ΔrpoN和互补株C-rpoN。生物学特性分析试验结果表明rpoN的缺失导致维氏气单胞菌TH0426菌落形态改变、生物被膜形成能力下降、动物致病性减弱,鞭毛断裂,运动性丧失。本研究中成功构建了维氏气单胞菌TH0426株rpoN基因的缺失株ΔrpoN,为进一步研究维氏气单胞菌减毒疫苗和rpoN基因的功能奠定了基础。     

鸡白痢沙门菌S06004ΔspiC突变株的构建与鉴定

为了研究spiC基因对鸡白痢沙门菌致病性的影响,采用同源重组方法构建该基因缺失株。以鸡白痢沙门菌S06004基因组DNA为模板,PCR扩增spiC基因上、下游DNA片段作为等位基因;将上游片段、卡那霉素抗性基因(KmR)及下游片段依次连接并克隆到pGMB151自杀性质粒上,构建重组自杀质粒pGMB151-ΔspiC/KmR,通过大肠杆菌χ7213与鸡白痢沙门菌S06004固相杂交,将质粒转入S06004中,运用反向筛选法获得含KmR基因的spiC基因缺失株(ΔspiC/KmR);再使用编码FLP重组酶的温度敏感型质粒pCP20敲除KmR,获得无抗性ΔspiC。PCR鉴定和测序结果显示,spiC基因被成功缺失。血清型、生化特性、生长特性、耐药性等鉴定表明,S06004ΔspiC未发生理化特性改变。本研究成功构建了spiC基因缺失株S06004ΔspiC,为进一步研究鸡白痢沙门菌致病性变化及spiC基因的功能奠定了重要基础。     

维氏气单胞菌脂蛋白Lpp基因缺失株的构建及其部分生物学特性分析

为了探究维氏气单胞菌毒力因子脂蛋白的致病机制,在全基因测序的基础上,通过同源重组缺失脂蛋白基因。首先扩增脂蛋白基因的上下游同源臂,通过重叠PCR连接后,凝胶回收DNA片段;连接克隆载体pMD18-T,转化DH5α感受态细胞,测序成功后提取质粒进行双酶切,连入相同酶切的Pre112自杀性质粒;依次转化DH5α-λpir、WM3064感受态细胞,作为供体菌;和受体菌野生株进行同源重组,并筛选鉴定。结果显示,成功缺失了维氏气单胞菌脂蛋白基因。生物学特性分析结果发现,缺失株和野生株的生长速度相似,生物膜形成能力降低,鞭毛缺失,游动能力减弱,细菌的毒力降低,溶血活性没有明显变化。因此,成功构建了维氏气单胞菌脂蛋白基因缺失株,并分析了其部分生物学特性,为进一步研究脂蛋白基因的功能奠定了一定的基础。     

布鲁氏菌bp26基因缺失株的构建

选择含有反向筛选基因sacB标记的pRE112质粒为自杀载体,利用等位基因交换的方法成功敲除了布鲁氏菌弱毒疫苗S19株、S2株、M5株的bp26基因,构建了具有非抗性基因标记的缺失株S19-Δbp26、S2-Δbp26、M5-Δbp26。将构建的重组自杀质粒pRE-Δbp26(缺失了bp26基因的681个碱基)电转化入布鲁氏菌后,经过5μg/mL氯霉素筛选单交换子和70g/L蔗糖筛选同源重组双交换子,用菌落PCR及DNA测序的方法进行验证。结果表明,bp26基因的缺失改造成功,连续传20代后菌落PCR及DNA测序的结果显示突变株具有遗传稳定性。以pRE112自杀质粒为基础构建无抗性基因标记的布鲁氏菌缺失株为布鲁氏菌的基因功能研究奠定了基础,同时Δbp26缺失株的构建可为新型布鲁氏菌疫苗的研制奠定基础。     

基于高通量测序的一株鸭疫里氏杆菌的耐药表型和耐药基因分析

为研究鸭疫里氏杆菌耐药表型与耐药基因的关系,从浙江某鸭场病鸭体内分离到1株病原菌,经菌落形态和革兰染色特性观察、生化鉴定、PCR鉴定、动物回归试验,确定其为鸭疫里氏杆菌强毒株,血清凝集试验表明其为血清11型;药物敏感性分析结果显示,该菌对多黏菌素、复方新诺明、庆大霉素、四环素等耐药,对氨苄西林、头孢拉定、头孢唑林等敏感,属于多重耐药菌株;通过基因组高通量测序分析,检测到与表型相关的多黏菌素、红霉素、四环素等相关耐药基因,同时检测到多药外排泵及多药耐药蛋白基因,耐药表型与耐药基因检测结果相符。结果表明,通过高通量测序技术能准确获得鸭疫里氏杆菌分离株抗生素耐药的相关基因信息,对鸭疫里氏杆菌病的临床用药具有一定指导意义。     

猪霍乱沙门氏菌C78-1株ΔcrpΔasd缺失株平衡致死载体系统的构建及生物学特性研究

为开发减毒猪霍乱沙门氏菌的活疫苗载体,通过自杀性质粒介导的细菌同源重组技术,构建了猪霍乱沙门氏菌C78-1株ΔcrpΔasd双基因缺失株,并对其生物学特性进行探讨。首先构建含有缺失1 488bp asd基因的重组自杀性质粒pREΔasd,然后与已构建完成的ΔcrpC78-1缺失株进行接合转移,采用两步法筛选无抗性的C78-1的ΔcrpΔasd双缺失株。PCR鉴定结果表明,C78-1的ΔcrpΔasd双缺失株构建成功;进一步研究表明,该缺失株的生长需要外源的二氨基庚二酸(DAP),且能稳定遗传缺失的asd基因,与C78-1相比,其血清型未发生变化,但其生长速度明显减慢。ΔcrpΔasd C78-1双缺失株可接受asd+质粒作为宿主平衡致死系统高效稳定地表达外源基因,为开发以C78-1为载体的口服多价疫苗奠定了基础。     

115株鸭疫里氏杆菌的PFGE分型

本研究旨在通过建立鸭疫里氏杆菌脉冲场凝胶电泳(PFGE)指纹图谱数据库,探讨不同来源的鸭疫里氏杆菌的流行病学及传播特征。2013年2月到2015年7月,从广东省9个城市收集具有典型鸭疫里氏杆菌病症状的病(死)鸭和鹅的脑、肝组织样品,分离培养鸭疫里氏杆菌。采用全自动微生物鉴定仪鉴定疑似菌株,并进一步用特异性PCR进行鉴定。对分离得到的菌株进行SmaⅠ-PFGE分子分型。结果显示,共分离得到115株鸭疫里氏杆菌,其中鸭源54株,鹅源61株。其中,58株菌株分型成功,得到16种不同的SmaⅠ-PFGE型(以相似度≥90%为判定标准),包括11个簇(Cluster)和5个单一型(Single type)。上述研究结果表明,分离得到的鸭疫里氏杆菌存在广泛的克隆传播,且存在于不同种属的宿主动物(鸭和鹅)之中。     

鸭疫里氏杆菌脂多糖单克隆抗体的制备

将鸭疫里氏杆菌CH3株作为免疫原免疫BALB/c小鼠,细胞融合后将CH3株脂多糖(LPS)作为包被抗原,筛选阳性杂交瘤细胞株。共获得2株稳定分泌鸭疫里氏杆菌CH3株LPS单克隆抗体的杂交瘤细胞株,分别将其命名为7H1和8A9。2株单克隆抗体均为IgG1亚类。腹水单克隆抗体ELISA效价分别为1∶12 800和1∶6 400。玻片凝集试验和悬浮荧光试验检测结果表明,2株单克隆抗体与血清1型菌株WJ4发生特异性反应,而与鸭疫里氏杆菌血清2型菌株NJ-3及血清10型菌株HXb2无反应性。Westernblot结果表明,2株单克隆抗体与LPS的反应条带位于LPS O抗原部分。本研究成功制备了稳定性好、特异性强的LPS单克隆抗体,可用于进一步研究鸭疫里氏杆菌LPS的结构和致病机制。     

鼠伤寒沙门氏菌Χ4550 FlhD基因缺失株的构建

为构建鼠伤寒沙门氏菌Χ4550FlhD基因缺失所致的鞭毛缺失株,采用PCR技术从减毒鼠伤寒沙门氏菌Χ4550基因组DNA中扩增出了鞭毛控制操纵子基因(FlhD)两侧翼基因片段,作为FlhD基因敲除所需的上臂和下臂的同源序列;以pKD4质粒为模板,扩增了卡那霉素(Km)抗性基因,并分别克隆入pMD18-T载体中,获得了重组质粒pMD-FlhD-U、pMD-FlhD-D和pMD-Km。将获得的上臂和下臂基因以及卡那霉素抗性基因通过拼接,构建重组质粒pMD-ΔFlhD/Km。将重组片段ΔFlhD/Km亚克隆入pG-MB151自杀质粒,并转化大肠杆菌χ7213,获得重组菌χ7213(pGMB151-ΔFlhD/Km)。将此细菌作为供体菌,与受体菌鼠伤寒沙门氏菌Χ4550进行固相杂交,经同源重组和抗生素筛选,获得鼠伤寒沙门氏菌Χ4550(ΔFlhD/Km)鞭毛缺失株。通过PCR扩增、动力学鉴定及电镜观察,显示鼠伤寒沙门氏菌Χ4550的FlhD基因已被成功敲除。证实,运用同源重组的方法可成功地敲除鼠伤寒沙门氏菌Χ4550的FlhD基因,并导致其鞭毛缺失,为鼠伤寒沙门氏菌鞭毛的功能研究奠定基础。     

鸡白痢沙门菌sifA基因缺失株的构建及其生物学特性的研究

为研究sifA基因对鸡白痢沙门菌致病性的影响,采用λ-red同源重组系统构建鸡白痢沙门菌S06004株的sifA基因缺失株S06004ΔsifA,同时构建该基因缺失株的回补株S06004ΔsifA(pBR322-sifA),并对该缺失株的生长特性、生化特性、遗传稳定性和毒力等生物学特性进行了研究。PCR和测序鉴定结果表明,成功构建了sifA基因缺失株S06004ΔsifA和该基因缺失株的回补株S06004ΔsifA(pBR322-sifA);生物学特性研究结果显示,sifA基因的缺失不影响鸡白痢沙门菌的生长特性和生化特性,且该缺失株具有良好的遗传稳定性,但其对3日龄雏鸡的LD50升高了39.3倍。本研究获得的减毒鸡白痢沙门菌sifA基因缺失株S06004ΔsifA为进一步研究鸡白痢沙门菌sifA基因的功能奠定了基础。     

粤西地区两株鹅源鸭疫里氏杆菌的分离鉴定

从疑似患有鸭疫里氏杆菌病的病死雏鹅分离病原菌并对分离到的菌株进行了形态学观察、生化试验、血清型鉴定、PCR鉴定、药敏试验及16SrRNA基因序列分析。结果显示,2个分离菌株为Ⅰ型鸭疫里氏杆菌;它们均对22种常用抗生素表现出耐药。这2株鹅源分离株与鸭源鸭疫里氏杆菌处于同一进化支上,与同属rRNA总科Ⅴ的伯杰氏菌属、金黄杆菌属、黄杆菌属的进化关系较近,与大肠杆菌、沙门菌、多杀性巴氏杆菌的进化关系较远。     

维氏气单胞菌TH0426株ndk基因缺失株的构建与生物学特性分析

为研究维氏气单胞菌ndk基因的功能,利用自杀性质粒pRE112通过同源重组的方法缺失ndk基因,然后对野生株和缺失株的生长能力、运动性、生物被膜形成能力及LD50等进行差异分析。经过PCR以及荧光定量PCR表达水平证明ndk基因缺失成功;生物学特性研究显示,缺失株的生长能力和泳动性均下降;生物被膜形成能力与野生株相比差异极显著(P0.001);与野生株相比,LD50升高了5.5倍,且差异极显著(P0.001)。由此可以推测,ndk基因与维氏气单胞菌的毒力及生物被膜形成密切相关。本研究结果为维氏气单胞菌致病机制的研究奠定了基础。     

鼠伤寒沙门菌yibT基因缺失株的构建及其生物学特性分析

为了探讨yibT基因对鼠伤寒沙门菌生物学特性的影响,采用λ-red同源重组技术构建鼠伤寒沙门菌CVCC541的yibT基因缺失株CVCC541ΔyibT,同时利用表达质粒pET28a构建yibT缺失株的基因回补株CVCC541ΔyibT/pyibT,研究野生株、缺失株、回补株之间的生长特性、生化特性、遗传稳定性、生物膜形成和应激环境抵抗力等生物学特性。结果表明,本研究成功构建了yibT基因缺失株CVCC541ΔyibT及其回补株CVCC541ΔyibT/pyibT,yibT基因的缺失不影响细菌的生化特性,该缺失株具有良好的遗传稳定性,但其生长特性较野生株及其回补株显著减缓,生物膜形成能力相较于野生株及其回补株有所减弱,缺失株在热应激环境以及正丁醇压力下表现出更强的耐受力。综上所述,yibT基因的缺失会影响鼠伤寒沙门菌的生长特性、生物膜形成、应激环境抵抗力和细菌形态等生物学特性,并且yibT基因可能影响鼠伤寒沙门菌菌膜的流动性。     

肠炎沙门菌sipA基因缺失株C50336ΔsipA的构建及鉴定

为研究sipA基因对肠炎沙门菌(Salmonella enteritidis)的生物学特性的影响,利用λ-Red同源重组系统构建肠炎沙门菌C50336的sipA基因缺失株,同时将sipA基因克隆至pBR322质粒,将回补质粒电转化至缺失株,成功构建了回补株。通过比较肠炎沙门菌野生株、缺失株以及回补株在生长特性、生化特性、遗传稳定性、对小鼠的半数致死量以及对Caco-2细胞的黏附侵袭能力的差异,发现肠炎沙门菌sipA基因缺失株具有良好的遗传稳定性;与野生株及回补株相比,其生长特性和生化特性未发生明显改变,对8周龄小鼠的毒力没有显著变化,不影响细菌对Caco-2细胞的黏附能力,但对Caco-2细胞的侵袭能力明显下降。上述研究结果为进一步研究sipA基因在肠炎沙门菌感染过程中的功能奠定了基础。     

鸭疫里氏杆菌地区流行株的分离与外膜蛋白A的变异性分析

2010年从安徽省和江苏省境内发病鸭的病理组织中分离到8株鸭疫里氏杆菌(RA),分别被命名为AH1、AH2、AH3、AH4、JS1、JS2、JS3、JS4,其中AH1、JS4为血清1型,AH2、AH3、AH4、JS1、JS2、JS3为血清2型。8株RA的菌体形态、生化特性、PCR鉴定结果相同,但致病力不同,AH1毒力最弱,对鸭的发病致死率仅为16.7%。序列分析结果显示,8株分离菌的外膜蛋白A(OmpA)基因的核苷酸序列同源性为96.9%～100%,氨基酸序列同源性为98.2%～100%。将8株RA与GenBank中登录的其他55株RA的OmpA进行变异性分析,结果其核苷酸序列同源性为89.6%～100%,氨基酸序列同源性为90.2%～100%。从系统发育进化树中可将这63株RA分为4个亚群,不同国家和地区的RA株在亚群中没有显示地域或时间特征,而是呈现出了互相交叉的现象,RA的OmpA差异与血清型、分离时间和分离地点没有必然的联系,本试验近期分离的8个RA株分布在2个亚群中。     

表达牛分枝杆菌esat-6和cfp-10基因的重组流产布氏杆菌S19疫苗株的构建及毒力评估

通过overlap PCR扩增了含有bp26基因上游片段、bp26基因下游片段及牛分枝杆菌esat6-cfp10基因的目的片段Δbp26-ec,利用含有sacB基因的自杀质粒pRE112为载体,通过等位基因交换的方法,将构建好的自杀质粒电转入已经构建好的缺失bp26基因的流产布氏杆菌减毒活疫苗S19突变株中,构建了具有非抗性基因标记的突变株S19-Δbp26-ec,并对构建好的新型基因突变株进行了生物学特性及毒力的鉴定及分析。PCR及核苷酸序列测序结果显示,S19-Δbp26-ec构建成功。与亲本株相比,疫苗株S19-Δbp26-ec的生长特性没有显著性差异;体外连续传至20代后,菌落PCR和核苷酸测序结果显示,S19-Δbp26-ec株具有良好的遗传稳定性。被感染小鼠脾重和脾中菌落数表明,S19-Δbp26-ec的毒力最弱,S19和S19-Δbp26次之。上述结果表明,本试验获得了毒力减弱的基因突变株S19-Δbp26-ec,为牛布氏杆菌病-结核病二联疫苗的研制奠定了基础。     

鸭疫里默氏杆菌RiaR基因缺失株的构建及其生物学特性分析

全基因组测序及生物信息学分析表明,鸭疫里默氏杆菌RA-LZ01株中存在1对新的双组分调控系统（two-component regulatory systems,TCS）RiaR/RiaS,且在黄杆菌目中高度保守。为探讨RiaR/RiaS在鸭疫里默氏杆菌中的作用,采用同源重组和结合转移的方法构建反应调节器RiaR的基因缺失株RAΔRia R和回补株RAcΔRia R,并比较了它们与亲本株RA-LZ01在生长、抗生素敏感性和毒力方面的生物学特性差异;通过RA-LZ01和RAΔRia R的原核转录组测序,进一步分析RiaR所发挥的生物学功能。结果显示,与亲本株相比,RAΔRia R在其生长、抗生素敏感性和毒力方面并无明显差异。转录组分析表明,从RAΔRia R中筛选到203个差异基因[lb(FC)值的差异倍数≥2且P<0.05]均为显著上调的基因,提示RiaR/RiaS是1对负调控下游基因表达的TCS。COG分析结果显示,富集程度最高的差异基因为功能未知的基因（50个,19%）,其次为氨基酸运输和代谢相关基因（29个,11%）。KEGG的分析结果显示,差异基因主要富集于代谢相关的通路（...