羽毛降解菌的筛选鉴定及转录组分析

作     者：张朋振 薛琳琳 杨小进 范收武 李旺 

作者机构：河南科技大学动物科技学院 洛阳欧科拜克生物技术股份有限公司 

出 版 物：《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 (Journal of Northwest A & F University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

页      面：1-11页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家科技部专项“国际间重点联合项目”(2017YFE0129900) 河南省重点攻关项目(212102110157) 河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(212102110174) 

主　　题：羽毛降解 降解菌 转录组学 降解机制 

摘      要：【目的】从自然环境中筛选、鉴定高效降解羽毛细菌,并通过转录组学筛选该菌株中差异表达基因(DEGs),以探明其降解羽毛的分子机制。【方法】利用梅花桩采样法采集长期堆放羽毛的土壤,利用羽毛发酵培养基筛选分离可高效降解羽毛的细菌,对其进行形态学描述和分子生物学鉴定。以筛选菌株为研究对象,将其分别接种于羽毛发酵培养基(试验组)和LB培养基(对照组)中,培养36 h后收集2个处理组菌体进行转录组测序,之后对试验组与对照组中DEGs进行筛选,利用GO功能注释和KEGG富集分析对DEGs进行注释,探索DEGs在羽毛降解菌降解过程中起关键作用的功能和通路。【结果】筛选得到1株高效降解羽毛的菌株XS6,培养24 h后其能将羽毛发酵培养基(羽毛10.0 g/L)中羽枝降解97%,角蛋白酶活性为201.2 U/mL;且培养36 h后,在培养基中检测到了亚硝酸盐。经形态学和分子生物学鉴定,菌株XS6为白色芽孢杆菌。转录组测序结果表明,在2个处理组之间共筛选出655个DEGs,其中表达上调基因148个,表达下调基因507个。GO功能注释结果显示,DEGs注释到3大类32个功能组中,其中与代谢过程、细胞过程、细胞、细胞部分、催化活性有关的基因注释较多。KEGG富集分析结果显示,DEGs主要在能量和物质代谢途径、信号传导途径、生物合成途径富集。【结论】成功获得了1株高效降解羽毛的白色芽孢杆菌XS6,其在降解羽毛过程中参与了菌株间的协同作用、能量代谢以及生物大分子物质的合成。