gltS基因缺失对禽致病性大肠杆菌生物学特性的影响

作者：王利丽; 张春晓; 张闫; 孙欣艺; 侯冠欣; 陶勇; 赵奇; 张志强^*; 史秋梅^*

来源：中国预防兽医学报, 2023, 45(07): 690-697.

• 禽致病性大肠杆菌
• gltS基因缺失
• 生物学特性

为研究谷氨酸转运蛋白GltS编码基因对禽致病性大肠杆菌(APEC)生物学特性的影响，本研究利用λ-Red同源重组方法构建APEC CE129(WT)株gltS基因缺失株CE129ΔgltS(KO)和基因回补株CE129ΔgltS/gltS (RS)，并均经PCR及测序鉴定，结果显示，gltS基因缺失株及回补株均正确构建。通过连续10 h测定各菌株OD600nm值绘制WT、KO、RS菌株的生长曲线，利用梅里埃自动生化鉴定系统测定3株菌的生化特性；利用K-B纸片法检测3株菌对8类16种药物的敏感性；利用半固体培养基检测3株菌的运动能力。结果显示，3株菌的生长特性、生化特性、药敏特性和运动能力均无明显差异。利用细菌平板计数法计算检测WT与KO菌株的体外竞争指数(CI)，分析KO菌株是否致弱。利用结晶紫染色法测定3株菌的生物被膜(BF)的形成能力，并利用刚果红琼脂板及含荧光增白剂的琼脂板分别检测菌株BF中curli菌毛及纤维素的形成情况。结果显示，WT与KO菌株的体外CI为0.32，表明KO菌株轻度致弱。BF形成能力检测结果显示，相对于WT、RS菌株，KO菌株BF的形成能力极显著降低(P<0.001)，且KO菌株BF的主要组成成分curli菌毛有明显变化，表明gltS基因参与APEC BF中curli菌毛的形成，而3株菌在含荧光增白剂琼脂板的荧光强度均一致，表明gltS基因与APEC BF中纤维素的形成无关。采用细菌计数法统计WT、KO、RS菌株在6种应激条件下的生存率，结果显示，除氧化应激条件下3株菌的生存率无显著差异外，在酸、碱、热、铁饥饿应激环境中，与WT和RS菌株相比，KO菌株的生存率均极显著降低(P<0.001、P<0.0001)。在50 mg/L、100 mg/L NaNO2中，KO菌株的生存率显著降低(P<0.01)；在150 mg/L NaNO2中，KO菌株的生存率极显著降低(P<0.001)。采用菌落计数法测定WT和KO菌株抗不同浓度血清的杀菌作用，结果显示，在高浓度的血清中(50%～100%),WT、KO菌的数量显著高于DH5α对照菌株(P<0.05)；但在不同浓度血清中KO菌的数量与WT菌的数量差异不显著。本研究结果首次证实gltS基因参与APEC部分生物学特性的形成，为进一步阐释gltS基因功能及该菌的致病机制奠定了基础。

• 出版日期2023
• 单位河北科技师范学院