酱香型白酒发酵中地衣芽孢杆菌前噬菌体的鉴别
作者:傅文博; 杜海; 徐岩
关键词:
前噬菌体 地衣芽孢杆菌 细菌基因组 水平基因转移 酱香型白酒
发布时间:2022-04-15 17:04
背景噬菌体是微生物群落的重要组成部分,但传统白酒发酵中噬菌体的分类和存在尚不清楚。[目的]通过检测公共数据库中的前噬菌体整合区和酱香型白酒发酵中的地衣芽孢杆菌基因组,探索传统酱香型白酒发酵中关键功能菌株的噬菌体前分类和感染情况。[方法]采用未培养(全基因组分析细菌)和可培养(菌株筛选和特异性PCR反应)技术,分析来自不同环境源和酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体的分类和存在。[结果]全基因组分析在30个不同环境的地衣芽孢杆菌基因组中鉴定出165个前噬菌体,其中63.6%(105/165)为完整序列。97.1%感染地衣芽孢杆菌的噬菌体属于长尾噬菌体科(Siphoviridae),2.9%属于肌尾噬菌体科(Myoviridae),53.0%完整的前噬菌体具有未知的基因功能。在酱香型白酒发酵的licheniformis MT-B06双歧杆菌中检测到七个噬菌体前整合序列,其中571%(4/7)是完整的前噬菌体序列。从酱香型白酒发酵出来的地衣芽孢杆菌受到了许多前噬菌体人的共同感染。来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体从细菌基因组上相邻的CotD孢子外壳蛋白基因进行水平基因转移。在酱香型白酒发酵的26株地衣芽孢杆菌菌株中,69.2%(18/26)具有编码主要氨基酸的噬菌体基因,100%(26/26)具有编码cotd孢子壳蛋白的噬菌体基因。[结论]高水平的原噬菌体整合存在于不同环境的地衣芽孢杆菌和酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌中。CotD孢子外壳蛋白基因的水平基因转移广泛存在于酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌原噬菌体中。本研究首次探索了传统发酵白酒中噬菌体的分类和存在,有助于加深对发酵微生物社区中噬菌体-细菌相互作用的理解。