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鸭疫里默氏杆菌感染(Riemerella anatipestifer infection)是鸭、鹅、火鸡等多种禽类的一种高致病性、接触性传染病,又称作鸭传染性浆膜炎。本病呈现出急性或者慢性的败血症,以肝周炎、纤维素性心包炎、脑膜炎和气囊炎为特征,是目前危害养鸭业最为严重的细菌性传染病之一,该病因其高死亡率给养鸭业造成巨大的经济损失。目前已确定的鸭疫里默氏杆菌血清型至少有21个,且血清型之间交叉保护性很低,这给该病的防控带来很大的困难。目前关于鸭疫里默氏杆菌分子致病性机制研究才刚刚起步。本文构建了大肠杆菌—鸭疫里默氏杆菌穿梭载体,这为鸭疫里默氏杆菌基因功能的研究提供了一种重要的工具。同时还构建了鸭疫里默氏杆菌TonB1、TonB2基因缺失株及相应的互补菌株,研究表明这两个基因在鸭疫里默氏杆菌致病性和铁离子摄取过程中起着重要的作用。一.大肠杆菌—鸭疫里默氏杆菌穿梭载体pRES的构建本研究在质粒pCP29的基础上进行改造,成功地构建了大肠杆菌-鸭疫里默氏杆菌穿梭载体pRES。该穿梭载体含有鸭疫里默氏杆菌pRA0726质粒复制起始区域的DNA序列以及大肠杆菌的ColE1复制原点,可使其在鸭疫里默氏杆菌和大肠杆菌中均能复制;含有的推测的ompA基因启动子序列和多克隆位点,以便于将外源基因克隆到pRES载体上,并能在鸭疫里默氏杆菌中表达。稳定性试验表明pRES载体能在鸭疫里默氏杆菌中稳定存在。二、鸭疫里默氏杆菌TonB1基因和TonB2基因缺失株的构建本研究采用接合转导的方法将重组的自杀质粒导入鸭疫里默氏杆菌中,经同源重组的方法成功构建了鸭疫里默氏杆菌TonB1基因和TonB2基因的缺失突变株CH3△TonB1和CH3△TonB2;然后将TonB1基因和TonB2基因的ORF分别连入大肠杆菌-鸭疫里默氏杆菌穿梭载体pRES中,构建了互补质粒pRES-TonB1和pRES-TonB2,再通过接合转导的方法导入缺失株中,成功构建了两株基因缺失株的互补株cCH3△TonB1和cCH3△TonB2,并对基因缺失株的生物学特性进行了初步研究。研究结果表明,TonB1基因和TonB2基因缺失株生长速度比亲本株CH3减慢;在TSB培养基中加入200μM DIP以螯合培养基中的铁离子,然后加入FeCl3,holo-transferrin,hemoglobin等不同形式的铁,发现缺失株不能利用这些铁离子生长,而基因互补株和亲本株则可以利用这些铁离子而生长。另外,研究发现缺失株CH3△TonB1和CH3△TonB2的生物被膜形成能力严重减弱、对Vero细胞的粘附入侵能力显著降低,而互补株则回复以上缺陷至与亲本株CH3株相近的水平。对雏鸭的致病性研究结果表明缺失株CH3△TonB1和CH3△TonB2对雏鸭的致病性(LD50)分别比亲本株CH3株降低大于450倍和90倍,而且缺失株CH3△TonB1和CH3△TonB2株感染鸭在感染后12h和24h血液中的细菌载量比亲本株相比显著性降低。以上结果表明TonB1和TonB2蛋白是与毒力相关的因子,且在CH3株的获铁过程中起着重要的作用。本研究为进一步深入地解析鸭疫里默氏杆菌的获铁系统及其分子致病机制等奠定了基础。