华北农学报

作者：苏成丽, 牛熙, 黄世会, 李升, 冉雪琴, 王嘉福

单位：1 贵州大学 生命科学学院,农业生物工程研究院,山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室,贵州 贵阳 550025；2 贵州大学 动物科学学院,贵州 贵阳 550025

关键词：沙福芽孢杆菌,<i>cotA</i>基因,基因克隆,锰氧化,锰污染修复,

基金：贵州省科技创新人才团队项目(黔科合平台人才[2019]5615)

沙福芽孢杆菌ST7菌株具有较强的锰氧化活性,其中多铜氧化酶(MCO)蛋白家族基因BSL056-RS03010 (cotA)在锰胁迫下的表达量显著上调,可能参与Mn(Ⅱ)氧化,使菌株具有较强的锰耐受能力。为了验证沙福芽孢杆菌多铜氧化酶cotA基因的锰氧化能力,克隆cotA基因并构建表达载体,通过转化大肠杆菌进行异源表达,研究cotA 基因过表达对大肠杆菌锰氧化活性及锰去除率的影响,从而验证cotA基因功能,为构建高效锰氧化菌株治理锰污染提供技术手段。利用PCR、RT-qPCR和SDS-PAGE等方法克隆沙福芽孢杆菌ST7 cotA基因,连接到pET28a(+)表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,并测定cotA 基因转化菌株的生长曲线、锰耐受浓度、锰氧化活性和锰去除率。基因克隆和序列分析显示,沙福芽孢杆菌ST7 cotA基因编码区为1 533 bp,编码510 aa,分子质量约为58.8 ku。重组质粒pET28a-cotA在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中表达量显著上调且不抑制菌体生长,在0,250,1 000 mg/L锰胁迫条件下,cotA基因高效表达并呈现时间与浓度依赖性。重组菌株的锰氧化活性较对照组提高0.9倍,锰耐受浓度提高1.0倍。沙福芽孢杆菌CotA蛋白具有锰氧化活性,cotA基因的过表达提高大肠杆菌细胞对Mn(Ⅱ)的氧化活性、耐受能力和去除效率,对构建高效cotA基因的锰氧化菌株治理锰污染具有重要意义。

来源：2026年第1期

《华北农学报》期刊编辑部

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