含花生根瘤菌吸氢基因重组质粒pZ-55的特性分析

应用含豌豆根瘤菌部分吸氢基因的探针及PCR分析,从花生根瘤菌基因文库中筛选到含有吸氢基因的重组质粒pZ-55。用BamHⅠ、EcoRⅠ和KpnⅠ等内切酶对pZ-55 进行酶切分析,构建了pZ-55的酶切物理图谱。经三亲本杂交分析,pZ-55能互补诱变株Ln-1（Hup     

毛豆根瘤菌转吸氢基因的研究

通过三亲本杂交将携带豌豆根瘤菌吸氢基因的质粒ｐＡＬ６１８转移到台湾毛豆根瘤菌２９２－Ｃ中,经抗性筛选、质粒检测和吸氢活性测定,得到能稳定遗传的结合株２９２－Ｃ２和２９２－Ｃ３。在自生条件下结合株均表现较高的吸氢活性,而受体株２９２－Ｃ不吸氢,在共生条件下结合株表现为高吸氢,而受体株表现为放氢。     

含吸氢酶基因（hup）嵌合质粒的构建和吸氢酶活性在阴沟肠杆菌中的表达

以质粒ｐＲＫ４０４为载体亚克隆含大豆根瘤菌吸氢酶结构基因（ｈｕｐ）的片段,构建成嵌合质粒ｐＨＲ１１、ｐＨＲ４和ｐＨＲ１０。通过三亲本杂交将这些嵌合质粒导入无吸氢活性的Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ２４１菌株（Ｈｕｐ－）,均获得Ｈｕｐ＋的接合子。利用启动子检测质粒ｐＭＰ２２０证明,在ｈｕｐ对结构基因上游１．２ｋｂ内存在ｈｕｐ启动基因片段。以ｐＲＫ２０１３为助质粒可将ｐＨＲ１１导入Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｃｌｏａｃａｅ和Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａｏｘｙｔｏｃａ等土壤固氮菌株。本文以接合子Ｅ．ｃｌｏａｃａｅＥＨ１１１３为例,通过对基因组ＤＮＡＳｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析证明,嵌合质粒ｐＨＲ１１在ＥＨ１１１３中稳定贮存和复制。Ｈ２诱导接合子ＥＨ１１１３吸氢酶活性高表达,吸氢活性与放氢活性比值约为对照的两倍。当以延胡索酸为电子受体时,吸氢酶的吸氢作用支持菌株固氮酶活性的提高。     

影响根瘤菌共生固氮效率的主要因素及遗传改造

介绍了影响根瘤菌共生固氮效率的主要因素及遗传改造,包括土壤因素,宿主植物,四碳二羟酸转移酶基因dct,固氮调节基因nifA,吸氢酶基因hup,共生质粒（基因）,缺陷型回复突变等。     

影响根瘤菌共生固氮效率的主要因素及遗传改造*

介绍了影响根瘤菌共生固氮效率的主要因素及遗传改造 :包括土壤因素、宿主植物、四碳二羧酸转移酶基因dct、固氮调节基因nifA、吸氢酶基因hup、共生质粒 (基因 )、缺陷型回复突变等。     

毛豆根瘤菌转吸氢基因的研究

通过三亲本杂交将携带豌豆根瘤菌吸氢基因的质粒pAL₆₁₈转移到台湾毛豆根瘤菌292-C中,经抗性筛选、质粒检测和吸氢活性测定,得到能稳定遗传的结合株292-C₂和292-C₃。在自生条件下结合株均表现较高的吸氢活性,而受体株292-C不吸氢,在共生条件下结合株表现为高吸氢,而受体株表现为放氢。     

紫云英根瘤菌的吸氢与固氮的关系

用气相色谱和2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原测定,从8株紫云英、2株大豆,1株豇豆根瘤菌中检出二株在自生条件下具吸氢能力的紫云英根瘤菌菌株。观察到氢是诱导氢酶形成的必需条件。增加培养基中的碳底物浓度,菌株的吸氢活性受到抑制。乙炔和一氧化碳对吸氢活性具有不同程度的抑制作用。 从吸氢与不吸氢菌株的回接对比试验,似乎没有看到吸氢的菌株对寄主干物质积累有明显的影响。并发现自生条件下不吸氢的菌株所形成的根瘤具有吸氢的能力。     

巴西固氮螺菌中吸氢酶基因同源性的分子检测

通过TTC(2 ,3,5 氯化三苯基氮唑 )实验筛选出 12株能产生吸氢酶蛋白 (Hup+ )的巴西固氮螺菌 (Azospir rilumbrasilense)菌株。用Qiagen柱分离提纯含豌豆根瘤菌的hup基因片段的质粒 pHVT10 9和pHVT115 ,并用地高辛标记法标记pHVT115 ,与 12株Hup+ 巴西固氮螺菌的总DNA进行斑点杂交 ,结果显示pHVT115所含的吸氢酶基因 (hup基因 )片段与巴西固氮螺菌的大部分菌株的hup基因同源性不强。这一结果表明hup基因在固氮生物中存在着遗传多样性 ,异源hup基因探针不一定都适宜于探测hup基因。     

环境因子对根瘤菌吸氢活性表达的影响

自生条件下,测定准噶尔盆地南部的68株根瘤菌吸氢活力,获得一株Hup~+的冬箭筈豌豆根瘤菌C_(48)。经与紫云英根瘤菌株109及89比较,两者氢酶表达的最适pH相同;温度分别以20或30℃为宜;Ni~(2+)显著促进吸氢表达,但C_(48)还受Co~(2+ )、Mg~(2+)、Cu~(2+)的促进;紫云英根瘤菌的氨酶表达受碳水化合物抑制较冬箭筈豌豆根瘤菌明显。此外,自生条件下生长的Hup—菌株,经与宿主共生后,Hup~+的百分率大为增加。     

含hup基因的质粒在催娩克氏杆菌中的稳定性及吸氢酶的表达

以质料pKT230为载体,亚克隆大豆根瘤菌吸氢酶结构基因（hupSL）片段,构建成嵌合质粒pKH1。将质粒分配系统基因（parDE）片段和吸氢酶结构粒pRKBH。质粒pKH1、pRKBH和载体pRK415经转化和三亲本杂交,得到DH5α/pHR11、DH5α/pRKBH、pRK415、NG1390/pHR11、NG1390/pRKBH和NG1390/pKH1(NGH982)等接合子。稳定性分析发现,质粒pKH1在催娩克氏杆菌中传80代后仍有92％以上的菌株含此质粒,说明质粒pKH1有较高的稳定性。吸氢酶活性分析表明,H2诱导接合子NGH999和NGH982吸氢酶活性高表达,同时固氮效率和固氮酶活性也高。低碳源浓度更有利于接合子吸氢酶活性的表达和固氮效率的提高。接合子NGH982具有耐铵的基因,因此其固氮酶活性的表达有部分去铵阻遏的作用。     

根瘤菌吸氢酶基因转移的研究

通过三亲本杂交将含有花生根瘤菌吸氢基因的质粒pZ 55(Tcr)转入不吸氢的花生根瘤菌Ra 34等菌株 (Hup- ,Nif+,Apr)中 ,筛选到既具有吸氢又具有固氮能力的花生根瘤菌结合株Rz34 2。在自生和共生条件下 ,结合株均可表达高吸氢和高固氮活性。以结合株Rz34 2接种的花生植株叶片的干重比不接种的、接种受体株Ra34(Hup- )和接种对照菌株L8 3(Hup+,Nif+)的分别高 6.2 %、7.6%和 6.3% ;种子的含氮量分别高 8 9%、1.00 %和 6.0 % ;产量分别高 188%、1 0 5%和 1 0 7%。研究结果表明 ,以含吸氢基因的结合株接种花生能提高根瘤菌与花生的共生固氮效率 ,增加作物的产量。     

川中丘陵地区大豆根瘤菌遗传多样性与系统发育关系

【目的】研究分离自川中丘陵地区大豆根瘤菌的遗传多样性和系统发育。【方法】采用16S rDNA PCR-RFLP和16S rRNA基因、glnII、共生基因(nodC)系统发育分析的方法进行研究。【结果】供试未知菌的16S rDNA用4种限制性内切酶(HaeⅢ、HinfⅠ、MspⅠ及TaqⅠ)酶切后获得5种16S遗传图谱类型。16S rDNA PCR-RFLP结果表明,所有供试菌株在83%水平分为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和中华根瘤菌属(Sinonrhizobium)两大类群,而75%的菌株为中华根瘤菌。6个代表菌株的16S rDNA、glnII和nodC三个位点基因的系统发育结果基本一致,4株与S.fredii USDA205T相似度最高;有2株分别与B.yuanmingense CCBAU10071T、B.diazoefficiens USDA110T相似度最高。4个Sinonrhizobium代表菌株16S rDNA、glnII序列相似度分别为98.3%-99.9%、98.2%-100%,但它们的nodC基因序列完全相同。【结论】川中丘陵地区大豆根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,S.fredii为优势种。     

家蚕核型多角体病毒gp64基因的克隆和全序列测定

：Ｂｍ ＮＰＶ ｇｐ６４ 基因在杆状病毒分子生物学和杆状病毒表达系统研究中具有重要的作用,以ＡｃＭＮＰＶ ｇｐ６４ 基因为探针,杂交显示Ｂｍ ＮＰＶ ｇｐ６４ 基因定位于其基因组Ｂａｍ ＨＩ酶切的４ ．２ｋｂ 和７－４ｋｂ 片段上,克隆阳性片段,重组质粒分别命名为ｐＺＤＢＭ４２ 和ｐＺＤＢＭ７４ 。对重组质粒进一步杂交,将片断更精确定位于０－４５ｋｂ 片段、０－７５ｋｂ 片断上和１－１５ｋｂ 片断上,将三个片断ＤＮＡ 进行序列分析,结果表明：Ｂｍ ＮＰＶ 的ｇｐ６４ 基因的开放阅读框（ＯＲＦ） 有１５３０ 核苷酸,编码５０９ 个氨基酸。序列同源性比较显示,Ｂｍ ＮＰＶ ｇｐ６４ 基因和ＡｃＭＮＰＶｇｐ６４ 基因的核苷酸序列同源性达８４－３ ％ ,氨基酸序列同源性达９４－７ ％ 。Ｂｍ ＮＰＶ ｇｐ６４ 基因Ｃ 端的信号肽序列和Ｎ 端的锚定序列对于Ｂｍ ＮＰＶ 表达系统的改进具有重要的意义。     

含hup基因的质粒在催娩克氏杆菌中的稳定性及吸氢酶的表达

以质粒pKT230为栽体,亚克隆大豆根瘤菌吸氢酶结构基因(hupSL)片段,构建成嵌合质粒pKH1。将质粒分配系统基因(parDE)片段和吸氢酶结构基因(hup)片段插入载体质粒pRK415,构建成质粒pRKBH。质粒pKH1、pRKBH和载体pRK415经转化和三亲本杂交,得到DH5α/pHR11、DH5α/pRKBH、E1201/pKH1、NG13/pKH1(NGH999)、NG1390/pRK415、NG1390/pHR11、NG1390/pRKBH和NG1390/pKH1(NGH982)等接合子。稳定性分析发现,质粒pKH1在催娩克氏杆茵中传80代后仍有92％以上的菌株含此质粒,说明质粒pKH1有较高的稳定性。吸氢酶活性分析表明,H     

紫云英根瘤菌及巴西固氮螺菌的氢酶表达特征

紫云英根瘤菌氢酶表达依赖于H_2并受碳底物和高O_2浓度的阻遏及cAMP的显著促进。整体细胞的吸氢活性对O_2不敏感,受碘乙酸(50mmol L~(-1))的强烈抑制。少数氧化还原电位为正值的人工电子受体可支持吸氢活性。与紫云英根瘤菌不同,巴西固氮螺菌氢酶表达并不依赖于H_2,受碳底物阻遏及cAMP促进的效应均不显著,而对O_2敏感。整体细胞吸氢活性受碘乙酸的抑制作用不明显。无论正、负值氧化还原电位人工电子受体均可支持吸氢活性。在经饥饿的静止细胞中,H_2可支持固氮活性并增强固氮酶对O_2的耐受能力。     

花生根瘤菌类菌体氢酶的分离提纯及特性

花生根瘤菌类菌体经超声波破碎,ＴｒｉｔｏｎＸ－１００溶解,正已烷－硫酸铵处理后,再经ＤＥＡＥ－纤维素和Ｓｅｐｈａｃｒｙｌ凝胶柱层析等纯化步骤,获得凝胶电泳纯的膜结合态氢酶,比活为７１．４μｍｏｌＨ２ｍｇ－１Ｐｒｏｔｍｉｎ－１,为类菌体吸Ｈ２活性的２１１倍。纯化的氢酶分子量为１１０ｋＤ。经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ后,呈现两个蛋白带,分子量分利为６５ｋＤ和３５ｋＤ。纯酶的Ｎｉ含量为０．６２ｍｏｌＮｉ／ｍｏｌ氢酶。在磷酸缓冲液中其活性的最适ｐＨ为６．５。ＤＣＩＰ、亚甲蓝、铁氰化钾、细胞色素Ｃ均可作为氢酶的电子受体,其中以ＤＣＩＰ为最适。     

光合菌Rhodobacter sphaeroides 601 hupT基因的克隆与功能分析

从紫色非硫光合细菌Rhodobacter sphaeroides 601的吸氢酶（hup）基因簇中,克隆了hupT基因,并对该基因进行了测序,分析了由其推测的氨基酸序列的同源性。hupT基因全长1332bp,编码一分子量约为４８.23kD的蛋白,将hupT基因引入大肠杆菌进行了体外表达。纯化基因产物ＨupT,并进行ＨupT的自身磷酸化分析。结果表明,ＨupT属于双组份调节系统中的组氨酸蛋白激酶。将hupT基因导入光合菌Rhodobacter capsulatus吸氢酶负调节基因突变株BSE8后,野生型吸氢酶的表型得以恢复,所克隆的R.sphaeroides 601的hupT基因在吸氢酶的表达中起负调节作用。     

紫云英根瘤菌基因文库的构建及含完整结瘤基因的重组质粒pRaZ15的分离

以紫云英根瘤菌菌株7653R为材料,制备总DNA,经EcoRⅠ限制酶部分酶解,通过10—50％蔗糖梯度离心,分离到20一30 kb的DNA片段。利用能在革兰氏阴性菌中转移和复制的广谱寄主载体——pLAFRl质粒,构建了紫云英根瘤菌基因文库。通过与苜蓿根瘤菌102l菌株中8．7kb的共同结瘤基因(作探针DNA)杂交,从基因文库中分离到紫云英根瘤菌共同结瘤基因片段。以紫云英根瘤菌不结瘤突变株7653R+1(7653R消除共生质粒)为受体、构建的7653R基因文库(E．Coli C600)为供体,通过协助转移质粒pRK2013(LE392)进行三亲交配,在含四环素的根瘤菌台成培养基(sM)上选择接合转移子。将得到的所有接台转移子混合在一起接种植物,通过植物结瘤试验,分离到含紫云英根瘤菌结瘤基因的重组质粒pRaz15。将该质粒用EcoRⅠ完全酶切,得到25kb左右的外源DNA片段,该片段携带完整的结瘤基因簇。     

光合菌Rhodobacter sphaeroides 601hupT基因的克隆与功能分析

从紫色非硫光合细菌Rhodobacter sphaeroides 601的吸氢酶(hup)基因簇中,克隆了hupT基因,并对该基因进行了测序,分析了由其推测的氨基酸序列的同源性.hupT基因全长1 332 bp,编码一分子量约为48 23 kD的蛋白.将hupT基因引入大肠杆菌进行了体外表达.纯化基因产物HupT,并进行HupT的自身磷酸化分析.结果表明,HupT属于双组份调节系统中的组氧酸蛋白激酶.将hupT基因导入光合菌Rhodobacter capsulatus吸氢酶负调节基因突变株BSE8后.野生型吸氢酶的表型得以恢复,说明所克隆的R.sphaeroides 601中的hupT基因在吸氢酶的表达中起负调节作用.     

草木樨属根瘤菌的16S rDNA-RFLP分析

采用16S rDNA-RFLP分析方法对草木樨属根瘤菌进行了遗传多样性及系统分类研究。结果表明,3种限制性内切酶(HaeⅢ、HinfⅠ、MspⅠ)对所有供试菌株的酶切图谱类型组合只有2种。类型I的代表菌株CC-NWSX0003-1与豌豆根瘤菌(R.leguminosarum)的模式菌株USDA2370的序列相似性达到99.8%,在分类地位上属于根瘤菌属(Rhizobium)分支;类型Ⅱ的代表菌株CCNWGS0006与草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的16S rDNA相似性为100%,属于中华根瘤菌属(Sinorhizobium)分支。