提高大豆根瘤菌质粒稳定性的研究

以发光酶基因luxAB作为报告基因,将广谱稳定性质 粒pTR102的parCBA/DE基因导入含37kb增效片段的pLARF3并去除该质粒的cos序列,构建成重组质粒pHN115和pHN156。同时,构建只带有cos序列和luxAB的参比质粒pHN157和pHN158。将上述4种质粒通过三亲本杂交分别导入费氏中华根瘤菌(Sinorhizobiu m fredii) HN01,将pHN155和pHN158通过两亲本杂交分别导入大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)TA11,在人工继代培养条件下比较测定其质粒保持率。结果表明;经连续转接培养7次后,pHN155、pHN156、pHN157和pHN158在HN01中的质粒保持率分 别为100%、67%、72%和92% 。连续转接培养4次后,pHN155和pHN158在TA11中的质粒保持率分别为98%和92%。说明parCBA/DE基因能显著提高质粒在快、慢生型大豆根瘤菌中的遗传稳定性,cos序列的去除也有一定的作用。     

紫云英AD-cDNA文库构建及与豆血红蛋白Lb相互作用靶蛋白的筛选

【目的】本文旨在构建紫云英酵母双杂交AD-cDNA文库和互作靶蛋白筛选平台,为深入研究共生固氮作用的分子机理奠定工作基础。【方法】以接种华癸中慢生根瘤菌7653R的豆科植物紫云英不同时期根部组织为材料,抽提和纯化RNA,构建了一个酵母AD-cDNA文库。库容量达到1.02×106/3μg pGADT7-RecDNA,插入片段大小1-1.5 kb左右。以紫云英豆血红蛋白基因AsB2510构建诱饵载体pGBKT7-AsB2510,利用酵母双杂交技术,筛选与诱饵蛋白相互作用的靶蛋白。【结果】在含有X-gal的SD四缺培养基上筛选得到26个克隆,经过质粒抽提、PCR鉴定、回转酵母验证获得10个阳性克隆。【结论】对阳性克隆的外源片段进行了测序和同源性分析,发现一个值得深入研究的含有tify domain和Divergent CCT motif的转录调控因子。     

我国亚热带地区豌豆根瘤菌遗传多样性的研究

利用16S rRNA PCR-RFLP,16S rRNA基因序列分析以及16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP技术对分离自我国江苏盐城、浙江温州、湖北仙桃及重庆等亚热带地区的42株豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）进行了群体遗传多样性的研究．16S rRNA PCR-RFLP分析以及16S rRNA基因序列分析结果表明：所有供试豌豆根瘤菌可分为两个类群,类群1包括XtP1在内的40株豌豆根瘤菌和尺．leguminosarum USDA2370,为优势种群,占供试菌株的97％;类群2由WzP3和WzP15组成,与Rhizobium etli CFN42相近．16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP研究结果表明：所有供试菌株分为18个基因型,在91％的相似性上分为4个类群．其中群Ⅰ与R．leguminosarum USDA2370聚在一起．群Ⅱ仅包括菌株YcP2,YcP3和CqP7等3个菌株．群Ⅲ的菌株分布较广,占供试菌株的优势．群Ⅳ由WzP3和WzP15两个菌株及R．etli CFN42组成．RAPD将供试菌株分为9个群,其中类群Ⅳ仅包括菌株YcP2,群Ⅴ和Ⅸ分别来自温州和仙桃．该结果表明,供试菌株的分类具有明显的地域特征．     

导入dctABD和parCBA／DE基因提高大豆慢生根瘤菌固氮效率和稳定性的研究

以pLAFR3为载体构建重组质粒pHN207,携带有来自苜蓿根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）的四碳二羧酸转移酶基因dctABD、来自pTR102的parCBA／DE基因和标记发光酶基因luxAB。利用2亲本杂交法,将重组质粒pHN207导入大豆慢生根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）TA11和CB1809,分别考察了转移接合子中外源重组质粒在人工培养条件和共生条件下的稳定性,结果表明par基因的引入明显提高pLAFR3在TA11和CB1809中的稳定性。dctABD基因可显著提高TA11和CB1809在大豆黑龙33、宁镇一号和渝豆一号上的共生固氮能力,使结瘤植物的地上部分干重（生物量）和总氮量等指标较对照组有显著提高。     

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。     

华癸中生根瘤菌质粒复制基因repC的克隆与鉴定

摘要：【目的】repC为质粒复制必需的起始蛋白基因。本研究旨在对华癸中生根瘤菌菌株HN3015及其质粒消除突变株进行repC基因的克隆和鉴定。【方法】采用通用引物RC1和RC3进行repC基因的PCR扩增,扩增产物克隆到载体pMD-18T,然后测序。利用Southern 杂交对repC基因定位。利用在线软件分析基因的序列特征,BLAST 工具进行同源性搜索;ExPASy推断其氨基酸的序列;ClustalW进行同源核苷酸和氨基酸序列的多重比较分析;PredictProtein 进行蛋白二级结构分析。【结果】     

大豆快生根瘤菌SMH12效应蛋白NopP在共生固氮过程中的功能

【目的】研究Sinorhizobium fredii SMH12中的nopP在共生固氮过程中的功能,为深入解析根瘤菌效应蛋白的菌植互作机理提供线索,进而为大豆高效根瘤菌的遗传改良提供一定的科学依据。【方法】利用生物信息学分析nopP的结构特征,构建nopP缺失、过表达和互补菌株,并对其进行共生表型分析;通过qRT-PCR分析nopP在共生过程中的时空表达特征,测定在接野生型和突变体的冀豆17中NIN、ENOD40、PR1、PR2和PR5的表达量;采用激光共聚焦显微镜观察NopP的亚细胞定位。【结果】根瘤菌的NopP不包含任何已知功能域,与病原体的任何Avr效应物没有同源性。nopP缺失之后对冀豆17和中黄13的根瘤固氮酶活均有显著影响,在瘤数上对冀豆17有显著增加,表明nopP突变后促进其与冀豆17和中黄13的共生固氮。qRT-PCR显示,nopP在自生条件下少量表达,在共生条件下表达量显著升高,尤其在接菌2 d后表达量达到最高,显示该基因可能与根瘤菌早期侵染相关。此外,发现NopP在烟草叶片和大豆根中均定位于细胞膜和细胞核。接种突变体的冀豆17根中NIN的表达量升高1.2倍,PR5的表达量降低3.6倍。【结论】效应蛋白NopP在与大豆共生过程中,参与根瘤菌的早期侵染以及在根瘤菌与豆科宿主植物之间的免疫防御反应中发挥重要功能。     

消除共生质粒的费氏中华根瘤菌HND29SR在大豆根圈的定殖动态

比较研究了费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii)HN01(出发菌）、发光酶基因标记菌HNO1L（参照菌）、消除HN01共生质粒的菌株HND29SR在无菌砂培条件下的大豆根圈定殖动态。供试菌单独接种时：HN01、HN01L和HND29SR的定殖动态基本一致,其早期定殖密度下降较快,播种后第16天时HN01和HN01L分别达到较高的定殖水平6.49logcfu/g鲜根和6.78logcfu/g鲜根,然后维持相对稳定的定殖水平。但HND29SR的定殖密度持续下降到播种后第16天时才开始上升,至第35天时仍维持相对稳定的定殖密度6.94logcfu/g鲜根。等量混合接种时供试菌在根圈定殖群体中各自定殖密度在测定过程中基本相等。结果表明消除HN01的共生质粒对其在大豆根圈中定殖能力无显著影响。