紫云英根瘤菌159中两个结构和功能不同的nodD基因

紫云英根瘤菌159含2个拷贝的nodD基因。核苷酸序列测定表明由nodD1和nodD2基因所推定编码的nodD1和nodD2蛋白其氨基酸顺序同源性为69％。功能分析显示,在紫云英根瘤菌中nodD1和nodD2基因均能自主表达。由nodD1推定的nodD1能与紫云英种子浸出液（诱导物）共同激活nod基因的表达,而由nodD2推定的nodD2则无此功能。     

诱导紫云英根瘤菌nod基因表达的一些植物因子

利用柱层析、薄层层析（TLC）和高压液相色谱（HPLC）从紫云英种子中分离并纯化对紫云英根瘤菌nd基因表达有诱导活性的成分,质谱（MS）鉴定为抽皮素（naringenin）。19种类黄酮或非类黄酮化合物对紫云英根瘤菌结瘤基因表达的诱导活性实验表明,紫云英根瘤菌的结瘤基因可以应答多种诱导咸分,除抽皮素外,还有类黄酮物质毛地黄黄酮（luteolin）、大豆素（daidzein）以及非类黄酮化合物7-羟基香豆素（umbelliferone）和葫芦巴碱（trigonelline）。     

紫云英根瘤菌共同结瘤基因nodA和nodBC的核苷酸序列

以~(32)p标记的苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)2.3kb nod DNA作探针,从紫云英根瘤菌(Rhizobium huakuii即R. astragali)159基因文库中分离到一株能与探针DNA呈阳性反应的克隆pRaN109。同源DNA-DNA杂交及DNA序列分析表明:pRaN109DNA的9kb EcoRI片段上携带了nodD_1BC基因,pRaN109 NDA的18kb EcoRI片段上携带了nodD_2A基因。共同结瘤基因nodA与nodBC两者相距6.7kb。在nodA基因和nodBC基因的上游都存在有结瘤盒(nod box)。与来自不同种属的菌株所报告的结果相比较,紫云英根瘤菌159中的共同结瘤基因有着明显不同的组合。     

华葵根瘤菌nifA基因的克隆和功能分析

华葵根瘤菌(Mesorhizobium huakuii即R.astragali)159的nifA基因的序列分析表明,该基因全长1227bp,编码分子量为44734D的Nif A蛋白。与其它NifA蛋白的序列比较发现,华葵根瘤菌NifA蛋白也存在保守的中间结构域和C末端DNA结合结构域,但其氨基端缺失。Tn5定点突变得到的突变体是Nif-表型。构建了nifA基因组成型表达的质粒,此质粒在大肠杆菌中对华葵根瘤菌nifHlacZ有激活作用。     

紫云英根瘤菌Ra159的巨大质粒上存在有nod和nif基因的证明

在紫云英根瘤菌(Rhizobium astragali)Ra159中存在有两个分子量分别约为300Md(pRal59a)及大于300Md(pRal59b)的巨大质粒。以肺炎克氏杆菌的固氮酶结构基因nifHDK片段和苜蓿根瘤菌共同结瘤基因nod ABCD片段作探针进行的杂交试验证明了紫云英根瘤菌的大质粒pRal59b上存在有nod基因和nif基因。将这些大质粒转移到nod—nif基因缺失的苜蓿根瘤菌突变株Rm627—1,只有带pRal59b的转移接合子能在紫云英植物上形成根瘤,但这些根瘤均不能还原乙炔。     

氮源对紫云英根瘤菌nod基因表达的作用

高浓度的硫酸铵阻碍了紫云英根瘤菌诱导紫云英根毛发生典型的根毛变形并明显抑制了紫云英结瘤能力。通过对融合子的β-半乳精苷酶活性的测定进一步表明高浓度的硫酸铵对紫云英的结瘤调节基因nodDZ、共同结瘤基因nodA及nodBC的表达有抑制作用而对结瘤调节基因nodD1的表达无抑制作用。