外源质粒（基因）导入花生根瘤菌的行为分析

利用二亲本或三亲本杂交的方法,将携带有共生固氮基因的外源重组质粒或外源载体质粒导入慢生型花生根瘤菌［Ｂｒａｄｙｒｈｚｏｂｉｕｍｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）］１４７－３和快生型花生根瘤菌［Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）］８５－７中。探讨了转移接合子中外源质粒在人工培养条件下和共生条件下的稳定性,发现外源质粒在花生根瘤菌中的稳定性与质粒的类型、受体菌的特性和环境条件有关。同时还探讨了外源质粒上的共生基因对受体菌１４７－３共生固氮效率的影响。结果表明,外源共生基因对共生固氮能力的影响是复杂的,既可以产生正效应,也可以产生负效应。     

生物固氮与固氮菌的质粒以及大质粒的分离(续)

四、固氮菌的质粒 1.肺炎克氏杆菌的nif质粒 利用易位子的转位性以及不相容性的P1质粒广泛的寄主范围和自身传递能力,靠活体内的基因操作,已可使nif基因进行克隆繁殖。由于nif在染色体上接近于his(组氨酸),故以his为标记(参见图1)。     

费氏中华根瘤菌内源质粒的不相容性及其在质粒消除中的应用

用Tn5 Mob sacB转座子标记费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)HN0 1和WWG1 8的内源质粒 ;在含有 1 0 %蔗糖的TY培养基上进行了质粒消除试验以鉴定其功能。将HN0 1的标记共生质粒pSymHN0 1b转入费氏中华根瘤菌WWG1 8SR和C361SR中 ,质粒快速检测、质粒消除和植物盆栽结瘤试验结果证明 :HN0 1的共生质粒与WWG1 8SR的共生质粒具有不相容性 ,但能与其非共生质粒相容。相反 ,HN0 1的共生质粒可与C361SR的共生质粒相容 ,但与其中一个非共生质粒具有不相容性。利用费氏中华根瘤菌不同菌株质粒间的不相容性 ,本研究成功地消除了WWG1 8SR的共生质粒和C361SR的一个非共生质粒。     

根瘤菌质粒的生物学特性

早期的研究发现,根瘤菌诱导根瘤的行为极不稳定,用已知能消去质粒的化学药剂处理根瘤菌,使根瘤菌丧失了原有的结瘤能力,推测与根瘤菌结瘤性状有关的基因可能定位在质粒上【‘］。随着根瘤菌质粒研究方法的改进［‘’‘］．人们从根瘤菌中发现了大于150kb的大质粒,从首猪根瘤菌（Anizobiumllleliloti）中检测到大约1500kb左右的质粒【‘］,从山羊豆根瘤菌U矾bO伙O＿galngae）检测到大于1700kb的巨大质粒,在同一菌株中检测到的不同质粒数多达10个［‘］。近二十多年来,根瘤菌研究逐步发展,如探究根瘤菌结瘤的分子信号识别机理,鉴…     

根瘤菌质粒研究进展

根瘤菌能使豆科植物形成根瘤并在根瘤中将氮气转换成植物能利用的形式,即共生固氮。根瘤菌普遍含有高分子量的大质粒,而且与其生物学功能有密切关系。因而质粒是根瘤菌的遗传学的重要方面。每个菌株的质粒类型通常是稳定的,也是菌株的特征之一。已报道的根瘤菌质粒的数目从l～10个不等,其分子量（Mr／10’）多在100～300之间,＞1000的称为巨大质粒（Meg…asAnd）,已知St）lorhi。obiumnwliloli和AsiZObiumgaingae均含有巨大质粒l‘］。质粒在细胞基因组中占有较大的比重,如在Anlcobiumelti中其质粒可占细胞基因组的45o。AsrhizOb…     

几类快生型根瘤菌质粒的研究

用一种重现性好而较简便的方法,对国内的紫云英、豌豆、三叶草、大豆等快生型根瘤菌及根癌农杆菌共40多号菌进行了质粒分离,所得质粒图谱具有一定的菌株特异性。每株菌有1—3个质粒,其中至少有一个大质粒或巨大质粒。用质粒消除法获得失去结瘤(或致癌)能力的变异株,均缺少一个大质粒。快生型根瘤菌的结瘤基因定位在大质粒或巨大质粒上。用接合法将Rpl：：Tn501等质粒转入根瘤菌中,能诱动根瘤菌的结瘤基因转移给失去结瘤能力的变异株,可表达功能,质粒图谱也发生变化,与供体或受体都不同。     

质粒exoR′恢复紫云英根瘤菌胞外多糖缺陷型变种有效结瘤能力

以ＰＭＮ２作为载体质粒,应用体内克隆技术,从紫云英根瘤菌胞外多糖缺陷型变种ＮＡ－１１中,分离到ｅｘｏＲ′质粒,该杂合质粒带有Ｔｎ５及其插入位点两侧的根瘤菌ＤＮＡ片段。ｅｘｏＲ′质粒能稳定地存在于紫云英根瘤菌中,不仅可纠正紫云英根瘤菌Ｅｘｏ－变种（Ｎｄｖ－）的胞外多糖合成缺陷,也能恢复该变种使宿生植物根部结瘤的能力。     

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。     

紫云黄根瘤菌质粒功能研究

紫云英根瘤菌ＣＨ２０３含有３条质粒,用带蔗糖敏感基因Ｔｎ５－ｓａｃＢ进行菌株质粒消除和质粒缺失突变株筛选,获得一系列突变株。与野生型菌相比。质粒ｐＲＨａ的丢失导致菌株结无效根瘤,质粒ｐＲＨｂ的丢失使菌株失去共生能力。在ＴＹ培养基平板上菌落变得粗糙,失去了脂多糖。质粒ｐＲＨｃ的丢失显然失去其菌株的共生能力,同时使菌株抗酸性明显减弱。     

紫云英根瘤菌质粒功能研究

紫云英根瘤菌CH203含有3条质粒(pRHa,97MI);pRHb,168MD;pRHc,251MD为共生质粒),用带蔗糖敏感基因Tn5-sacB进行菌株质粒消除和质粒缺失突变株筛选,获得一系列突变株。与野生型菌相比,质粒pRHa的丢失导致菌株结无效根瘤,质粒pRHb的丢失使菌株失去共生能力,在TY培养基平板上菌落变得粗糙,失去了脂多糖(LPSI)。质粒pRHc(共生质粒)的丢失显然失去其菌株的共生能力,同时使菌株抗酸性明显减弱。质粒回复能恢复突变株的表现特征和共生能力。此外,紫云英根瘤菌CH205含有5条大小不同的质粒(分子量42MD～230MD),该菌株某些质粒的消除能显著增强菌株的结瘤固氮能力。研究结果也表明除共生质粒外,紫云英根瘤菌其它质粒明显影响菌株的共生效应。     

质粒使矿井细菌具有对银离子的抗性

<正> 较早时候发现的银离子抗性细菌与使用含银化合物治疗烧伤病人有密切关系,这种菌还存在于照相胶片再处理工厂的废弃物中。现在,Biogen(瑞士日内瓦)的一个小组在美国犹他州的银矿土壤中发现了抗银离子的微生物。施氏假单孢杆菌银离子抗性菌株的有关基因位于该菌的一个质粒上(该菌有三种质粒)。这种抗性看来是银抗性微生物的一种天然进化现象。人们还不知道这个质粒如何使细菌对银离子产生抗性。这个质粒上的基因可以产生某种化合物,能与银离子形成一种惰性复合物。生产的化合物可能是金属硫因的类似物。已知     

导入dctABD和parCBA／DE基因提高大豆慢生根瘤菌固氮皎效率和稳定？…

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ｐａｒＣＢＦＡ／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     

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。     

细菌质粒的复制

细菌的主要结构和功能是由染色体控制的,而一些非主要特征则由于独立的复制子(称为质粒)的存在而产生的。质粒(plasmids)是染色体外的环状双链DNA。它能独立于染色体而稳定存在。然而,许多质粒还可能与染色体共价结合,成为染色体环的一个组成部分。质粒大小,从分子量为一百万(只能编码二、三     

双拷贝固氮结瘤基因的大豆根瘤菌R.fredii基因工程菌的耐…

用热处理消除了快生型大豆根瘤菌Ｒ．ｆｒｅｄｉｉＵＳＤＡ１９４的非共生质粒,获得了突变株Ｈｏ４,以Ｈｃ４为受体菌,以Ｅ．ｃｏｌｉＨＢ１０１Ｅｃ８３（ＰＬＡＦＲＩ．ｎｏｄｎｉｆ）为供体菌,Ｅ．ＣｏｌｉＰＲＫ２０１３为助体,进行三亲本杂交,得到双重ｎｏｄｎｉｆ基因拷贝的杂合子Ｈｃ４－８。用它们完成共生固氮结瘤试验,结果表明,在初花期Ｈｃ４的固氮酶活性比出发株ＵＳＤＡ１９搞７５．７％Ｈｃ４－８比ＵＳＤＡ１     

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。     

乳酸杆菌的质粒及耐药性质粒

乳酸杆菌的质粒及耐药性质粒中国药品生物制品检定所北京１０００５０李健袁佩娜乳酸杆菌是人类等脊椎动物消化道和生殖道等的正常菌群之一,同时也存在于一些昆虫体内,在植物中也有发现。乳酸杆菌可以产生多种维生素、蛋白质等物质,还可以调节宿主免疫功能,具有重要的...     

华癸中生根瘤菌2020三个内源质粒的功能及其与豌豆根瘤菌共生质粒之间的相互关系

2020是一株分离自中国南方水稻田里的华癸中生根瘤菌（Mesorhizobiumhuakuii）,有3个内源质粒,分别命名为p2020a,p2020b和p2020c．用Tn5-sacB插入突变的方法对2020进行质粒消除,得到了两株质粒缺失突变株20201）29和2020D8．缺失了第一大质粒p2020c的突变株2020D29的结瘤固氮能力有显著的提高;而缺失了第二大质粒p2020b的突变株2020D8失去了在紫云英（Astragalus sinicus）上结瘤的能力;第三大质粒很难被消除,原因可能是该质粒上含有菌株生长所必需的基因．然后将豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）的共生质粒pJB5JI转入2020及其质粒缺失突变株中,盆栽结果显示,2020-137（pJB5JI）的竞争结瘤能力和固氮能力显著高于2020．但是pJB5JI不能恢复2020D8在紫云英上的结瘤能力．2020D8—8（pJB5JI）可以在豌豆（Pisum sativum Linn）上形成无效瘤,这说明pJB5JI的功能可以在2020的遗传背景下进行表达．对pJB5JI在受体菌中的稳定性进行检测,结果发现在人工传代的情况下pJB5JI可以稳定的存在,但经过与植物共生之后只能在部分根瘤分离物中检测到pJB5JI,对这些转移接合子和出发菌株及分离菌株进行Km基因的PCR扩增,除了出发的受体菌外其余的菌株都可以得到PCR产物．由此推断,在没有检测到pJB5JI的分离株中,pJB5JI可能部分或全部整合到了受体根瘤菌的染色体DNA中．     

费氏中华根瘤菌共生质粒扩增对结瘤因子组分和共生固氮能力的影响

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)YC4能在大豆(Glycine max)和野大豆(G．soja)上形成正常固氮的根瘤．人工培养条件下用^14C标记的薄层层析(TLC)法检测根瘤菌产生的结瘤因子(LCOs)的结果表明,与其它4株费氏中华根瘤菌相比,YC4产生的LCOs含有较多的疏水性基团．从YC4菌株中分离到1株共生质粒发生了扩增的自发突变株YSC3,其产生的LCOs中含有较野生型菌株多的1个疏水性组分,28℃培养条件下产生的LCOs量亦较YC4显著增加．结瘤试验结果表明,YSC3菌株只能在大豆和野大豆上形成无效的根瘤．     

体内遗传标记成团肠杆菌固氮质粒pEA9

用卡那霉素抗性（Kan^r)基因对成团肠杆菌固氮质粒pEA9进行活体遗传标记。将来自质粒pEA9的3.0kb片段(nif ENX)克隆到pBR322载体中,再将卡那霉素抗性(Kan^r)基因插入到3.0kb的片段中,构建成供体质粒pST5。将该质粒转化到含有待标记质粒pEA9的E.a.339菌株中,然后在AP培养基中消除供体质粒,筛选得到40个失去了pST5并保持卡那霉素抗性的克隆,分析表明它们不是质粒pEA9和pST5的共整合体,而是卡那霉素抗性基因通过两个质粒在nifENX区域内的DNA间的同源重组整合到了质粒pEA9上。