八种热带、亚热带豆科植物根瘤菌内源质粒的分布情况

从８种热带、亚热带豆科植物中分离出９种快生型根瘤菌,用双梳子胶内裂解法检测其中的质粒分布情况。质粒数从１到６个不等,大小从３２ｋｂ到８７０ｋｂ,其中至少有一个分子量小于１００ｋｂ的质粒。从不同种属的豆科植物中分离出的根瘤菌,其质粒的数量及分子量各不相同。     

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…     

生物固氮与固氮菌质粒以及大质粒的分离(续)

五、质粒的检测和分离 1、大质粒的处理 采用通常使用于分离肠道细菌中质粒的“清亮裂解物(cleared lysate)法或类似方法从一些根瘤菌(Rhicobium)和兰细菌中获取到一些质粒。然而,它们的功能尚未查明,而且其分子量大都在70Md以下。目前已有可能分离到分子量超过300Md的质粒,而且除根瘤菌外,在固氮菌(Azotobacter)和拜叶林克氏菌(Beijerinckia)亦见到有质     

紫云英根瘤菌Exo^—变种的生理遗传及胞外多糖组分分析

从质粒ｐＪＢ１１－Ｂ６的８．５ｋｂ野生型ＤＮＡ片段中克隆到５．８ｋｂ和２．６ｋｂ的ＤＮＡ片段,其中５．８ｋｂ的片段互补紫云英根瘤菌１０７菌株的胞外多糖（ＥＰＳ）缺陷型变种ＮＡ０６和ＮＡ１２,２,２．６ｋｂ的片段只能互补变种ＮＡ１２。回接实验和电镜切片显示,这种个变种的根瘤与野生型显著不同,无固氮活性,根瘤内基本不含类菌体;它们的Ｅｘｏ＾＋回复子的根瘤与野生型根瘤相似,多数细胞胞含有类菌体,但仍无固     

豆科植物凝集素及其对根瘤菌的识别作用

本文讨论了豆科植物凝集素的性质、分布、基因及其表达;近年来研究表明识别根瘤菌的因子是豆科植物根上的凝集素。将一种豆科植物的凝集素基因转化到另一种豆科植物后,再接种前一种豆科植物的根瘤菌,可以使其被侵染和结瘤。由此人们提出了扩大根瘤菌宿主范围到非豆科植物,特别是粮食作物范围的可能性。     

豆科植物凝集素及其对根瘤菌的识别作用

本文讨论了豆科植物凝集素的性质、分布、基因及其表达;近年来研究表明识别根瘤菌的因子是豆科植物根上的凝集素。将一种豆科植物的凝集素基因转化到另一种豆科植物后,再接种前一种豆科植物的根瘤菌,可以使其被侵染和结瘤。由此人们提出了扩大根瘤菌宿主范围到非豆科植物,特别是粮食作物范围的可能性。     

能上树的小鱼

我们都知道,豆科植物的种子在土壤中萌发后,土壤中与该种豆科植物相适应的根瘤菌就在幼苗的根系附近大量繁殖,并且侵入到根内,形成根瘤,豆科植物与根瘤菌之间有一种共生关系,根瘤菌可以将空气中的氮转变为含氮的养料,供豆科植物利用。     

神木地区耐旱灌木和草本豆科植物根瘤菌遗传多样性

豆科植物具有抗逆性强、耐瘠薄的特性,许多豆科植物是荒漠地区的先锋植物,在生态环境保护中起重要作用.以神木地区主要的灌木和草本豆科植物-根瘤菌共生体系为材料,采用16S rRNA PCR-RFLP和序列分析等方法,对分离得到的55株菌进行多样性分析,其中,30株菌分离自灌木豆科植物紫穗槐和柠条,25株菌分离自草本豆科植物斜茎黄芪、苜蓿、草木樨黄芪等.结果表明: 这些菌株共有11种16S rRNA PCR-RFLP遗传图谱类型,分离自草本豆科植物的菌株主要归属于中慢生根瘤菌属、剑菌属、根瘤菌属、叶瘤杆菌属和土壤杆菌属5个属,分别与华癸中慢生根瘤菌、地中海中慢生根瘤菌、刺槐中慢生根瘤菌、费氏剑菌、草木樨剑菌、木兰根瘤菌、放射根瘤菌、突尼斯叶杆菌和根癌土壤杆菌系统发育关系最近.分离自灌木豆科植物的菌株仅归属于中慢生根瘤菌属,分别与华癸中慢生根瘤菌和地中海中慢生根瘤菌系统发育关系最近.华癸中慢生根瘤菌和地中海中慢生根瘤菌是两类豆科植物的共生菌种,表明在干旱地区,根瘤菌对两种类型豆科植物的选择共生存在差异,这与豆科植物种类有关,还可能与其所处生态环境有关.     

柽麻根瘤菌在非豆科作物体内的存活与繁殖

以根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)的DNA转化根瘤菌,使根瘤菌能在非豆科植物上形成肿瘤,早有报道;通过接合途径使根瘤菌获得根癌农杆菌的Ti质粒,进而在非豆科植物上形成肿瘤,近来也有报道。但一般     

中国帕米尔高原根瘤菌-豆科植物共生资源调查

对帕米尔高原进行了根瘤菌——豆科植物共生资源的调查与收集,分析了根瘤的特征和根瘤菌的抗逆性。共采集到11属22种豆科植物,除菜豆、昆仑锦鸡儿、豇豆和白花草木樨等4种豆科植物未见结瘤外,其它豆科植物均能结瘤,其中帕米尔扁蓿豆、美丽棘豆、毛序棘豆、金毛脬萼黄芪等4种为新发现的结瘤豆科植物。共收集到8属18种豆科植物的根瘤样品250份,发现根瘤数量相对较少,颜色以白色或褐色为多,形状多样,多着生于主根、侧根的上部。通过对109株根瘤菌的抗逆性分析,获得一些具有耐低温和耐盐碱能力的优良菌株。     

紫云英根瘤菌共生质粒的鉴定及结瘤功能的诱动转移

紫云英根瘤菌SR72和76531两菌株都有相同的两个质粒,其分子量分别为200 Md和80Md。它们各自的HC Nod~-变株都消失了其中的200 Md质粒,但尚一致地保留着80Md的质粒,紫云英根瘤菌的结瘤功能显然与该200 Md质粒有极为密切的关系。Inc P1组的质粒能以10~(-4)/每个受体细胞的频率转入紫云英根瘤菌,而在紫云英根瘤菌之间的转移频率为10~(-4)—10~(-5)。紫云英根瘤菌的结瘤功能,可以通过P1组的质粒诱动,从野生型Nod~+菌株转移到HC Nod~-受体菌株中,甚至转移到消除了Ti质粒的土壤农杆菌中,能使紫云英结瘤。这些有结瘤能力的Nod~+接合子,其抗药性标记完全与Nod~-受体菌一样,但其质粒电泳图谱,既不同于供体,也不同于受体,缺供体中对应的200 Md大质粒带,比受体的却又多了一40 Md的质粒带。     

我国豆科植物根瘤菌资源多样性及应用基础研究

北京农业大学菌种保藏中心(CCBAU)现已保藏根瘤菌5000余株,是全世界最大的根瘤菌资源数据库。通过对其中的2000余株根瘤菌作多相分类研究,确定根瘤菌新属2个、新种11个。结合根瘤菌宿主及其生态环境的关系,提出根瘤菌与豆科植物共生关系的新认识;并得出豆科植物接种根瘤菌的新见解,这对于西部大开发中新区种植豆科植物接种适宜的根瘤菌具有重要指导意义。     

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…     

根瘤菌分类的新进展

近十多年来,根瘤菌的分类几经变迁,不断地增加一些新的属种到这个重要的细菌群体。本文综述了《伯杰氏系统细菌学手册》第2版发表至今根瘤菌分类的新进展。近年来发表的相关文献表明:从不同豆科植物分离出来的根瘤菌之间存在着极大的多样性。目前,根瘤菌多数属于α-和β-变形菌纲以及1个属于γ-变形菌纲的属,共计17个属,近100个种。它们分别是:α-变形菌纲中的Rhizobium(根瘤菌属)、Sinorhizobium(中华根瘤菌属)、Ensifer(剑菌属)、Shinella(申氏杆菌属)、Neorhizobium(新根瘤菌属)、Pararhizobium(伴根瘤菌属)、Mesorhizobium(中慢生根瘤菌属)、Bradyrhizobium(慢生根瘤菌属)、Phyllobacterium(叶瘤杆菌属)、Methylobacterium(甲基杆菌属)、Microvirga(微枝形杆菌属)、Ocrhobactrum(苍白杆菌属)、Azorhizobium(固氮根瘤菌属)、Devosia(德沃斯氏菌属);β-变形菌纲中的Burkholderia(伯克氏菌属)、Cupriavidus(贪铜菌属,原青枯菌属);γ-变形菌纲的Pseudomonas(假单胞菌属)。目前世界各地约有748属19 700种豆科植物,而我国约有172属1 485种豆科植物,但在19 700种豆科植物中,只有23%的豆科植物经调查有结瘤能力。因此,有必要采用先进的方法研究不同地域的豆科植物,以此发现更多的根瘤菌新物种。     

湖北地区快生型大豆根瘤菌的质粒及结瘤基因的初步定位

从湖北省潜江县和监利县的4个采集点分离纯化了26株快生型大豆根瘤菌。质粒分离分析结果表明:所测快生型大豆根瘤菌中均有1—3条质粒带,分子量范围在50—300 Md之间。从26株快生型大豆根瘤菌中,选出分属两个血清型的5个菌株,依据根瘤菌nodABC基因在所有根瘤菌种中的结构同源性,对快生型大豆根瘤菌的结瘤基因(nod)进行了初步定位,其结果表明:R173、X143、B21、B2,D13菌株的质粒DNA中没有与nod ABC基因同源的片段存在,而R173、X143、B21、D13菌株的总DNA中含有部分no     

质粒PRP1: : Tn501在根瘤菌、根癌农杆菌及大肠杆菌之间的转移

自1971年Beringer等G3]第一次将质粒 pRP4, pR68.45引入根瘤菌中进行研究以后， Beringer等[41又利用质粒pRP4等诱动豌豆根 瘤菌的染色体基因转移到营养缺陷型受体中； Pilacinski和Schmidt17，报道了P1组质粒在 4株大豆根瘤菌之间的转移情况，其中有3个 菌株可以转移：宁林夫等〔13研究了质粒pRPI:. Tn501, pRPI等由紫云英根瘤菌Nod{菌株转 移到Nod一变异株中，并诱动了结瘤基因的转 移。本文介绍质粒pRP1: : Tn501在不同种的 根瘤菌之间、根瘤菌与根癌农杆菌之间，以及它 们与大肠杆菌之间的转移和表达情况。     

桂西北喀斯特常见豆科植物根瘤菌的遗传多样性

调查了桂西北喀斯特24种常见豆科植物的结瘤情况及特征,并从15种宿主植物上获得39份根瘤样品,提取根瘤基因组DNA,扩增16S rDNA和nifH基因,构建系统发育树,对根瘤菌遗传多样性进行了研究.结果表明: 有15种豆科植物是结瘤的,其中14种为蝶形花亚科,1种为含羞草亚科,而云实亚科未发现结瘤.一些本应结瘤的植物未发现根瘤,可能与喀斯特土壤的保水性差有关.BLAST和系统发育分析结果均显示,来源于多种豆科植物的根瘤菌均归属于慢生根瘤菌属,仅有2个亮叶崖豆藤样品的根瘤菌归属于中慢生根瘤菌属.在系统发育树上,来源于同一地点或同一宿主植物的根瘤序列均表现出一定的聚集性,说明共生根瘤菌的种类可能受宿主植物及所处生态环境的共同影响.     

转座子Tn5-Mob对菜豆根瘤菌共生基因的诱变、转移和初步定位

转座子Tn5-Mob在质粒RP4-4配合下能诱动(Mobilization)菜豆根瘤菌RCR3622内源质粒的诱动转移。在种间根瘤菌杂交过程中,二个巨型质粒的转移频率均大于10~(-3);分子量约为285kb的psym3622是带有结瘤(nod)和产黑素(mel)基因的共生质粒(Symbiotic plasmid);这二个基因的最大距离不超过70kb左右。另一个分子量约为135kb的质粒在试验中为不具结瘤功能的隐蔽质粒。将psym3622共生质粒导入不结瘤(Nod-)的豌豆根瘤菌菌株B151,能够使后者在菜豆植物上表达结瘤的特性,形成无效根瘤。将psym3622共生质粒导入不结瘤的菜豆根瘤菌菌株JI8400,能够在菜豆植物上形成正常发育的有效根瘤。     

苜蓿根瘤菌和羽扇豆根瘤菌的大质粒

根瘤菌在农业生产中有很重要的意义,但 由于其与豆科植物共生的复杂性,所以其遗传 学及固氮功能等重要课题的研究一直难以深 人。近几年来不少报道证明许多根瘤菌存在质 粒^[4,9,11-13]还有资料证明根瘤菌质粒带有共生 基因^[8,10]和至少一部分固氮基因^[2]。因此根瘤 菌质粒的研究在理论上和实践上都有重要意 义。迄今还未见国内有关根瘤菌质粒研究的报 道,本文将叙述我们筛选和分离根瘤菌质粒的 方法,并介绍得到的初步结果。     

豆科植物-根瘤菌共生固氮的免疫调控机制

在长期进化中,根瘤菌与豆科植物形成一种独特的互惠共生关系——共生固氮。根瘤菌-豆科植物共生互作与病原细菌激发植物病原反应极为相似,然而根瘤菌的入侵和定殖并没有激发宿主豆科植物过度的防御反应,植物也进化出特殊的共生信号转导和根瘤发育途径来"邀请"根瘤菌的入侵和定殖。此外,植物防御反应也很大程度上调控根瘤菌与豆科植物共生的宿主特异性。越来越多的研究表明,植物防御反应在调控根瘤菌匹配识别、入侵、定殖以及类菌体发育等方面起关键调控作用。从植物免疫反应角度综述了根瘤菌与豆科植物共生互作的最新进展,通过与病原菌-植物互作的病原反应对比,论述了根瘤中植物感知微生物相关分子模式(MAMP,Microbe-Associated Molecular Patterns)和效应蛋白引起的免疫反应的调控机制。