粪产碱菌nifH启动子与LacZ的融合基因构建及其表达调控

在ｐＲＫ２９０载体上将粪产碱菌固氮酶基因ｎｉｆＨ的启动子与报告基因ＬａｃＺ相融合,获得表达载体ｐＳＫ６,并转导到粪产碱菌Ａ１５０１菌株中,探讨了铵和氧对该启动子的表达调控．结果表明,粪产碱菌ｎｉｆＨ启动子仍受到铵和氧的调节．当铵浓度大于３ｍｍｏｌ／Ｌ时,其表达水平大幅度下降,但铵浓度高达４０ｍｍｏｌ／Ｌ,仍有很低水平表达．而且,带有巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ∶ｌａｃＺ的粪产碱菌接合子在高铵条件下（４０ｍｍｏｌ／Ｌ）也有低水平表达．此外,氧对粪产碱菌的ｎｉｆＨ启动子有抑制作用,这在无铵条件下表现最为明显．     

固氮粪产碱菌ntrC-lacZ融合基因的构建及其在水稻根部的表达

将粪产碱菌（Alcaligenesfaecalis）A1501ntrC基因和lacZ基因正向克隆于广泛性转移载体pLA2917上,获得多拷贝ntrC质粒pLAC1和含ntrC－lacZ融合基因的重组质粒pLAC2,采用双亲结合方法,将上述两个重组质粒导入A1501中,获得含ntrC－lacZ融合基因的结合子A15C2和ntrC多拷贝结合子A15C1。采用X－gal原位显色技术、显微切片、扫描电镜观察及ntrC部分缺失突变株研究粪产碱菌ntrC在根部的表达及功能,结果表明粪产碱菌A1501在水稻根部有较强的定殖能力,并能侵进入水稻根内定殖。在水稻主侧根伸长区及根内皮层薄壁细胞及侧根分生区ntrC－lacZ融合基因表达活性明显高于别的部位。高铵条件下多拷贝ntrC结合子根表定殖能力大于野生型,而ntrC突变株则低于野生型。表明ntrC基因参与固氮菌根表结合的过程。     

固氮粪产碱菌ntrC-lacZ融合基因的构建及其在水稻根部的表达

将粪产碱菌（Alcaligenesfaecalis）A1501ntrC基因和lacZ基因正向克隆于广泛性转移载体pLA2917上,获得多拷贝ntrC质粒pLAC1和含ntrC－lacZ融合基因的重组质粒pLAC2,采用双亲结合方法,将上述两个重组质粒导入A1501中,获得含ntrC－lacZ融合基因的结合子A15C2和ntrC多拷贝结合子A15C1。采用X－gal原位显色技术、显微切片、扫描电镜观察及ntrC部分缺失突变株研究粪产碱菌ntrC在根部的表达及功能,结果表明粪产碱菌A1501在水稻根部有较强的定殖能力,并能侵进入水稻根内定殖。在水稻主侧根伸长区及根内皮层薄壁细胞及侧根分生区ntrC－lacZ融合基因表达活性明显高于别的部位。高铵条件下多拷贝ntrC结合子根表定殖能力大于野生型,而ntrC突变株则低于野生型。表明ntrC基因参与固氮菌根表结合的过程。     

固氮粪产碱菌谷氨酰胺合成酶的分离纯化及其特性

联合固氮细菌粪产碱菌Ａ１５０１菌体经超声破碎后,无细胞粗提液以ＰＥＧ－６０００分级沉淀,丙酮沉淀,再经蓝球脂糖亲和层析分离、纯化。获得的纯谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和４－３０％梯度ＰＡＧＥ上均呈均一的一条带。ＧＳ亚基及整酶分子量分别为５５ＫＤ和６４５ｋＤ,亚基由４５６个氨基酸残基组成。ＧＳ的Ｋｍ值。在以Ｇｌｕ为源的介质中培养时分别为２０ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｇｌｕ）,５０ｍｍｏｌ／Ｌ（ＡＴＰ     

粪产碱菌(Alcaligenes faecalix)基因文库的构建和nifH基因同源顺序的克隆

采用λ噬菌体置换型载体EMBL4,构建了Alcaligenes faecalis A-15 H1菌株总DNA的基因文库。用Sau3AⅠ限制酶完成部分酶切,取13—20kb大小的片段进行克隆。载体DNA经BamHⅠ和SaiⅠ完全双酶切,左右臂“退火”形成左右臂载体分子后再与外源片段连接。左右臂载体分子与外源片段按照1:1的分子比进行体外连接。用E.coli BHB2688和E.coli BHB2690制备的包装抽提物进行体外包装,所得基因文库效价测定为1.2×10~6 pfu,远远超过理论上所需的库容量。以nif H基因作为探针,经3轮噬菌斑原位杂交,从基因文库中筛选出含有其同源顺序的克隆,并得到了梯度点杂交的验证。对所得重组噬菌体克隆之一进行Southern转移杂交,结果证实,其3.5kb的EcoRⅠ酶切片段为nif H阳性杂交条带。将其克隆到质粒pUC19 DNA上后,转入受体菌JM101中。再次经Southern转移杂交,证明所得重组质粒克隆(pAFH)含有粪产碱菌中的与nifH基因有同源顺序的片段。     

固氮粪产碱菌谷氨酰胺合成酶的构象变化及调节作用

应用园二色谱测定了粪产碱菌谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）各构象,结果表明在Ｇｌｕ培养下ａ螺旋为２８％,β折叠为２２％,无规则卷曲占５０％;而在ＮＨ４＾＋培养下,三者相应为２０％,２０％,６０％。荧光光谱及付立叶红外光谱也证明,两种培养条件下ＧＳ的构象存在着差异。不同氮源对粪产碱菌ＧＳ的形成有显著的影响。高浓度ＮＨ４＾＋培养下ＧＳ合成受到阻遇,而Ｇｌｕ或低浓度ＮＨ４＾＋则对ＧＳ合成无明显的影响。ＮＨ４＾＋培     

固氮粪产碱菌谷氨酰胺合成酶的分离纯化及其特性

联合固氮细菌粪产碱菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｆａｅｃａｌｉｓ）Ａ１５０１菌体经超声破碎后,无细胞粗提液以ＰＥＧ－６０００分级沉淀,丙酮沉淀,再经蓝琼脂糖（ＢｌｕｅＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ－６８）亲和层析分离、纯化。获得的纯谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和４－３０％梯度ＰＡＧＥ上均呈均一的一条带。ＧＳ亚基及整酶分子量分别为５５ｋＤ和６４５ｋＤ,亚基由４５６个氨基酸残基组成。ＧＳ的Ｋｍ值,在以Ｇｌｕ为氮源的介质中培养时分别为２０ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｇｌｕ）,５０ｍｍｏｌ／Ｌ（ＡＴＰ）和４５ｍｍｏｌ／Ｌ（ＮＨ~＋_４）;在以ＮＨ~＋_４为氮源的介质中培养时则分别为７０ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｇｌｕ）,４９ｍｍｏｌ／Ｌ（ＡＴＰ）和８０ｍｍｏｌ／Ｌ（ＮＨ~＋_４）,表明ＮＨ~＋_４培养下形成高度腺苷化的ＧＳ对Ｇｌｕ及ＮＨ~＋_４的亲和力有所下降。     

固氮粪产碱菌谷氨酰胺合成酶的构象变化及调节作用

应用园二色谱测定了粪产碱菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｆａｅｃａｌｉｓ）谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）各构象,结果表明在Ｇｌｕ培养下α螺旋为２８％,β折叠为２２％,无规则卷曲占５０％;而在ＮＨ~＋_４培养下,三者相应为２０％,２０％,６０％。荧光光谱及付立叶红外光谱也证明,两种培养条件下ＧＳ的构象存在着差异。不同氮源对粪产碱菌ＧＳ的形成有显著的影响。高浓度ＮＨ~＋_４培养下ＧＳ合成受到阻遇,而Ｇｌｕ或低浓度ＮＨ~＋_４则对ＧＳ合成无明显的影响。ＮＨ~＋_４对固氮酶活性瞬间抑制可以被ＧＳ的抑制剂部分消除,但ＧＳ活性也受抑制。     

粪产碱菌nif H,nif D和部分nif K的克隆、定位及序列分析

提取粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)总DNA,经限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶电泳,以含肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)nif H和nif H-D基因的DNA片段为探针进行Southern杂交,筛选出与nif HDK同源的4.6kb片段,克隆到pBluesript SK~+载体上,构建了重组质粒pBZl.经亚克隆、酶切、DNA序列分析后发现,粪产碱菌具有与其它固氮菌相似的结构特征,其nif HDK共用1个启动子,具有上游激活序列UAS,RNA聚合酶σ⁵⁴因子识别序列、1个A-T富集区和SD序列.nifH和nif D的阅读框架分别为888和1476bp,GC含量各为61.6%和60.2%.nifH-nif D和nif D-nif K的基因间隔区长度分别为101和105bp,各存在1个7bp的反向重复和1个SD序列.由阅读框架(ORF)推导的铁蛋白和钼铁蛋白α亚基的氨基酸序列与其它固氮菌相比有较高的同源性,高度保守的氨基酸残基所处的位置也很相似.同源性比较说明,粪产碱菌与棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)同源性最高.     

嗜麦芽假单胞菌酪氨酸酶基因在类产碱假单胞菌中的转移与表达

类产碱假单胞菌 (Pseudomonaspseudoalcaligenes)是从盐城市农村粪池中采集的自然病死蝇蛆体内分离的具有显著杀蛆作用的细菌 ,野外使用易受阳光中紫外线的影响而失活。黑色素具有很强的抗辐射作用。将构建的含有嗜麦芽假单胞菌酪氨酸酶基因的质粒pWSY导入类产碱假单胞菌体内 ,使后者获得了稳定产生黑色素的能力。Southern杂交实验证实酪氨酸酶基因来源于嗜麦芽假单胞菌。SDS PAGE电泳显示该重组子体内额外表达了一分子量约为 1 8kD的蛋白 ,该蛋白很可能就是重组子表达的酪氨酸酶。经测定 ,重组子抗辐射作用明显增强 ,有效杀蛆时间显著延长 ,对畜、禽安全     

产碱菌属的一个新种

从土样中分离得到编号为E54的革兰氏阴性短杆菌。其形态、生理生化特性与假单胞菌属及产碱闺属的近似种均不相同。该菌株无鞭毛,无PHB颗粒形成。氧化酶阳性,氧化葡萄糖产酸,还原硝酸盐但无反硝化作用。产生精氨酸双水解酶,但不产生脲酶和色氯酸脱氨酶。石蕊牛奶产碱并还原n不水解淀粉和明胶。能利用多种碳源。DNA中G十C含量为6 8．65mol％。I)NA DNA杂交结果与产碱菌属更接近c因此,将其定为新种,命名为产酮产碱菌(Alcalige-nes ketogenes sp. Nov. Yin et Cai)。     

粪产碱菌对稻根氧化还原特性及水稻多元酚和内根际激素水平的影响

联合固氮粪产碱菌结合于水稻表时能增强水稻根部还原力和稻根超氧化物歧化酶活性,实验室和田间试验证明粪产碱菌能提高水稻幼苗对高、低温不良环境的抗逆性,经浸种处理的水稻幼菌植株内多元酚含量增加１２．５％。粪产碱菌对接种水稻多元酚抽提物有强烈的趋化性,而该抽提物对粪产碱菌的固氮活性有明显的刺激作用,多元酚抽提物经双向纸层析和薄层层析表明接种诱导了至少一个特征组分含量提高,采用粪产碱菌野生型Ａ１５０１和固氮     

盐胁迫下烘产碱菌在水稻根表的定殖和异源固氮基因的表达

异源ｎｉｆ－ＬａｎＺ融合基因在粪产碱菌Ａ１５６１中的表达活性随盐浓度增加而升高,然而逐渐降。ｎｉｆＨ－ＬａｅＺ融合基因可以正常表达的盐浓度在０．１％～０．５％之间,盐浓度与０．０５％时活必同Ａ１５６１在盐浓度为０．０６％时趋化能力最强,随着盐浓度的提高逐渐下降,当盐浓度为３．０％时完全人趋化能力。一定的盐浓度（０．５％）对固氮立碱菌的数远大于对照。３种ｎｉｆ－ＬａｃＺ融合基因在根内的表达部位有显著     

粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）吸收氢和同化CO2的特性

应用同位素氚(T_2)和~13C(~13CO_2),证明了水稻联合固氮菌——粪产碱菌A—15是一种含有吸氢酶的兼性化能自养细菌,具有较强的吸氢能力,吸氨酶活性可达到13.11μmol H_2 ml~(-1) cultureh~(-1);同时,它还可利用H_2为能源同化CO_2营化能自养生活,其RuBPC活性为24.65 nmolCO_2 mg~(-1) protein min~(-1)。无论在自养还是异养条件下,H_2都支持、并促进固氮活性。粪产碱菌培养在N_2条件下比在NH_4~ 条件下能积累更多的多聚-β羟基丁酸(PHB)。