苜蓿中华根瘤菌固氮正调节基因nifA功能的多效性

来源 :中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所 中国科学院上海生命科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyp2002
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nifA是共生固氮的正调节基因.以前的工作指出苜蓿中华根瘤菌Sinorhizobium meliloti的nifA基因不仅调节固氮基因的表达,还可能通过影响宿主的过敏反应来调节根瘤的形成.该工作试图通过分裂根实验了解nifA信息的传递过程.结果显示,nifA突变株SmY对另一侧根上的结瘤的抑制效率明显低于野生型,在SmY中引入nifA则提高对另一侧根上的结瘤的抑制效率,这一实验表明nifA具有反馈调节根瘤形成的作用,同时也表明nifA信息通过一系统信号传递.根毛变形实验发现SmY的结瘤因子能诱导植物根毛卷曲和变形现象比野生型更为明显.而HPLC的结果显示SmY分泌的结瘤因子在结构组成上与野生型有微小的区别.比较野生菌和nifA突变菌所结的根瘤中根瘤菌的全基因组基因表达谱,发现94个在野生菌中的表达比缺陷菌中的表达高3倍以上基因中(包括与固氮有密切相关的fixABC、nifHDK等基因)有四个与结瘤因子合成有关的基因nodQ、nodH、nodF和syrA.从这些结果我们推测nifA信息可能通过结瘤因子进行传导.该工作还通过异源表达分析和缺陷互补实验表明SmnifA的表达具有根瘤菌菌种属性.同时Sm nifA是苜蓿中华根瘤菌宿主专一性的决定因素之一.原因是Sm nifA表达具有根瘤菌菌种属性;在共生条件下Sm nifA可有效地激活苜蓿中华根瘤菌中的固氮结构基因和在苜蓿中华根瘤菌中有些基因的表达只受自生nifA调节而不能为异源nifA激活,但需要进一步证明.
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