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华癸中慢生根瘤菌7653R (Mesorhizobium huakuii7653R)可以与宿主豆科植物紫云英(Astragalus sinicus)形成生物固氮共生体,也可以在土壤中自由生长。在华癸中慢生根瘤菌7653R的全基因组测序完成之后,为了更好地了解7653R在类菌体分化过程中所发生的生理生化变化,我们采用RNA-Seq和Microarrays技术相结合的方法对7653R在两种代谢条件下(共生和自生)的转录组进行了研究。1.对类菌体的分离方法进行了比较分析,结果表明：如果需要获得完整的类菌体用于后续形态观察,可以使用物理分离的方法；如果需要获得高质量类菌体RNA用于RNA-Seq或Microarrays实验,可以采用Ambion MICROB Enrich试剂盒直接提取和纯化类菌体RNA的方法。应用上述所建立的技术方法,本文成功制备了华癸中慢生根瘤菌7653R在共生和自生条件下的RNA,进行了RNA-Seq和Microarrays实验。2.通过同源比对的生物信息学方法,构建了华癸中慢生根瘤菌7653R全局蛋白质互作网络(protein-protein interaction network, PPI)。3.对华癸中慢生根瘤菌7653R的转录组进行了分析。结果表明：(1)RNA-Seq和Microarrays均鉴定出7653R在两种生长状态下近三千条差异表达的基因。对这些基因进行了共线性分析,发现两种方法检测到的基因及表达特征相似度高,共线性好。(2)采用整合数据的方式(两种方法检测到的差异表达基因的合集),对这些差异表达的基因进行了COG功能分类,代谢途径分析,KEGG富集分析以及GSEA基因集富集分析。结果显示7653R在自生条件下主要是维持基础代谢,而类菌体的功能主要是进行生物固氮。显著上调的基因位于共生质粒上。在类菌体条件下,能量代谢相关基因的表达水平上调明显,而脂肪酸代谢相关基因表达水平变化很小,大多数与细胞周期相关的基因均呈下调表达。(3)利用Cytoscape将基因的差异表达与7653R的全局蛋白质互作网络进行整合分析,解析获得一个与共生固氮密切相关的亚网络。该亚网络包含多个hub基因以及若干未曾报导与固氮过程相关的基因亚网络。(4)鉴于CtrA在细胞分裂和类菌体分化中具有重要调控作用,以CtrA为中心,本文解析获得一个与其直接互作的基因亚网络。这些研究结果对深刻揭示类菌体分化、固氮机理提供了新材料及新视野。4.选择共生固氮子网中的hub基因MCHK-0866及其相邻的MCHK-0867’进行突变体的构建。构建了单基因突变和双基因突变的置换载体,采用三亲本结合转移的方法筛选获得双基因突变的稳定突变株,基于植物盆栽的共生表型检测为结瘤不固氮。5.改造了用于构建细菌单杂交随机文库的转录因子表达载体,建立并优化了构建随机文库的方法。结果显示此方法转化效率高,可获得大量转化子。为构建细菌单杂交随机文库,研究转录组中的重要转录因子及调控打下了工作基础。