【摘 要】
：
细菌群体感应（quorum sensing,QS）是指细菌的基因表达依赖于细菌种群密度的调控。QS系统是一种普遍的细菌信息交流方式,作为基因表达调控网络的重要组成部分,使得细菌感知群体密度,协调群体行为,适应不断变化的环境或者参与寄主的互作过程。慢生型根瘤菌Bradyrhizobium diazoefficiens主要与大豆共生,具有优良的结瘤固氮效率,B.d iazoefficiens USDA
论文部分内容阅读
细菌群体感应（quorum sensing,QS）是指细菌的基因表达依赖于细菌种群密度的调控。QS系统是一种普遍的细菌信息交流方式,作为基因表达调控网络的重要组成部分,使得细菌感知群体密度,协调群体行为,适应不断变化的环境或者参与寄主的互作过程。慢生型根瘤菌Bradyrhizobium diazoefficiens主要与大豆共生,具有优良的结瘤固氮效率,B.d iazoefficiens USDA110（B.d 110）是该种的模式细菌。B.d 110染色体上Bja I-Bja R1与革兰氏阴性细菌经典型Lux I-Lux R QS系统同源。前期RNA-seq研究发现,Lux R型Bja R1转录因子突变导致细菌氮代谢过程大量基因表达显著下降,本研究通过构建报告基因转录融合体,继续探究bja R1突变对根瘤菌氮代谢过程的影响。研究成果有助于提升对大豆-慢生型根瘤菌共生固氮体系理论认知,研发高效固氮菌株,提高结瘤固氮效率,减轻环境土壤污染,助力绿色农业发展。研究结果如下:1、以野生体菌株B.d 110与突变体菌株B.dΔbja R1为背景,构建了群体感应系统高丝氨酸类脂信号物合成酶基因bja I与固氮还原酶基因ni H启动子与报告基因gus A的转录融合体菌株;氮同化代谢过程关键基因gln II（编码谷氨酰胺合成酶）、gln B（编码氮代谢调节因子）以及amt B（编码氨转运蛋白）启动子与报告基因lac Z的转录融合菌株。2、研究显示,bja R1的缺失导致根瘤菌在大豆根瘤中的固氮酶活性（ARA,乙炔还原活性）和nif H基因启动子活性显著提高。表明,bja R1的敲除可以显著提高大豆慢生型根瘤菌固氮能力;gln II-lac Z、gln B-lac Z与amt B-lac Z在接种大豆20天的根瘤中活性最高,而nif H-gus A在30天最高,表明类菌体中氮同化代谢相关基因的表达在固氮过程开启前,就逐渐下降。此外,无论在自由生活还是接种条件下,突变菌株B.dΔbja R1中,这些氮同化代谢基因转录融合体的活性均显著低于野生体菌株。因此,氮同化代谢过程在B.dΔbja R1突变株体内受到更加严重的抑制,可能是导致其固氮能力显著提高的原因之一。3、自由生活状态下,与野生体菌株B.d 110相比,外源无机氮化合物（NH4Cl、Na NO3以及Na NO2）的添加显著促进突变体菌株B.dΔbja R1生长,表明bja R1参与细菌对环境氮营养水平的响应;NO3--氮除外,20 m M NH4+-氮以及NO2--氮高氮营养条件下的大豆接种实验显示,接种突变菌株B.dΔbja R1的大豆根的投影面积、表面积、根总长度、根系总体积和固氮酶活性均比野生株显著增加,表明bja R1基因突变能缓解高浓度的无机氮化合物对大豆共生固氮的抑制作用,极可能是氮同化代谢不敏感菌。综上,大豆慢生型根瘤菌中的群体感应系统可能参与调控根瘤菌的氮营养代谢过程,从而影响根瘤菌的固氮作用。
其他文献
苜蓿属（Medicago）及其近缘属胡卢巴属（Trigonella）和草木樨属（Melilotus）均属豆科（Fabaceae）蝶形花亚科（Papilionoideae）车轴草族（Triolieae）,该族固定嵌套在蝶形花亚科的反向重复区缺失类群（Inverted Repeat Lacking Clade,IRLC）内。这三个属的物种均为全球性栽培、适应性广泛且品质十分优良的重要豆科经济作物。长期
图像是视觉感知信息的基础。对于大多数视觉系统而言,雾天环境会严重影响所捕获图像的质量,如对比度下降、目标主体不清晰、细节丢失以及可视度低等问题,这些系统多涉及无人驾驶、自主导航、交通监控、工业视觉、水下图像分析等诸多方面。而在计算机视觉领域中,为保证目标任务的顺利进行,全面反映被监控对象,往往对图像的质量要求较高。因此,通过一定的手段去除雾气的干扰,得到高质量的图像是视觉任务中关键的预处理步骤。基
轨道交通是实现都市圈可持续发展的重要支柱,在都市圈的发展中,人口逐渐向郊区扩散,市郊间通勤频率大大提升,使得市域铁路的建设需求日益增强。发展市域铁路,必须要有配套的列车运行控制系统的支撑,而其中车载设备和地面设备间的无线通信系统是列控系统的重要组成部分,对于保障列车高效、安全运行有关键的作用。目前城市轨道交通综合无线通信系统（Long Term Evolution-Metro,LTE-M）是我国新
在全球气候变化和人类活动不断加剧的背景下,湿地旱化问题日益突出,个别湿地甚至出现火灾现象,湿地保护面临着前所未有的挑战。研究湿地干旱成因和火灾发生机制对于系统保护湿地和防范极端灾害风险至关重要。生态系统退化的过程往往是非线性的。当环境条件达到某一临界条件时,生态系统可能会由一种状态突然转换成另一种状态,系统的结构和功能发生显著改变,这种现象被称为稳态转换（Regime shift）。在此过程中,生
随着无线通信技术的飞速发展,设备的通信速率越来越高,与此同时,无线通信的频谱资源也在人们逐渐探索的过程中越来越紧缺。基于LED的室内可见光通信作为一种新型的接入技术,它具有380nm～780nm的频谱资源,能够解决目前无线通信频谱资源紧张的问题,因此成为通信领域目前的研究热点之一。在日常生活中,单个的LED布局下发光功率不足且难以同时满足通信和照明的需求,通常需要采用多光源的LED布局。然而,该布
随着高铁建设的突飞猛进,因铁路交通事故所引起的人员伤亡虽然随着检测技术及防护技术的提升稍有降低,但也仍居高不下。有效识别且避免漏检、误检侵入铁路安全界限以内影响铁路行车安全及铁路系统正常运作的侵限异物是亟待解决的问题。基于深度学习的铁路异物侵限检测算法能代替人工巡检及传统检测的方式,完成铁路异物侵限领域对侵限界限的有效划分以及对待检异物目标的有效检测。但也存在诸如铁路数据集不足、铁路安全界限划分不
随着社会的快速发展,人们对无线通信的需求越来越大,蜂窝移动通信是无线通信领域中最受关注的一个领域,蜂窝移动通信系统设计中最重要的一点就是需要通过建模了解从发射天线传输到移动天线的无线电信号的传播,接收信号的质量直接受到传输线路的影响,从而影响系统的成功。路径损耗是由接收机和发射机之间信号功率衰减而产生的,无线系统中基站的不正确放置将导致网络性能不佳和服务质量降低,因此可以使用路径损耗预测模型来确定
土壤细菌是土壤生态系统的重要组成部分,在地球生态系统的物质循环和能量流动中起着至关重要的作用。微生物拮抗作用作为微生物相互作用的一种,对土壤细菌群落的结构和功能有着重要影响。链霉菌在土壤中广泛存在,可以产生多种拮抗化合物,是土壤微生物拮抗作用的重要贡献者。影响微生物拮抗作用和群落结构的因素有很多,其中气候变暖和植物群落的改变更是目前的研究热点。关于优势植物或增温对土壤微生物短期影响的研究较多,但少
随着我国高速铁路的迅速发展,对列车运行环境的安全性提出了更高的要求。无线传感器网络具有结构灵活、布线简易、节点成本较低、覆盖范围广、对环境有很强的适应性等优点,能够满足铁路环境对监测数据的精确度及广度的需求,并可以监测铁路基础设施和各类自然环境灾害;又可以节省铁路沿线环境监测网络的搭建费用且便于后期维护。因此,无线传感器网络非常适合在铁路沿线大规模部署,可长期在较为恶劣、偏远的环境完成实时监测任务
随着无线通信技术的不断发展,4G、5G、wifi设备逐渐进入千家万户,在方便普罗大众生活的同时,也使得无线通信设备数量爆炸式增长,合法和非法通信设备混杂其中,引起大量的安全问题。为了认证无线通信设备的用户身份,射频指纹识别技术应运而生,该技术能够识别无线通信设备硬件引起的射频特征,从射频特征反推出通信设备硬件特征,进而识别出该无线通信设备的身份。基于深度学习的射频指纹识别技术从物理层识别用户身份,