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假单胞菌基因组通常含有四个主要的过氧化氢酶编码基因（katA,B,E和G）,其表达受氧化胁迫诱导和氧化胁迫应答蛋白OxyR调控。此外,非编码RNA在细菌的氧化胁迫抗性应答中也发挥重要的调控作用。固氮施氏假单胞菌A1501分离自水稻根际,其固氮活性受根际非生物胁迫因子、特别是氧化胁迫因子的影响较大。我们前期研究发现,A1501拥有一个参与最佳固氮活性和氧化胁迫抗性调控的新型非编码RNA NfiS。该非编码RNA通过与固氮酶基因nifK mRNA互作来调控固氮酶活性,但其参与氧化胁迫抗性调控的靶标基因和分子机制尚不清楚。本研究开展突变株构建、基因截短和MST测定等研究工作,证明NfiS在转录后水平上参与氧化胁迫抗性调控,其靶标基因为katB。主要研究进展如下:1.在H2O2冲击条件下,A1501菌中氧化胁迫相关基因如oxyR、katA、katB和katE均表达上调,其中katB上调最强,为正常条件表达值的9倍。进一步构建了katB插入突变株和回补株,发现在H2O2冲击条件下katB突变降低了菌株的氧化胁迫抗性和过氧化氢酶酶活,而回补株能够回补相关突变表型,表明KatB在A1501的氧化胁迫反应中具有重要功能。2.生物信息学分析发现,NfiS的茎环结构上存在两个可能与katB mRNA互作的位点,分别位于6-23 bp处和141-153 bp处。两个位点的单突变能够部分回补nfiS突变株的氧化胁迫抗性,但双突变丧失了回补功能。互补结果表明,上述两个位点与NfiS的氧化胁迫抗性调节功能相关。3.人工合成了含有上述结合位点序列及其突变序列的寡核苷酸片段,采用MST实验证明,katB mRNA与NfiS茎环结构上的两个位点序列均存在直接的结合作用。进一步分析了nfiS突变对katB mRNA的半衰期影响,发现在H2O2冲击条件下其半衰期在野生型中为6 min,而在nfiS突变株中为3 min。上述结果表明,NfiS通过与katB mRNA的直接结合增强其稳定性。4.测定了不同氧浓度下野生型、katB突变株和回补株、nfiS突变株和回补株的固氮酶活,发现处于最佳浓度1.0%时,katB突变株的固氮酶活相当于野生型的67%;随着氧浓度升高,各菌株酶活均显著下降,其中katB突变株的酶活下降最明显:当氧浓度升至2.0%时,其酶活仅为野生型的13%,而katB回补株在不同氧浓度下均能回补突变株酶活,说明katB的突变提高了菌株固氮酶的氧敏感性。但是,在不同氧浓度下nfiS突变株的酶活均相当于该浓度下野生型酶活的50%左右,说明nfiS的突变不影响菌株固氮酶的氧敏感性,推测当nfiS突变后可能仍有其他调节因子通过与katB mRNA的互作参与A1501固氮酶活的调控过程。综上所述,NfiS通过与katB mRNA的相互作用增强其转录后稳定性,提高过氧化氢酶的表达量,进而参与了A1501氧化胁迫抗性和固氮酶活的调控过程。