【摘 要】
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本研究在前期固氮菌分离、筛选、鉴定的工作基础上,得到固氮菌株Kosakonia radicincitans GXGL-4A(简称为GXGL-4A,下同),以玉米、水稻为实验对象,通过在苗期施用不同浓度的GX
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本研究在前期固氮菌分离、筛选、鉴定的工作基础上,得到固氮菌株Kosakonia radicincitans GXGL-4A(简称为GXGL-4A,下同),以玉米、水稻为实验对象,通过在苗期施用不同浓度的GXGL-4A证实其对玉米和水稻生长有显著促进作用。构建含增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,egfp)基因的原核表达载体,用egfp基因标记的GXGL-4A接种玉米幼苗,发现GXGL-4A在玉米根、茎、叶均能定殖,根部是适宜定殖部位。设置封闭系统(灭菌土)和开放系统(非灭菌土),将GXGL-4A释放至玉米根际土壤中,通过抗生素抗性标记法和平板分离计数法测定GXGL-4A的种群消长动态,结果表明在监测期(15 d)间,2种处理(灭菌土、非灭菌土)下的土壤中的固氮菌GXGL-4A数量均呈现先升后降的变化趋势,且在接菌后1 d固氮菌的数量达到峰值,推知GXGL-4A在根际土壤中是优势菌种。采用第三代测序技术对GXGL-4A进行全基因组测序,对其固氮相关基因做了基因定位与统计分析,并与已知的其他固氮菌基因组进行比较,发现GXGL-4A有2个固氮基因簇,且固氮相关基因数目较Pseudomonas stutzeri A1501明显减少;同时对GXGL-4A的铵载体(amtB)进行了生物信息学分析,发现铵载体为膜蛋白,有11个跨膜区段,负责将胞外的铵运回胞内,维持菌体内的氮库平衡。建立并优化了共整合质粒和双质粒CRISPR/Cas9遗传突变体系,构建和筛选泌铵突变株,测定测定了野生株和突变株的生长曲线以及固氮酶活性,以期进一步揭示GXGL-4A的铵转运及调控机制。
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