根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）是一种栖生于土壤中的革兰氏阴性植物病原菌,在自然条件下该菌能够引起双子叶植物的冠瘿瘤疾病。根癌农杆菌通常生活在植物的根际周围,它能够感知到宿主分泌的信号物质,并对宿主分泌的信号物质产生趋化响应。趋化是细菌在复杂环境中生存的一种重要的适应性行为,它能够帮助细菌向更有利于生存的环境迁移。趋化响应的产生,起始于甲基趋化受体蛋白（methyl-accepting chemotaxis protein,MCP）,它负责识别并结合信号物质,并将信号传递到下游。在根癌农杆菌C58中,共含有20个编码MCP的基因,atu1912基因就是其中之一。该基因编码的MCP是一个典型的跨膜受体蛋白,具有跨膜受体蛋白含有的基本元件包括位于膜外的配体结合结构域（ligand binding domain,LBD）、HAMP结构域、MA结构域等。由于甲基趋化受体蛋白在细菌趋化过程中发挥着不可替代的作用,因此准备对根癌农杆菌atu1912基因及其编码蛋白功能的进行研究。本文从以下几个方面来探究了atu1912基因及其编码蛋白的功能。首先验证了atu1912基因编码蛋白和趋化偶联蛋白CheW的互作关系,接着预测出atu1912基因编码蛋白Atu1912的LBD区域,并通过异源表达获得该LBD蛋白并命名为LBD1912。最后利用基于荧光的热位移法（Fluorescence-based thermal shift assay,TSA）筛选出LBD1912的潜在配体,并通过等温滴定量热法（Isothermal titration calorimetry,ITC）,进一步鉴定筛选出的潜在配体,并测定了 LBD1912与配体结合之后的解离平衡常数KD。利用基于同源重组的精准DNA片段删除方法,敲除根癌农杆菌C58中编码Atu1912的基因atu1912,获得Atu1912缺失突变体（ΔAtu1912）;以质粒回补的方法,获得ΔAtu1912回补株（ΔAtu1912C）。首先通过测定根癌农杆菌及其突变体对叶片伤流液的响应,来判断Atu1912的缺失,是否影响到根癌农杆菌的趋化。接着通过利用毛细管趋化测定法,测定根癌农杆菌及其突变体对筛选出来的潜在配体的趋化响应,并最终确定Atu1912在调控根癌农杆菌C58趋化响应中的具体功能。通过将筛选出的配体作为唯一碳源添加到培养基中,确定了配体对根癌农杆菌C58生长的影响。此外还鉴定了atu1912基因的缺失,对于根癌农杆菌C58的生物膜形成的影响。主要结论如下:通过TSA,筛选出5种能引起LBD1912的熔解温度（Tm）变化大于2℃的潜在配体,大于2℃意味着可能结合,这5种潜在配体是丙酮酸、L-乳酸、丙酸、乙酸和乙醇酸。ITC实验进一步确定,只有丙酮酸和丙酸能与LBD1912特异性结合。丙酮酸与LBD1912的结合是放热过程,KD为17±0.9μM,而丙酸与LBD1912的结合是吸热过程,KD为31.5±5.4 μM。游动平板法证实Atu1912的缺失,影响根癌农杆菌C58对叶片伤流液的趋化响应。毛细管趋化试验证实根癌农杆菌C58能够被丙酮酸吸引和躲避丙酸,Atu1912的缺失,完全消除了根癌农杆菌对这两种物质的趋化响应,质粒回补ΔAtu1912C则能够恢复其对这两种物质的趋化响应。通过将丙酮酸和丙酸作为唯一碳源添加进MG/L培养基,确定根癌农杆菌C58能利用丙酮酸为碳源,而丙酸不仅不能被利用反而对C58的生长有抑制作用。此外,还测得了 Atu1912的缺失,影响了根癌农杆菌生物膜的形成量。本实验所取得的这些结果不仅对进一步认识根癌农杆菌识别环境信号和适应环境的机理有一定的理论意义,而且对如何利用丙酮酸和丙酸调控根癌农杆菌的生长,防控植物冠瘿瘤病或提高根癌农杆菌的转基因效率,也有潜在的实践指导作用。