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通过接合实验将携带Tn5转座子的自杀性质粒载体pSUP1011导入野生型粪产碱菌A1501中，在含有卡那霉素的A15限制性选择平板上挑选抗性单菌落，构建粪产碱菌的Tn5插入突变库。从突变库3000多株接合子中筛选获得三株泌氨突变株，命名为A15M1、A15M2、A15M3。在A15限制性培养液和含硝酸盐培养液中，突变株和野生型的生长曲线趋势基本一致，但是突变株的泌氨量高于野生型，在含硝酸盐培养液中培养至对数生长后期泌氨量可达3.96mM，野生型A1501的泌氨量几乎检测不到。 通过接合实验将携带有粪产碱菌nifH-lacZ融合基因的转移载体pSK6和携带巴西固氮螺菌nifH-lacZ融合基因的转移载体pAB358转入野生型A1501和突变株A15M1、A15M2、A15M3中，在不同铵浓度下分别测定含有同源和异源nifH-lacZ融合基因的突变株和野生型中的β-半乳糖苷酶活性。结果发现：在无氮条件下同源nifH-lacZ融合基因在三株突变株中的表达活性均高于野生型A1501（pSK6），A1501（pSK6）为168.5活力单位（units），突变株A15M3（pSK6）的活性最高，为1600活力单位（units）。随着铵浓度的增加，A1501（pSK6）的β-半乳糖苷酶活性急剧下降，但是突变株仍保持较高的酶活。这说明nifH-lacZ在野生型A1501中的表达为诱导型，在无铵条件下高效表达，高铵条件下低水平表达；在突变株中nifH-lacZ融合基因的表达为组成型，不受NH4+浓度抑制。异源nifH-lacZ和同源nifH-lacZ的表达情况基本一致，说明粪产碱菌的固氮基因表达调控机制可能与巴西固氮螺菌相似。 在A15无氮限制性半固体培养基中，突变株A15M1的固氮酶活为22.75nmol C2H4/小时.瓶，A15M3为23.27n mol C2H4/小时.瓶，均高于野生型A1501（18.33n mol C2H4/小时.瓶）。15N示踪实验结果表明，突变株A15M1的固氮效率为17.8gN/107个菌/天，突变株A15M2的固氮效率为18.96gN/107个菌/天，A15M3的固氮效率为19.14gN/107个菌/天，分别较野生型（15.36μgN/107个菌/天）提高了15.9％、23.4％和24.6％。 根表定殖实验表明，突变株在水稻根系的定殖能力比野生型略强。突变株与野生型等量混合后接种到无菌水稻幼苗上培养，三株突变株在根表定殖的菌体数分别占定殖总菌体数的61.53％、70.2％和60％，并且只有小部分定殖在根的内部。在无菌水稻幼苗上接种含nifH-lacZ融合基因的突变株，经X-gal原位染色观祭表明，突变株在稻根表面［JJ“聚集成团，m出－IJCZ人’卜、侧根交界处和侧根上可高效表达。扫描电镜观察表明，接种突变株的水稻根尖端的根毛较接种野生型的稻根细而长，单位面积的根毛数量相时较多。 采用 Tns核心区域卡那霉素抗性基因＊)的一对特异引物，分别对野生型和突变株的总DNA进行PCR扩增，从突变株A15MI、A15MZ、A15M3中能扩增出一条大约 500hp的叩t 11特征带，证明＊ 转座序列确实插人到泌氨突变株的妇色体中，其插入位点可能与泌氨特性相关，该位点有可能参与固氮负调节的过程。采用 DIG标记的nptll片段为探针对突变株 AI SMI 和＾15M3的总DNA进行Southern杂交。杂交结果表明：在突变诛AI SMI中与泌氨相关的 Tns插入位点位于大小约为 10kb的 EcoR ISac！DNA片段上；在突变株A15M3中与泌氨相关的Tns插入位点位于大小约为18kb的EcoR！－rl DNA片段上。