Bradyrhizobium japonicum基因工程菌株HN32中外源片段的来源检验

采用Southern转移,放射性同位素分子杂交等研究手段,对本课题组构建的一株高效固氮大豆根瘤菌HN32中的外源片段的来源进行了分析。研究结果证实:该外源片段确系来源于Sinorhizobium fredii B52菌株,并且在受体Bradyrhizobium japonicum 22—10菌株中本不存在。     

Bradyrhizobium japonicum工程菌株HN32田间占瘤率的测定

应用特定根瘤菌株接种豆科植物与土著根瘤菌竞争结瘤,在竞争中特定根瘤菌结瘤数占总瘤数的百分数称为占瘤率。这是分析特定根瘤菌株产生增产效果的重要因素。测定占瘤率的方法,主要有抗性标记技术,荧光抗体技术,酶连免疫技术,分子杂交技术和红外线指纹图谱法等,每种方法都有其优缺点。本研究利用HN32菌株的四环素抗性测定技术和α—~(32)P标记的pHN32为探针进行的DNA/DNA杂交技术来考查田间接种大豆根瘤菌工程菌株HN32的占瘤率。     

慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)USDA110菌株3-羟丁酸脱氢酶基因(bdhA)的克隆、序列及特性

 通过功能互补试验 ,从慢生型大豆根瘤菌USDA110菌株基因文库中筛选到能互补广宿主根瘤菌NGR2 34的bdhA突变体菌株NGRPA2和苜蓿根瘤菌的bdhA突变体菌株Rm1110 7、使之恢复Hbu+ 表型的克隆 ;经酶活测定和Southern杂交证明该克隆含有bdhA基因。测定了bdhA基因全序列 ,并在GenBank登记 (登记号为 :AY0 775 81)。该基因由 789个碱基对组成 ,编码分子量为 2 7.5 9ku、含 2 6 2个氨基酸残基的 3 羟基丁酸脱氢酶。在该基因的开放阅读框内插入interposonΩKm ,并通过同源重组构建了BradyrhizobiumjaponicumbdhA突变体 (bdhA ::ΩKm)。植株试验未显示bdhA基因的突变对结瘤、固氮有明显影响。     

不同地理来源的快生大豆根瘤菌的质粒研究

本研究以国产材料为主建立了一种分离效果好、快速简便的S. Fredii菌株的质粒分析方法-改良的Eckhardt in well lysis（样井内裂解）技术。对来自辽宁等9省（区）的129个S.fredii菌株的质粒组成进行分析后发现,这些菌株含有1-6条质粒,大小约在32-＞1000kb之间,菌株的质粒组成具有多样性,在菌株的质粒组成与地理来源之间存在一定的关系。37℃高温和70μg/ml吖啶橙处理对S.fredii具有消除质粒的作用,但不同的菌株对这些处理有不同的敏感性。对C331和DE332菌株消除了质粒的衍生株结瘤能力及产黑色素能力的测定结果表明,C331的结瘤作用和DE332的产黑色素能力是由质粒控制的。     

大豆根瘤菌元素分析的研究

大豆的共生体有3个类群。用新近发展起来的细胞成分N、C分析技术分类大豆根瘤菌发现,快生型大豆根瘤菌的N含量为2.74 - 4.33%,C含量为50.82 - 52.73%,N/C比值＜10;慢生型大豆根瘤菌N含量为5.41 - 9.71%,C含量为43.59 - 50.32%,N/C比值为11.43 - 20.94;超慢型大豆根瘤菌N含量为9.19 - 11.53%,C含量为42.56 - 46.10%,N/C比值为20.56 - 25.46%。3个类群有较大差异。细胞成分N、C含量分析可作为大豆根瘤菌分类上的一个重要指标。     

快生型大豆根瘤菌的研究——Ⅱ.湖北ZA1等11个菌株的共生性和竞争性

从湖北分离的11株快生型大豆根瘤菌在大豆矮脚早、猴子毛、泰兴黑豆和鄂豆2号上能有效共生,有些菌株的固氮能力强于慢生型大豆根瘤菌113—2和005。所有快生型菌株无氢酶。竞争结瘤表明,快生型大豆根瘤菌ZA_1、ZA_6和ZA_(11)菌株在矮脚早上具有较强的竞争能力,而快生型GH_(35)、GH_(37)菌株在猴子毛上是不良的竞争者。     

费氏中华根瘤菌内源质粒和大豆品种对菌株竞争结瘤能力及固氮效率的影响

 采用发光酶基因 (luxAB)标记技术 ,在无菌砂培条件下测定了费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)内源质粒和大豆品种对供试菌株竞争结瘤和固氮效率的影响。结果表明 ,供试菌株的固氮效率主要由共生质粒所决定 ;而竞争结瘤能力主要取决于其染色体所携带的基因 ,内源质粒 (包括共生质粒和非共生质粒 )对供试菌株竞争结瘤能力没有明显的影响。菌株的竞争结瘤能力对供试的大豆品种依赖性较小 ,品种对不同组合中的菌株竞争结瘤能力影响效果不同     

快生型大豆根瘤菌的耐盐机制和结瘤性状

1983年,我们自天津及新疆盐碱地分离了14株快生型大豆根瘤菌,一般都能耐0.3—0.4MNaCl,其中 RT19菌株为轻度嗜盐细菌,在无盐的 YM 培养液中生长缓慢,但在含有0.3MNaCl 的 YM 培养液中生长迅速,而且在0.6MNaCl 条件下仍可生长。该茵还可在酸性(pH5.0)和碱性(pH10.5)条件下生长,表现出较强的抗逆性。从美国引进的 USDA191等11株快生型大豆根瘤菌也能在0.3—0.4MNaCl 条件下生长。将这些菌株在夏播大豆112-2-4作结瘤试验,发现除 USDA191外,其他快生型大豆根瘤菌的结瘤和固氮能力一般较差。天津快生型大豆根瘤菌也有类似现象,但其中 RT14菌株表现出较高的固氮酶活性。USDA191能在13个不同的大豆品种结瘤,表明该菌具有广谱性。在0.2MNaCl 条件下,USDA191菌株细胞内的谷氯酸含量急剧上升,以平衡培养基的渗透性。而且,它的耐盐性与培养基所含的氨基酸有关。     

慢生大豆根瘤菌与竞争结瘤相关的lrp基因的克隆

通过对重组质粒pGXN300中的2.3kb EcoRI片段测序分析发现,其中含有一完整的lrp基因和部分putA基因,与King等报道的B.japonicum的lrp基因DNA序列有88％同源性。应用Tn5gusA5定位诱变的方法获得了gusA基因表达的根瘤菌lrp基因突变体GX20108。植株试验表明,突变株结瘤时间明显推迟,竞争结瘤能力也显著下降。     

用celB基因检测慢生型花生根瘤菌接种的效果

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将celB标记基因分别导入2株慢生型花生根瘤菌Spr2-8和Spr4-7中,检测结果表明,celB基因在Spr2-8和Spr4-7中均可以有效表达.通过盆栽试验研究了标记菌与土著菌的竞争结瘤效果,结果表明本试验所采用的2个菌株与土著菌相比有更高的竞争结瘤能力,其固氮有效性也较高.     

快生型大豆根瘤菌血清学特性的研究

以自新疆、黑龙江、辽宁、吉林、湖北、天津和北京等地分离的16株快生型大豆根瘤菌为供试菌,用交叉凝集反应比较研究了它们与目前国内外已报道的9株快生型大豆根瘤菌标准血清型菌株之间的血清学关系,研究结果表明：（1）菌株J711,NJ16、NJ111和A212均属O#-1（2048）血清型。（2）菌株RT15、Two-7和93F41与供试标准血清型菌株的菌体抗原均不相同,命名为O#-9、O#-10和O#-（11）3种新的血清型。菌株6-1为自凝菌株,其血清型为O#-0。（3）交叉抗原吸收试验结果表明,菌株92X10、C333、RT10和2056同属O#-5血清型,并可进一步区分为O#-（5ab）、O#-（5bcd）、O#-（5def）和O#-（5fg）4个血清亚型。菌株HA10-1-3、HA12-1-12和2120分属O#-6血清型的O#-（6ab）、O#-（6bcd）和O#-（6de）3个血清亚型。（4）将2048等6个标准菌株重新命名为O#-1,O#-2,O#-3,O#-4,O#-7和O#-8血清型。