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国家重点基础研究发展计划(2001CB108901): 作品数：17 被引量：43H指数：4; 相关作者：俞冠翘朱家璧邹华松朱家壁刘芳华更多>>; 相关机构：中国科学院上海生命科学研究院北京大学中国科学院更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>; 相关领域：农业科学生物学轻工技术与工程更多>>

异源nifA基因对苜蓿中华根瘤菌nifA突变体的互补分析被引量：4: 2006年; 为深入研究苜蓿中华根瘤菌NifA的特性,分别用组成型表达的慢生型大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌的nifA基因互补苜蓿中华根瘤菌nifA突变体,观察其共生表型.结果表明,慢生型大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌nifA基因不能互补苜蓿中华根瘤菌nifA突变体的共生表型.以苜蓿中华根瘤菌nifA突变体为遗传背景,利用全基因组微阵列实验比较分析引入异源nifA基因后产生的基因表达谱的变化.结果显示,苜蓿中华根瘤菌自身NifA蛋白引起238个基因的表达发生变化.这些表达差异的基因分属共生、能量和中心代谢、持家、细胞结构与运输等生物学功能组.慢生型大豆根瘤菌、紫云英根瘤菌和阴沟肠杆菌的NifA蛋白分别引起了20,7和9个基因的表达发生变化.这些基因主要是固氮相关基因,但差异不及苜蓿中华根瘤菌NifA互补菌明显.以苜蓿中华根瘤菌nifH启动子与lacZ融合基因为报道基因,研究nifH的表达.结果指出,慢生型大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌的NifA蛋白只能部分激活苜蓿中华根瘤菌nifH的表达,激活水平分别为苜蓿中华根瘤菌NifA蛋白激活率的70%和50%,与微阵列实验结果相符.; 姚振华田哲贤戴小密Anke Becker李健严海芹肖琰朱家璧俞冠翘Silvia Rüberg王忆平邹华松; 关键词：SINORHIZOBIUM MELILOTI

Disruption of nifA Gene Influences Multiple Cellular Processes in Sinorhizobium meliloti: 2007年; Sinorhizobium meliloti nifA is important in fixing nitrogen during symbiosis. A nifA null mutant induces small white invalid nodules in the roots of host plant. The additional phenotypic alterations associated with the disruption of the nifA gene are reported in this study. Under a free-living state, S. meliloti nifA mutant reduces its ability to swarm on a half-solid plate. Interestingly, the AHL （Acylhomoserine lactones） contents in the nifA mutant are lower than that of the wild type during the lag phase, whereas it is reversed in the logarithmic and stationary phases. Quantitative spectrophotometric assays reveal that the total amount of extracellular proteins of the nifA mutant are lower than that of the wild type. In addition, the mutant abolishes its nodulation competitive ability during symbiosis. These findings indicate that NifA plays a regulatory role in multiple cellular processes in S. meliloti.; 巩子英朱家璧俞冠翘邹华松; 关键词：NIFA SWARM

苜蓿中华根瘤菌Sm NifA蛋白与阴沟肠杆菌Ec NifA蛋白功能差异的研究被引量：7: 2003年; nifA基因是固氮基因nif的调节基因,其产物NifA蛋白是固氮过程的中心调节因子。将多拷贝组成型表达的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti,Sm)nifA基因或阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae,Ec)nifA基因引入苜蓿中华根瘤菌野生型菌株Sm 1021和苜蓿中华根瘤菌nifA突变型菌株SmY中,并检测这些苜蓿中华根瘤菌感染苜蓿之后根瘤的表型及固氮酶活性。实验结果表明,苜蓿中华根瘤菌NifA蛋白和阴沟肠杆菌NifA蛋白在苜蓿中华根瘤菌中的功能有明显差异。在野生型菌株Sm 1021中,引入多拷贝SmnifA基因对宿主根瘤固氮效率的促进作用明显优于引入多拷贝Ec nifA基因的作用。引入多拷贝Sm nifA基因的SmY菌株(nifA突变型)能够共生固氮,而引入Ec nifA基因的SmY菌株仍然不能固氮。氨基酸序列同源性分析显示,N末端结构域是Sm NifA蛋白和Ec NifA蛋白同源性最低的功能域。进一步研究表明,Sm NifA蛋白的N末端结构域在互补苜蓿中华根瘤菌nifA突变型菌株SmY的固氮功能时是必需的。; 杨成涛俞冠翘沈善炯朱家璧; 关键词：苜蓿中华根瘤菌阴沟肠杆菌同源性

苜蓿中华根瘤菌烯脂酰ACP还原酶基因fabI1的功能研究被引量：3: 2009年; 我们先前的工作表明,苜蓿中华根瘤菌的烯脂酰ACP还原酶基因fabI1在nifA突变根瘤中表达水平降低.本研究构建了fabI1的定点插入突变体.与野生型相比,突变菌株的生长速度变慢,在高浓度NaCl培养基上的生长能力降低.在半固体培养基上,该突变体的涌动能力完全丧失.在共生过程中,突变菌株在宿主植物上延迟结瘤,形成根瘤的能力下降.虽然苜蓿中华根瘤菌中的烯脂酰ACP还原酶基因fabI2的序列与fabI1有66%的一致性,但fabI2不能恢复fabI1突变体的表型,揭示了这两个基因在功能上的差异.; 刘影朱家璧俞冠翘邹华松; 关键词：苜蓿中华根瘤菌表型结瘤

水稻中结瘤素基因的同源基因研究被引量：7: 2005年; 以核酸数据库中检索到的75个豆科植物结瘤素基因作为探针,应用生物信息学方法对水稻基因组进行扫描分析。在水稻基因组中发现有31个与结瘤素基因具有同源性的基因,与相应的结瘤素基因比对,它们的氨基酸序列一致性至少在35%以上。这表明在水稻基因组中广泛存在豆科植物结瘤素基因的同源基因。豆科植物结瘤素基因enod40、蔗糖合成酶基因和Rab基因与水稻中对应的同源基因比较分析表明,它们属于直向同源基因,可能来自于共同的祖先基因,在长期进化过程中豆科植物结瘤素基因受根瘤器官形成的需求而发生变异。然而,另有44个豆科结瘤素基因在水稻基因组中未显示有同源性基因的存在,这些结瘤素基因在豆科植物与根瘤菌建立共生过程中起着重要的作用。推测可能是由于水稻中缺少了这些豆科结瘤素基因,导致水稻不能结瘤固氮。; 王彦章俞冠翘朱家壁; 关键词：基因研究水稻基因组同源基因合成酶基因器官形成性基因

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti) nifA基因通过诱导宿主防卫反应调节根瘤的形成被引量：2: 2007年; 苜蓿中华根瘤菌nifA基因是固氮基因的正调节因子,本文研究了nifA基因对根瘤形成的调节作用.在分裂根实验中,nifA突变株对另一侧根的结瘤抑制率比野生型菌下降43.7%,感染突变株植物合成的植保素和形成的坏死细胞的数量也相应减少,与植物防卫反应相关的苯丙氨酸解氨酶基因、查儿酮合成酶基因和几丁质酶基因不能表达.这些结果说明,苜蓿中华根瘤菌nifA基因通过诱导宿主植物的防卫反应对根瘤的形成进行调节.虽然nifA突变株在宿主植物上引发根瘤的数量增加,它合成的结瘤因子的量却比野生型菌株少.因此,可以推测nifA基因介导了多种信号途径对根瘤的形成进行调节.; 陈笑涛邹华松姚振华CHENG HaiPing戴小密朱家璧俞冠翘; 关键词：NIFA基因防卫反应根瘤形成结瘤因子

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)LuxR家族转录因子ExpR调节motC操纵子的表达被引量：4: 2006年; 目前已知苜蓿中华根瘤菌(S.meliloti)Rm1021 ExpR+突变导致胞外多糖Ⅱ(EPSⅡ)的过量表达,而胞外多糖是根瘤菌成功侵染宿主植物形成有效根瘤必需的物质。软琼脂板实验发现ExpR+突变株运动能力有缺陷。但是鞭毛染色实验并没有检测到突变株的鞭毛与野生型有什么不同。通过启动子-lacZ融合子进一步研究突变株中基因表达的差异发现,ExpR以细胞密度依赖的方式调节motC操纵子的表达。由此可见,在苜蓿中华根瘤菌中,ExpR同时参与了胞外多糖Ⅱ的合成和细胞运动能力的调节。; 罗利刘芳华朱家壁俞冠翘; 关键词：SINORHIZOBIUM

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)中两个gcvA基因的鉴定及其特性: 2008年; GcvA蛋白是LysR转录因子家族成员,在大肠杆菌(Escherichia coli)中,它激活编码裂解甘氨酸酶系(GCV)操纵子(gcvTHP)的表达,这一过程受甘氨酸诱导.在以前的工作中,我们分别突变了苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)中90个LysR家族转录因子,并鉴定了突变株的表型.本研究证明了苜蓿中华根瘤菌基因组中存在2个gcvA基因gcvA1和gcvA2;苜蓿中华根瘤菌gcvTHP操纵子的充分激活需要它们的同时存在.gcvA1对gcvTHP操纵子的激活需要甘氨酸诱导,而gcvA2对gcvTHP操纵子的激活则不需要甘氨酸诱导,推测苜蓿中华根瘤菌中gcvTHP表达的调控机制与大肠杆菌中的不同.进化分析显示,很多原细菌中都存在GcvA蛋白,而苜蓿中华根瘤菌的GcvA1和GcvA2与大肠杆菌的GcvA的亲缘关系很远,这也许可以解释它们gcvTHP表达调控模式的不同.研究结果为LysR基因家族的功能提供了新的线索.; 戚铭盛罗利Hai-ping Cheng朱家璧俞冠翘; 关键词：苜蓿中华根瘤菌

nifA突变的苜蓿根瘤菌在根瘤中的转录组学分析被引量：3: 2006年; 用全基因组微阵列比较了根瘤中苜蓿根瘤菌1021的nifA突变菌和野生菌的基因表达谱.分析结果表明,nifA的缺失引起601个基因的表达发生变化.这些基因分别属于生物大分子的合成代谢、三羧酸循环及呼吸代谢以及结瘤固氮过程等多个功能组,预示着根瘤中细菌的生长状态发生了显著的变化.在根瘤中,fixK以及受其激活的基因在nifA突变菌中的表达量显著高于野生菌.定量实时PCR分析表明,根瘤中fixLJ的转录水平在nifA突变菌中显著高于野生菌.通过统计学方法从13个表达发生显著变化的基因的上游调控序列中找到推测的NifA结合位点.; 田哲贤邹华松李健张远涛刘影俞冠翘朱家璧Silvia RübergAnke Becker王忆平; 关键词：转录组 NIFA

应用cDNA-AFLP技术鉴定紫花苜蓿(Medicago sativa)根瘤发育相关基因被引量：11: 2006年; 共生固氮根瘤的形成是根瘤菌和宿主植物相互作用的结果.根瘤菌和宿主植物产生的众多信号分子控制着宿主植物为根瘤发育和维持根瘤功能所必需的基因,使这些基因在根瘤发育过程中有序地表达.为识别这些基因,本研究比较了紫花苜蓿根瘤和根的cDNA扩增片段长度多态性(cDNA-amplifiedfragmentlengthpolymorphism,cDNA-AFLP).在约3000余个cDNA片段(transcript-derived-fragment,TDF)中分离到71个片段,它们在根瘤中呈增强表达或特异性表达.以根和根瘤总RNA为探针,分别对71个TDF进行反向Northern杂交分析.同时,任选其中8个TDF为探针进一步作Northern杂交分析.实验结果表明,61个片段在根瘤中呈增强表达或特异性表达.其中31个片段与其他生物体中已知功能的基因有很高的同源性,与信号转导、基因表达调节、物质运输和防御反应等过程相关,推测与这些片段(TDF)相对应的紫花苜蓿基因可能在根瘤发育的信号转导、基因表达调节、物质运输和根瘤的反馈控制方面也发挥着重要作用.进一步的Northern杂交分析表明,RX89基因的转录产物只能在BacA+根瘤中检测到,说明这个片段相对应的基因很可能在根瘤菌开始分化成类菌体的根瘤中表达.; 谢荣何志水刘芳华邹华松朱家璧俞冠翘; 关键词：CDNA-AFLP 紫花苜蓿共生固氮苜蓿中华根瘤菌

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