国家高技术研究发展计划(2001AA214021) 作品数:12 被引量:53 H指数:6 相关作者: 周俊初 李友国 王忆平 林敏 陆伟 更多>> 相关机构: 中国农业科学院生物技术研究所 中国农业大学 华中农业大学 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家重点基础研究发展计划 国家杰出青年科学基金 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 医药卫生 更多>>
斯氏假单胞菌A1501物质代谢及能量生成相关基因的分析 被引量:1 2008年 斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501是一株分离自中国南方水稻根际土壤的联合固氮菌。该菌在无氨和微好氧条件下可将空气中的氮气转化为植物可以直接利用的铵。A1501基因组测定工作已经完成,根据A1501菌基因组的功能注释对该菌的中心代谢、能量合成及环境适应性等方面进行了生物信息学分析。结果发现,A1501菌的物质代谢途径具有多样性,除不能利用EMP途径代谢己糖外,该基因组含有几乎所有编码Entner-Doudorff途径(ED)、磷酸戊糖途径(HMP)、糖酵解途径(EMP)、三羧酸循环(TCA)以及乙醛酸途径中关键酶类的基因。此外,基因组分析鉴定了252个与能量产生相关以及3套编码电子传递复合体(1个Nqr和2个Rnf复合体)的基因簇。为进一步研究A1501菌的碳代谢调控及C-N偶联机制提供了重要的理论依据。 刘伟 燕永亮 杨剑 平淑珍 陈立宏 陆伟 张维 陈明 林敏关键词:斯氏假单胞菌A1501 生物固氮 斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501反硝化相关基因结构及功能分析 被引量:10 2005年 在A1501株的基因组上鉴定了4个反硝化相关的基因簇:nar,nir,nor和nos,共40个基因,基因的转录产物与其他种群中物质运输、基因调控以及还原酶类蛋白高度同源.nir,nor和nos基因簇在染色体上位置靠近,与nar基因簇相隔较远.与其他反硝化细菌比对的结果表明,A1501株中的40个反硝化基因组成了一套完整的反硝化催化系统.在A1501株中,该系统有以下特点:(ⅰ)nar基因簇中,narK基因只发现一个拷贝.(ⅱ)在narK与narG之间有一个narM基因.(ⅲ)在narX,narL基因的下游鉴定了两个基因dnrE和orf1,其中dnrE基因是一个属于FNR家族的转录因子.(ⅳ)A1501株中nir基因有16个,是所有已知反硝化细菌nir基因数量最多的.(ⅴ)在A1501株中,同时也是在假单胞杆菌属中首次报道norR基因.(ⅵ)nos基因簇相对保守,无论在基因组成还是排列方式与参照的菌株都完全一致. 燕永亮 杨剑 陈立宏 杨帆 董杰 薛颖 徐星晔 朱雅芳 姚志健 林敏 王忆平 金奇关键词:基因组成 基因数量 FNR 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 利用酵母双杂交系统研究斯氏假单胞菌固氮调节蛋白NifL和NifA的相互作用 被引量:4 2005年 解志红 杨毅 平淑珍 陈明 张维 陆伟 徐玉泉 刘洪娟 王国英 C.Elmerich 林敏关键词:调节蛋白 酵母双杂交系统 假单胞菌 核苷酸序列分析 固氮 费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈的定殖动态与结瘤研究 被引量:8 2003年 以发光酶基因luxAB为标记 ,在根盒缩影条件下研究了费氏中华根瘤菌HN0 1DL在大豆根圈的定殖动态、分布范围及其结瘤情况 .结果表明 ,HN0 1DL在根盒 灭菌土壤和非灭菌土壤缩影中的大豆全根系定殖动态与水平明显不同 ,前者在第 1 2d时达到最高定殖密度 (8.65logcfu·g- 1 ) ,而后者的早期定殖数量下降较快 ,且于第 1 5d时达到最高定殖密度 (6 .88logcfu·g- 1 ) .HN0 1DL在大豆播种 5d后在大豆根部的A(0~ 4cm)区根段上达到最高定殖密度 (7.0 5logcfu·g- 1 ) ,然后开始缓慢下降 ,至第 1 9d时仍维持相对稳定 ,在第 33d时又开始回升 .至播种后第 46d时HN0 1DL可散布至种子下方 1 6cm处的根段部位 .HN0 1DL在A区根段的定殖密度持续较高 ,所形成的发光根瘤总数 (1 6 .3个 )及发光比例 (68.8% )最高 ,且发光根瘤主要集中于该区段主根上 .发光根瘤比例沿A E区段逐渐下降 。 李友国 周俊初Colonization Pattern of Azospirillum brasilense Yu62 on Maize Roots 被引量:6 2003年 Plasmid pVK1001 which carried the gfp gene of GFPmut2, a mutant of GFP, was introduced into Azospirillum brasilense Yu62 by electroporation. Maize seedlings were inoculated with the GFP-labelled baeteria and grown gnotobiotically in flask with semi-solid agar medium. Observations were performed with confocal laser scanning microscopy (CLSM) and electron microscopy, respectively, at 8 d and 12 d after inoculation. Confocal laser scanning microscopy showed that A. brasilense Yu62 could penetrate into the cortex tissue, colonizing in the intercellular spaces of the parenchyma cells of the cortex tissue. Transmission and scanning electron microscopy (TEM) showed that the majority of the bacteria colonized on the root surface and only a minority of them resided in the root interior. 刘元 陈三凤 李季伦关键词:COLONIZATION 两株发光酶基因标记的重组大豆根瘤菌在土壤缩影中的存活研究 被引量:4 2003年 研究了发光酶基因 (luxAB)标记的重组费氏中华根瘤菌HN0 1DL、大豆慢生根瘤菌TA113QD与其出发菌株HN0 1、TA11在灭菌和未灭菌土缩影中的存活动态。结果表明 :HN0 1DL和TA113QD在灭菌土缩影和未灭菌土缩影中的存活动态特征显著不同 :标记菌株在灭菌土缩影中的早期存活数量一般有所下降后而保持相对稳定的较高存活水平 ,而在未灭菌土缩影中其存活数量在整个跟踪过程中持续下降至约 4 5logcfug- 1 土。 李友国 周俊初关键词:基因标记 基因重组 大豆根瘤菌 碳代谢总体调控蛋白CRP对肺炎克氏杆菌nif启动子的抑制作用 被引量:4 2002年 在肠道细菌中,碳代谢总体调控蛋白CRP(也称为cAMP受体蛋白)通过PTS系统介导葡萄糖效应,调控σ70依赖型碳源分解代谢操纵子的转录活性。当自生(联合)固氮的肺炎克氏杆菌(Klebsiellapneumoniae)以不同的碳水化合物作为惟一碳源生长时,其固氮活性明显不同,且这种不同碳源对固氮活性的影响发生在基因表达调控水平上,在近缘的大肠杆菌遗传背景下的进一步研究表明,在cAMP存在时,CRP对肺炎克氏杆菌所有的σ54依赖型nif启动子(nifB,nifE,nifF,nifH,nifJ,nifLA和nifU)都有抑制作用,序列分析结果表明,CRP的抑制作用与其在这些启动子上游的DNA顺式作用元件无直接相关性,对肺炎克氏杆菌crp基因的分离、测序结果显示,其编码的CRP蛋白与已知的大肠杆菌CRP蛋白在序列与功能上高度保守,因此认为不同碳源代谢对固氮基因的调控作用可能是由CRP-cAMP复合体介导的。这一研究工作将碳代谢调控系统和固氮调控系统通过CRP-cAMP耦联在一起,具有重要的生理学意义。 李稚婷 孙义成 毛贤军 王忆平关键词:肺炎克氏杆菌 基因调控 固氮作用 基因转录活性 固氮斯氏假单胞菌固氮调节基因ntrB的功能研究 2008年 利用三亲接合的方法将含有 ntrB 基因部分序列的自杀载体导入固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501中,获得了 ntrB 基因的非极性突变株(AdnB)。RT-PCR实验证明,AdnB 菌株中与 ntrB 连锁的下游基因 ntrC 能正常转录;ntrB 基因的非极性突变导致细胞完全丧失固氮能力,但其突变株能在含 NH_4^+的基本培养基 K 中正常生长;在以硝酸盐为唯一氮源时,AdnB 比野生型 A1501的细胞生长延迟约14~18 h,认为 ntrB 基因与硝酸盐的氮代谢有关。功能互补实验结果表明,AdnB 的功能互补菌株能完全恢复细胞的固氮作用和对硝酸盐的利用。 高淼 陈明 何升 窦岳坦 侯胜强 平淑珍 张维 陆伟 王玉炯 林敏关键词:斯氏假单胞菌A1501 碳代谢总体调控蛋白CRP对nifU启动子的抑制作用不依赖于该启动子上游CRP与NifA竞争的靶位点 2002年 在大肠杆菌中,碳代谢总体调控蛋白CRP抑制肺炎克氏杆菌nifU启动子的表达.序列分析表明,nifU启动子上游有一个CRP靶位点,且该位点与已知的NifA靶位点重合.体外凝胶阻滞实验结果表明,CRP对该位点的亲和性与对乳糖操纵子的CRP靶位点相似,说明在生理条件下,CRP可与NifA激活蛋白竞争该靶位点.该位点突变的体外凝胶阻滞实验结果表明,CRP不再与突变的nifU启动子结合.体内活性检测结果显示,在组成性表达NifA蛋白的激活下,CRP对上游CRP靶位点突变的nifU启动子依然有抑制作用,其程度与野生型启动子无明显差异.因此,CRP对nifU启动子的抑制作用不依赖于该启动子上游特异的CRP靶位点,暗示CRP与Eσ54RNA聚合酶间的直接相互作用在该抑制效应中起着主要作用. 李稚婷 张维佳 王忆平关键词:靶位点 基因调控 肺炎克氏杆菌