检索结果-南通市图书馆

施氏假单胞菌a1501中非编码RNA CrcY的功能鉴定及其调控机制

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

施氏假单胞菌A1501中非编码RNA CrcY的功能鉴定及其调控机制

作者：谷伟中国农业科学院

学位级别：硕士

当环境中存在多种生长介质时,微生物会利用自身代谢调控系统,优先选择最适碳源进行生长,同时非优势碳源的利用被抑制,这种现象叫做碳代谢抑制调控。假单胞菌中碳代谢调控系统主要由二元调控系统CbrAB,全局性调节蛋白Crc以及非编码RNA C... 详细信息

当环境中存在多种生长介质时,微生物会利用自身代谢调控系统,优先选择最适碳源进行生长,同时非优势碳源的利用被抑制,这种现象叫做碳代谢抑制调控。假单胞菌中碳代谢调控系统主要由二元调控系统CbrAB,全局性调节蛋白Crc以及非编码RNA CrcZ及CrcY组成。该系统中,CrcZ及CrcY可以与Crc进行高效、特异的结合,从而严谨调控Crc对靶基因的表达。在施氏假单胞菌a1501中,基因组及转录组分析发现一个非编码RNA CrcY的类似物。5’-RACE实验确定其转录方向与两侧的基因相同。序列分析表明,crcY内部具有6个Crc结合位点,它们在空间呈非配对的茎环结构,更利于结合Crc蛋白。CrcY与CrcZ具有相同的起始位点、高度保守的Crc结合位点和一个非ρ依赖的终止子。本实验应用Northern blot杂交在功能上证明了CrcY的存在。通过构建crcY缺失突变株及过表达菌株,同时引入crcY突变株、crcYZ双突变株、crc突变株、cbrA突变株、cbrB突变株作为对照株,本实验研究了CrcY与CrcZ对菌株生长、抵御胁迫能力以及碳代谢抑制等的调控作用。结果表明,CrcY与CrcZ可以在功能上协同互补。当一方缺失后,另一方能够补偿性增加,确保碳代谢调控的正常进行。共同敲除crcY和crcZ后,crcYZ双突变株在混合碳源中的生长远不及野生型,这表明其生长受到碳代谢抑制作用的影响。此外,crcYZ双突变株抵御逆境胁迫(如高盐、热激、H202冲击)、趋化及运动性等方面的能力被削弱。固氮酶活实验表明,单独缺失crcY或crcZ几乎不影响固氮酶活。但共同敲除crcY和crcZ后,crcYZ双突变株的酶活值仅为野生型的一半,这与cbrB突变株和crc突变株的结果相同。过表达crcY使酶活值下降一半,但过表达crcZ对酶活值影响不大。通过一系列实验及相关基因表达水平(RT-PCR)分析,我们发现CrcY+CrcZ表达总量与酶活值的大小在一定范围内正相关。当总量达到一定水平时,继续增加总量不会显著增强固氮酶活。而当总量极低或不存在时,固氮酶活不会消失,效率约为野生型的一半。

关键词：施氏假单胞菌a1501 碳代谢抑制固氮 CrcY CrcZ

固氮施氏假单胞菌a1501四碳二羧酸结合蛋白DctP的功能及表达特性

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微生物学通报 2017年第4期44卷 825-834页

作者：戴淑玲李红权尚立国杨智敏闫宁陆伟燕永亮战嵛华西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010 中国农业科学院生物技术研究所北京100081 河北大学河北保定071002

【目的】研究施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)a1501四碳二羧酸结合蛋白Dct P的生物学功能和自身表达特性。【方法】构建结合蛋白编码基因dct P的非极性突变株,测定dct P突变株以不同四碳二羧酸(琥珀酸延、胡索酸、苹果酸)为唯一碳... 详细信息

【目的】研究施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)a1501四碳二羧酸结合蛋白Dct P的生物学功能和自身表达特性。【方法】构建结合蛋白编码基因dct P的非极性突变株,测定dct P突变株以不同四碳二羧酸(琥珀酸延、胡索酸、苹果酸)为唯一碳源时的生长情况和固氮酶活性;构建dct P基因启动子的融合表达载体dct P-lac Z,将其分别转入野生型a1501和ntr BC、rpo N和dct B突变株中,测定在不同四碳二羧酸为唯一碳源诱导条件下重组菌株中的β-半乳糖苷酶活性。【结果】dct P基因的突变使菌株丧失了四碳二羧酸的利用能力,影响了菌株的固氮酶活性;苹果酸、延胡索酸、琥珀酸对dct P-lac Z具有明显的诱导作用;在rpo N、ntr BC和dct B突变株中,dct P的表达量均显著降低。【结论】Dct P蛋白在四碳二羧酸的利用过程中起重要的作用,dct P基因的表达是Rpo N依赖型,可被四碳二羧酸诱导,受到调控蛋白Ntr BC/Dct B的协同调控。

关键词：施氏假单胞菌a1501 四碳二羧酸 DctP

固氮施氏假单胞菌a1501—玉米根际联合固氮作用及其微生物群落分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固氮施氏假单胞菌A1501—玉米根际联合固氮作用及其微生物群落分析

作者：冯帅西南科技大学

学位级别：硕士

氮循环与农业生产和生态环境息息相关。人类通过施加氮肥来增加作物产量,但与此同时,氮肥流失破坏了氮原有的平衡,进而导致全球性的环境问题。植物根际是土壤介质、植物和微生物交互作用的微界面,也是物质和能量交换的区域。大量研究表... 详细信息

氮循环与农业生产和生态环境息息相关。人类通过施加氮肥来增加作物产量,但与此同时,氮肥流失破坏了氮原有的平衡,进而导致全球性的环境问题。植物根际是土壤介质、植物和微生物交互作用的微界面,也是物质和能量交换的区域。大量研究表明接种联合固氮菌能促进玉米的产量,但是接种效率和稳定性容易受到环境因素的影响;同时接种对土壤及根际微生物群落影响的研究报道甚少,其中的微生物机理和生态效应也存在疑问。本研究将固氮施氏假单胞菌a1501和玉米作为模式对象,考察该菌在根部的定殖效率,利用15N同位素稀释法定量生物固氮对玉米氮素的贡献。同时考察不同水分条件下接种固氮施氏假单胞菌a1501对玉米的促生效应及根际氮循环功能微生物群落及活性的影响,为深入了解联合固氮菌和宿主植物间的相互作用,提高微生物的固氮效率及减少农业生产的氮肥用量提供理论依据。主要研究结果如下:一、分别在营养液和土壤培养条件下,通过平板计数和扫描电镜方法观察固氮施氏假单胞菌a1501在玉米根系的定殖情况。结果表明,固氮施氏假单胞菌a1501能够在玉米根系定殖。二、盆栽试验结果表明,无菌土壤介质中种植的玉米生长量受到水分条件和固氮菌接种的显著影响。接种固氮施氏假单胞菌a1501后第60天的玉米植株生长量在干旱条件和水分充足时分别提高22.7%和32.5%。未灭菌的自然土壤介质种植的玉米生长量也受到水分条件的显著影响;固氮菌接种提高了玉米生长量,但是结果不显著。15N同位素稀释法测定结果表明水分条件显著影响了固氮施氏假单胞菌a1501的固氮贡献量,水分充足条件下固氮贡献率为31.6%,而干旱条件下为20.1%。因此本实验条件下接种固氮施氏假单胞菌a1501可以为玉米提供生长所需的部分氮素。三、采用绝对定量q PCR和高通量测序技术,分析不同水分条件和固氮施氏假单胞菌a1501接种对玉米不同土壤区域(根际土和表层土)氮循环功能微生物种群数量、转录活性及群落结构的影响。结果表明水分条件措施显著影响了根际土固氮菌nif H基因、氨氧化细菌和氨氧化古菌amo A基因数量和转录活性,但对表层土和根际土的微生物群落结构没有显著影响。固氮施氏假单胞菌a1501接种显著影响了玉米根际固氮菌nif H基因、氨氧化细菌和古菌amo A基因拷贝数和转录数,同时对根际土中细菌和固氮菌群落结构产生显著影响。不同土壤区域的细菌和固氮菌群落多样性也表现出差异,固氮菌更多地存在于根际土中,而氨氧化细菌和氨氧化古菌在表层土中数量更高,表明不同土壤区域(生态位)是影响土壤微生物及氮循环关键功能微生物最主要的因素,这很可能是土壤特性如有机碳和氮含量差异造成的。本论文阐释了固氮施氏假单胞菌a1501和玉米的联合固氮作用,表明固氮施氏假单胞菌a1501能够在玉米根际定殖并通过固氮作用对植株贡献氮;同时接种固氮菌对微生物群落的影响显著小于土壤生态位的影响。

关键词：施氏假单胞菌a1501 玉米根际联合固氮根际微生物群落 15N同位素稀释法扩增子测序

固氮施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)a1501同化硝酸盐代谢基因簇分布及调控研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国农业科技导报 2021年第7期23卷 72-81页

作者：黄丽玲李耘王珊珊陆超杨智敏林敏燕永亮陈明张维王劲周正富柯秀彬战嵛华陆伟中国农业科学院生物技术研究所北京100086

固氮施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)a1501在有氧条件下能够利用硝酸盐/亚硝酸盐为唯一氮源生长,表明该菌除了具有固氮和反硝化等氮循环系统外还有同化硝酸盐/亚硝酸盐系统。为进一步阐明该菌同化硝酸盐的代谢机制,利用生物信息学... 详细信息

固氮施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)a1501在有氧条件下能够利用硝酸盐/亚硝酸盐为唯一氮源生长,表明该菌除了具有固氮和反硝化等氮循环系统外还有同化硝酸盐/亚硝酸盐系统。为进一步阐明该菌同化硝酸盐的代谢机制,利用生物信息学手段分析了硝酸盐同化相关基因的组成及分布情况,并初步研究了同化硝酸盐途径特异性调控关系。结果表明,*** a1501中存在两个硝酸盐同化基因簇nasST-nasA-nirBDnasBcobA和nasR-nasFED,分布于基因组不同部位。第一个基因簇中nasS-nasT编码二元抗转录终止因子,nasA编码NarK/NasA家族硝酸盐转运蛋白,nirBD编码亚硝酸盐还原酶,nasB编码同化硝酸盐还原酶,cobA编码参与西罗血红素合成的尿卟啉-ⅢC-甲基转移酶;第二个基因簇中nasR编码单一组分抗转录终止因子,nasFED编码ABC型(ATP依赖)硝酸盐/亚硝酸盐转运蛋白。NasS-NasT双组分蛋白调控硝酸盐/亚硝酸盐还原酶基因的转录,NasR调控硝酸盐/亚硝酸盐转运蛋白基因的转录。

关键词：施氏假单胞菌a1501 硝酸盐同化基因簇途径特异性控制

固氮施氏假单胞菌耐铵基因模块的构建与功能评价

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固氮施氏假单胞菌耐铵基因模块的构建与功能评价

作者：毋少宇中国农业科学院

学位级别：硕士

生物固氮是一个高度模块化和高耗能的生化过程,其长期进化过程中形成了高度保守的固氮酶功能模块、调控模块、电子传递模块和氧保护模块。同时其相关基因的表达受全局调控因子Ntr C、Rpo N以及途径特异调控因子Nif LA的精细调控。在铵... 详细信息

生物固氮是一个高度模块化和高耗能的生化过程,其长期进化过程中形成了高度保守的固氮酶功能模块、调控模块、电子传递模块和氧保护模块。同时其相关基因的表达受全局调控因子Ntr C、Rpo N以及途径特异调控因子Nif LA的精细调控。在铵缺乏条件下,Ntr C蛋白与σ因子Rpo N激活nifA基因表达,后者激活所有固氮基因表达;而在有铵条件下,固氮负调控蛋白Nif L与Nif A结合,抑制固氮基因表达。铵抑制固氮基因表达,是生物固氮田间应用的一个重要限制因素。采用合成生物技术构建人工耐铵模块,将为打破铵抑制的生物固氮自然法则提供新思路和新途径。本研究以固氮施氏假单胞菌为底盘,分别选取ntr C、rpo N和nifA三个调控层级的节点基因为功能元件,通过不同表达强度启动子同ntr C和rpo N搭配以及nifA基因的定向改造等策略构建模块,并对模块的耐铵特性和水稻接种促生效果进行评价。主要研究结果如下:1.全局调控基因ntrC和rpoN的模块构建。根据a1501在高铵和低铵条件的转录组数据,选取高铵条件下4个不同表达强度的启动子P1-P4,数字PCR显示,4个启动子在高铵条件下的表达强度比为1600:360:20:1。分别将4个启动子与ntr C和rpo N组装,构建了8个功能模块,并转入野生型a1501。8个模块分别提高菌株在无氮条件下的固氮酶活20%-150%,但在0.2 m M以上铵浓度培养条件下,8个基因模块均未表现出耐铵能力。铵冲击实验表明,P-ntr C和P-rpo N模块能够耐受0.2 m M铵冲击。将以上2个模块组合能显著提高底盘菌固氮酶活1倍,并赋予底盘菌在0.2 m M铵浓度下固氮的能力,但高于0.2 m M铵浓度无固氮酶活。实时定量分析表明,0.2 m M以上铵浓度条件下,组合模块能够高表达nif LA,但nif H几乎不表达,暗示nif LA系统对固氮酶基因表达存在决定性调控。2.途径特异基因nifA的模块构建。通过蛋白多序列比对及分子对接模拟,确定4个可能参与Nif A-Nif L蛋白互作的保守氨基酸。根据氨基酸侧链特性,对每个位点分别构建3种突变,共获得12个nifA突变基因。经测试,由K230、R295和E356位点突变衍生的9个nifA突变模块赋予菌株在20 m M铵浓度下高固氮活性,与野生型菌株的最佳酶活相当。其中nifA-E356K模块具有更高的耐铵特性,使菌株在100 m M铵浓度培养条件下仍具有高酶活,与野生型菌株的最佳酶活相当。3.分析nifA-E356K模块耐铵机制。酵母双杂交试验证明Nif A野生型蛋白与Nif L蛋白可以结合,而nifA-E356K编码的Nif A-E356K蛋白不能与Nif L体内结合,暗示E356K的氨基酸突变阻断了Nif L对Nif A的抑制作用。高铵条件下的转录组分析结果表明,nifA-E356K模块显著提高了固氮岛内基因的表达,此外,也发现四碳二羧酸转运dct QM和硫转运cys AWTP以及ATP硫化酶cys DN等参与能量合成的基因上调显著,可能参与了高铵条件下的能量合成。***-E356K模块的水稻促生效果测试。将nifA-E356K模块分别导入a1501野生型和泌铵菌A1568中并测定模块的耐铵和促生效果。结果表明,该模块可赋予泌铵菌A1568在100 m M高铵条件下高水平固氮酶活,此外,提高A1568泌铵能力约1.5倍。水稻接种实验结果表明,nifA-E356K模块显著提高了泌铵菌A1568在低铵和高铵条件下对水稻的鲜重、干重和株高的作用,但是不能增强非泌铵菌株的水稻促生能力。综上所述,本研究通过对基因元件的模块化构建,获得了高铵条件下促进固氮途径特异基因表达的ntr C-rpo N组合模块和耐铵的nifA-E356K模块,为进一步优化、设计和组装高效智能的人工耐铵线路提供了工作基础。

关键词：施氏假单胞菌a1501 耐铵固氮全局调控途径特异调控基因模块

土壤微生物定植根系对玉米吸收传导药剂能力的影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

土壤微生物定植根系对玉米吸收传导药剂能力的影响

作者：郝风娇中国农业科学院

学位级别：硕士

作物根际土壤中存在大量微生物,土壤微生物以不同形式与根系发生作用,对植物生长具有重要影响,而根系吸收是作物吸收农药的重要途径。但目前关于土壤中微生物对根系药剂吸收传导的研究非常有限。基于此,本文研究根际有益微生物和病原微... 详细信息

作物根际土壤中存在大量微生物,土壤微生物以不同形式与根系发生作用,对植物生长具有重要影响,而根系吸收是作物吸收农药的重要途径。但目前关于土壤中微生物对根系药剂吸收传导的研究非常有限。基于此,本文研究根际有益微生物和病原微生物作用于根系对药剂吸收的影响,其中有益微生物选用施氏假单胞菌a1501(Pseudomonas stutzeri),病原微生物选用禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、终极腐霉(Pythium ultimate),药剂选择呋虫胺、吡虫啉、氯虫苯甲酰胺、甲萘威、溴氰虫酰胺、甲氧虫酰肼、氟苯虫酰胺,药剂log P在-0.549～4.200。将有益微生物和病原菌分别接种于土壤,再将药剂施于土壤,综合比较不同类型土壤微生物对玉米吸收传导药剂的影响,通过比较不同处理间地上部、伤流液和根系中各种药剂含量差异,结合各处理在根系内各种微生物定植量,以及玉米幼苗根长、株高、鲜重和根系表面积等,以进一步解释土壤微生物是如何影响药剂吸收传导影响。现得出以下结论:(1)关于地上部和伤流液药剂传导:在-0.549

关键词：禾谷镰刀菌终极腐霉施氏假单胞菌a1501 吸收传导玉米幼苗

非生物胁迫条件下施氏假单胞菌生物膜形成规律的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

生物技术通报 2017年第2期33卷 172-178页

作者：闫宁杨智敏尚立国戴淑玲战嵛华陆伟林敏燕永亮西南科技大学生命科学与工程学院绵阳621010 中国农业科学院生物技术研究所北京100081

旨在系统研究非生物胁迫因素对固氮施氏假单胞菌a1501生物膜形成能力的影响,测定了不同NaCl浓度、pH值、温度等培养条件下a1501生长及其生物膜形成能力的变化规律。结果显示,上述3种环境因素均对a1501菌的生长及生物膜形成具有影响,且... 详细信息

旨在系统研究非生物胁迫因素对固氮施氏假单胞菌a1501生物膜形成能力的影响,测定了不同NaCl浓度、pH值、温度等培养条件下a1501生长及其生物膜形成能力的变化规律。结果显示,上述3种环境因素均对a1501菌的生长及生物膜形成具有影响,且呈现出一定的规律性。NaCl浓度2 mmol/L、p H值6.8、温度30℃是a1501的最适生长条件,而在0.6 mol/L的NaCl、p H值6.0及温度40℃等胁迫条件下,a1501菌的生物膜形成量均达到最高,分别为最佳生长条件下的7.8、7.0和2.0倍。在测试的诸因素中,NaCl浓度对a1501生物膜形成影响最大。以上结果表明,生物膜的形成与菌体生长负相关,即高盐、弱酸、高温等条件不利于a1501的生长,但刺激了其生物膜的形成。

关键词：施氏假单胞菌a1501 非生物胁迫生物膜形成生长特性环境因素

固氮施氏假单胞菌RpoN蛋白对鞭毛合成的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国农业科技导报 2017年第11期19卷 33-41页

作者：李耘刘晓东李琴战嵛华燕永亮陆伟中国农业科学院生物技术研究所北京100081 安徽农业大学生命科学学院合肥230036

选择性σ因子σ^(54)(又称为RpoN)参与到许多细菌特定基因的转录起始过程,如氮同化基因、四碳二羧酸转运基因以及鞭毛基因。为了研究施氏假单胞菌a1501(Pseudomonas stutzeri,a1501)中σ因子RpoN对鞭毛合成的影响,构建了a1501的rpoN缺... 详细信息

选择性σ因子σ^(54)(又称为RpoN)参与到许多细菌特定基因的转录起始过程,如氮同化基因、四碳二羧酸转运基因以及鞭毛基因。为了研究施氏假单胞菌a1501(Pseudomonas stutzeri,a1501)中σ因子RpoN对鞭毛合成的影响,构建了a1501的rpoN缺失突变株与功能回补株,并对野生型、突变株与回补株的鞭毛结构、swimming运动、生物膜形成、根际定殖能力以及鞭毛基因的表达水平进行了比较分析。结果表明:rpo N突变株丧失了鞭毛结构与swimming运动能力,根际定殖与生物膜形成能力相对野生型分别下降了25倍与10倍;此外,rpoN缺失后a1501中大量鞭毛基因发生显著下调;启动子分析发现RpoN除了可能参与调控Ⅱ级、Ⅲ级鞭毛基因外,还可能调控一级基因fli A以及四级基因fliC。以上结果说明RpoN在不同调控等级影响a1501鞭毛的合成,进而影响该菌运动、生物膜形成、根际定殖这些与水稻建立起联合固氮体系息息相关的过程。

关键词：施氏假单胞菌a1501 RpoN 鞭毛合成根际定殖生物膜

大肠杆菌氮代谢调节蛋白GlnG与固氮施氏假单胞菌氮代谢调节蛋白NtrC的功能互补研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

生物技术通报 2016年第4期32卷 190-197页

作者：柯琪陈清华战嵛华陆伟燕永亮西南科技大学生命科学与工程学院绵阳621010 中国农业科学院生物技术研究所北京100081

旨在围绕大肠杆菌DH10B(Escherichia coli DH10B)中氮代谢调节蛋白GlnG与施氏假单胞菌a1501(Pseudomonas stutzeria1501)中氮代谢调节蛋白NtrC在一般氮代谢调控网络中是否存在功能互补展开研究。利用DH10B菌的glnG基因回补a1501菌的ntr... 详细信息

旨在围绕大肠杆菌DH10B(Escherichia coli DH10B)中氮代谢调节蛋白GlnG与施氏假单胞菌a1501(Pseudomonas stutzeria1501)中氮代谢调节蛋白NtrC在一般氮代谢调控网络中是否存在功能互补展开研究。利用DH10B菌的glnG基因回补a1501菌的ntrC突变株,以及a1501菌的ntrC基因回补DH10B菌的glnG突变株,对所获得的功能互补株分别展开生理生化表型测定。结果表明,在以硝酸钾或尿素为唯一氮源的培养条件下,DH10B glnG基因可以回补a1501ntrC突变株的氮源利用能力,并且部分恢复ntrC突变株的固氮酶活性(约为野生型a1501固氮酶活性的45%);与DH10B glnG突变株相比,a1501菌的ntrC基因回补了DH10B glnG突变株以精氨酸为唯一氮源的生长能力。以上结果说明DH10B菌的GlnG蛋白与a1501菌的NtrC蛋白不仅在进化关系上紧密联系而且在所测试的氮代谢途径中存在功能互补。

关键词：施氏假单胞菌a1501 NtrC 大肠杆菌DH10B GlnG 一般氮代谢功能互补