大豆根瘤菌與宿主共生能力差異的遺傳學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間：2022-01-27 23:54
大豆是重要的作物,可以與根瘤菌形成共生固氮體系。推廣根瘤菌菌劑的使用,有助于減少化肥使用量和環(huán)境污染。不同根瘤菌與同一大豆品種的共生能力是存在差異的。本研究的目的是揭示根瘤菌共生能力差異的遺傳機(jī)制,為選育共生能力強(qiáng)的根瘤菌菌劑打下理論基礎(chǔ)。Sinorhizobium fredii CCBAU 45436、Sinorhizobium sp. CCBAU 05631和Sinorhizobi m scojae CCBAU 05684屬于不同的系統(tǒng)發(fā)育分支,不僅基因組大小不同（45436,6.91 Mb; 05631,6.26 Mb;05684, 6.09 Mb）,而且與供試宿主植物（商業(yè)大豆品種冀豆17、野大豆和木豆）的共生能力存在差異:45436的共生能力最強(qiáng),05631次之,05684的共生能力最差。本研究利用比較基因組方法分析了 3株菌的基因組差異,針對(duì)45436的15個(gè)基因簇構(gòu)建刪除突變體,發(fā)現(xiàn)反硝化基因簇的刪除突變體與冀豆17、野大豆和木豆的共生能力顯著下降;05631也具有反硝化基因簇,其刪除突變體與野大豆和木豆的共生能力下降;而05684基因組中不包含這15個(gè)基因簇。在反硝化基...
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：110 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１－１根瘤菌和亙科植物建立共生關(guān)系的過程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??
＿＿蠢??ｃ１?ｄ．?ｅ．?ｆ?ｇ??Ｗ??圖１－１根瘤菌和亙科植物建立共生關(guān)系的過程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??（ａ）根瘤菌存在于根圈環(huán)境，（ｂ）根瘤菌定殖在根毛表面，（ｃ）根毛彎曲包裹根瘤菌，（ｄ）侵染線的形成，（ｅ）??侵染線不斷延伸，（ｆ，ｇ）侵染線穿過外皮層或者內(nèi)皮層細(xì)胞、分枝，（ｈ）根瘤菌由侵染線進(jìn)入到宿主植物細(xì)胞內(nèi)，??被植物細(xì)胞膜包裹。注：上面是有限根瘤的形成過程，下面是無限根瘤的形成過程。??１．２．３根瘤的形成??侵染線形成的同時(shí)，根部皮層細(xì)胞重新去分化，進(jìn)行連續(xù)細(xì)胞分裂，形成根瘤原基，根瘤原??基經(jīng)過一系列的細(xì)胞分裂，向根外部形成突起，最終發(fā)育成根瘤（Ｔｉｍｍｅｒｓ，Ａｕｒｉａｃ?ａｎｄ?Ｔｒｕｃｈｅｔ，??１９９９）。根瘤分為有限根瘤和無限根瘤（圖１－２），一些豆科植物的根瘤原基不具有持續(xù)分生組織，??根瘤原基最終發(fā)育為圓形根瘤，被稱為有限根瘤；一些豆科植物的根瘤原基具有持續(xù)性分生組織，??根瘤原基最終發(fā)育為不定形態(tài)的根瘤
紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，根瘤的顏色也轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色（Ｎａｖａｓｃｕｅｓｅｔａｌ．，２０１２）。??１．３．２血紅素??如圖１－３所示，豆血紅蛋白的血紅素是一個(gè)含鐵的四吡咯環(huán)化合物，是經(jīng)過一系列的酶促反??應(yīng)合成的（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??ｐＨ?Ａ＂??ｒ?Ｋ??０＝＼?ＡＬＡ?ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ?＾?＾／／?＼?ＰＢＧ?ｄｅａｍｉｎａｓｅ＾?．＾／??之?＂ｐＨ（Ａ＾〇ａＨ?ｓ－ｊ．??ａＨ?Ｔｈ??ＡＬＡ?ＰＢＧ?Ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｂｉｌａｎｅ??Ｖ?Ｍｅ?ｐＨ?Ｍｅ?ｐＨ?ａｈ??ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎ?ＩＸ?Ｃｏｐｒｏｐｏｒｐｈｙｒｌｎｏｇｅｎ?ＩＩＩ?Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｒ？ｏｇｅｎ?ＩＩＩ??Ｖ?Ｍｅ?Ｖ?Ｍｅ??Ｐｒ〇，ｃ－０ｅｎ？Ｘ?外?＜＾ＹＷ??ｏｘｄａｓｅ?＼＾Ｉｈ????《?＞?ＦｅｒｒｏｃｈｅｔｏＵｉｓ。?《?Ｙ?》?．Ｏｔｈｅｆ?ｈｅｍｅｓ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ?ＩＸ?Ｐｒｏｔｏｈｅｍｅ??▼??？?Ｃｈｔｏｆｏｐｈｙｌｔｅ??圖１－３血紅素的合成過程（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??血紅素廣泛存在于生物體中，含有血紅素的蛋白參與很多反應(yīng)，例如氧化還原反應(yīng)、羥基化??作用以及結(jié)合氧氣或者其它雙分子氣體（Ｋｌｅｉｎｇａｒｄｎｅｒ?ａｎｄ?Ｂｒｅｎ，?２０１５）。血紅素的合成是通過一系??列連續(xù)的酶促反應(yīng)完成的，它的前體是５－氨基乙酰丙酸（ＡＬＡ），酶促反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生中間產(chǎn)物——??尿口卜琳原Ｉｌｌ（Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎｌｌｌ）
本文編號(hào)：3613305
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：110 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１－１根瘤菌和亙科植物建立共生關(guān)系的過程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??
＿＿蠢??ｃ１?ｄ．?ｅ．?ｆ?ｇ??Ｗ??圖１－１根瘤菌和亙科植物建立共生關(guān)系的過程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??（ａ）根瘤菌存在于根圈環(huán)境，（ｂ）根瘤菌定殖在根毛表面，（ｃ）根毛彎曲包裹根瘤菌，（ｄ）侵染線的形成，（ｅ）??侵染線不斷延伸，（ｆ，ｇ）侵染線穿過外皮層或者內(nèi)皮層細(xì)胞、分枝，（ｈ）根瘤菌由侵染線進(jìn)入到宿主植物細(xì)胞內(nèi)，??被植物細(xì)胞膜包裹。注：上面是有限根瘤的形成過程，下面是無限根瘤的形成過程。??１．２．３根瘤的形成??侵染線形成的同時(shí)，根部皮層細(xì)胞重新去分化，進(jìn)行連續(xù)細(xì)胞分裂，形成根瘤原基，根瘤原??基經(jīng)過一系列的細(xì)胞分裂，向根外部形成突起，最終發(fā)育成根瘤（Ｔｉｍｍｅｒｓ，Ａｕｒｉａｃ?ａｎｄ?Ｔｒｕｃｈｅｔ，??１９９９）。根瘤分為有限根瘤和無限根瘤（圖１－２），一些豆科植物的根瘤原基不具有持續(xù)分生組織，??根瘤原基最終發(fā)育為圓形根瘤，被稱為有限根瘤；一些豆科植物的根瘤原基具有持續(xù)性分生組織，??根瘤原基最終發(fā)育為不定形態(tài)的根瘤
紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，根瘤的顏色也轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色（Ｎａｖａｓｃｕｅｓｅｔａｌ．，２０１２）。??１．３．２血紅素??如圖１－３所示，豆血紅蛋白的血紅素是一個(gè)含鐵的四吡咯環(huán)化合物，是經(jīng)過一系列的酶促反??應(yīng)合成的（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??ｐＨ?Ａ＂??ｒ?Ｋ??０＝＼?ＡＬＡ?ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ?＾?＾／／?＼?ＰＢＧ?ｄｅａｍｉｎａｓｅ＾?．＾／??之?＂ｐＨ（Ａ＾〇ａＨ?ｓ－ｊ．??ａＨ?Ｔｈ??ＡＬＡ?ＰＢＧ?Ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｂｉｌａｎｅ??Ｖ?Ｍｅ?ｐＨ?Ｍｅ?ｐＨ?ａｈ??ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎ?ＩＸ?Ｃｏｐｒｏｐｏｒｐｈｙｒｌｎｏｇｅｎ?ＩＩＩ?Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｒ？ｏｇｅｎ?ＩＩＩ??Ｖ?Ｍｅ?Ｖ?Ｍｅ??Ｐｒ〇，ｃ－０ｅｎ？Ｘ?外?＜＾ＹＷ??ｏｘｄａｓｅ?＼＾Ｉｈ????《?＞?ＦｅｒｒｏｃｈｅｔｏＵｉｓ。?《?Ｙ?》?．Ｏｔｈｅｆ?ｈｅｍｅｓ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ?ＩＸ?Ｐｒｏｔｏｈｅｍｅ??▼??？?Ｃｈｔｏｆｏｐｈｙｌｔｅ??圖１－３血紅素的合成過程（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??血紅素廣泛存在于生物體中，含有血紅素的蛋白參與很多反應(yīng)，例如氧化還原反應(yīng)、羥基化??作用以及結(jié)合氧氣或者其它雙分子氣體（Ｋｌｅｉｎｇａｒｄｎｅｒ?ａｎｄ?Ｂｒｅｎ，?２０１５）。血紅素的合成是通過一系??列連續(xù)的酶促反應(yīng)完成的，它的前體是５－氨基乙酰丙酸（ＡＬＡ），酶促反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生中間產(chǎn)物——??尿口卜琳原Ｉｌｌ（Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎｌｌｌ）
本文編號(hào)：3613305
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