根瘤菌耐盐工程菌株的构建及其生理特性研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Linda_724
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文主要针对慢生根瘤菌普遍存在耐盐性差的特点,以及这些资源难以在我国大面积应用的现状,选择与两种主要豆科植物—花生和大豆共生结瘤良好的花生根瘤菌(Bradyrhizobium sp.(Arachis)2764)和大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum USDA110)为材料,运用基因工程的手段,将与生物耐盐相关的两个基因—betH(初步确定编码甘氨酸甜菜碱转运蛋白)及betAB(编码甘氨酸甜菜碱合成蛋白)分别导入根瘤菌,构建耐盐的根瘤菌工程菌株,并进行耐盐基因表达及生理特性的相关测定分析。论文的主要结果摘要如下: 1、将编码甘氨酸甜菜碱转运蛋白的基因betH导入根瘤菌,获得工程菌354株,其中以质粒形式存在的工程菌4株,基因插入到基因组上的工程菌350株。经耐盐性筛选,有2株工程菌(2764/pSZ1.5、110/pSZ1.5)的耐盐性由80mM提高到120mM,较出发菌株提高50%。 2、将编码甘氨酸甜菜碱合成蛋白的基因betAB导入根瘤菌,构建以质粒形式存在的工程菌2株,经耐盐性筛选,有1株工程菌(2764/betAB)的耐盐性由80mM提高到120mM,较出发菌株提高50%。 3、对转入上述2个与耐盐相关基因表达的研究结果表明,工程菌2764/betAB耐盐性的提高与甜菜碱的含量正相关,其甜菜碱含量是出发菌株的3.2倍;而工程菌2764/pSZ1.5、110/pSZ1.5的甜菜碱含量较出发菌株却未见明显变化。进一步测定工程菌2764/pSZ1.5、110/pSZ1.5细胞内游离氨基酸含量,发现其中5种氨基酸含量有明显变化,推测它们与根瘤菌的耐盐性相关。 4、对耐盐工程菌进行了生长速度(代时)、耐旱性、稳定性和结瘤能力等生理特性方面的测定,结果表明:(1)工程菌与出发菌株的代时相差1-2小时,导入betH和betAB基因可延缓菌的生长繁殖速度,但变化不明显;(2)工程菌的耐旱性都略低于或与出发菌株的耐旱性相当,暗示导入基因与耐旱性不直接相关;(3)整合到基因组上的外源基因可稳定存在,2764/pSZ1.5、110/pSZ1.5因基因插入到基因组上,在无选择压力下,连续转接5次后基因仍稳定存在,而2764/betAB的稳定性较差,在无选择压力下,重组质粒很容易丢失。(4)蛭石结瘤实验表明,3株耐盐的根瘤菌工程菌株中2764/pSZ1.5、2764/betAB能够正常结瘤,且对植株的生长有明显促进作用,尤其是工程菌2764/pSZ1.5。工程菌2764/pSZ1.5、2764/betAB在加入100mM NaCl的情况下仍能够结瘤,虽然结瘤量明显减少,但出发菌株在此情况下完全不结瘤。工程菌110/pSZ1.5在正常盐浓度及加盐的情况下,三次重复都没有结瘤,且对植株生长产生抑制作用。 综合以上实验结果,3株耐盐的根瘤菌工程菌株应用前景是,110/pSZ1.5对植株的结瘤固氮性能及生长状况产生抑制作用,不可以应用;2764/betAB对植株的结瘤固氮性能及生长状况没有影响,但稳定性差,也达不到应用的要求;只有2764/pSZ1.5不仅对植株的结瘤固氮性能没有影响,且对植株的生长有明显促进作用,尤其在高渗环境中能够结瘤,并提高植株的生物量,可以进行工程菌的小面积示范,并进一步开展其耐盐机理研究,本研究为提高固氮性能优良的根瘤菌的耐盐特性提供了一条可行的途径。
其他文献
随着计算机技术的深入发展,保护数据安全成为人们越来越关注的焦点,如何让数据存储在安全的介质免受非法用户窃取而同时又可让授权用户安全快捷访问已成为企业、科研单位、军
根据在曲周试验站的多年试验,对冬小麦不同品种在不同播期、密度、施肥水平、灌溉水平及不同灌溉水质条件下的物质积累、生长发育、水分消耗及土壤水、盐状况系统分析的基础
目前,中国老年人中有相当一部分人的视力状况不能满足其日常生活,此外还存在很多弱视人群,一种辅助弱视人群日常生活的室内设备应运而生。作为新时代信息网络中数据获得、交换的
随着科技的发展,信息往往伴随着高维数据出现,由于人们直观的认知仅局限于三维以内,从而维数约简成为必不可少的分析方法,作为目前处理高维数据最有效的方法,以往的线性降维
TD-SCDMA作为中国重要的3G技术在不断演进和完善,HSDPA、MBMS、HSUPA、HSPA+相继被引入3GPP规范中。在2G向3G过渡的过程中,EDGE技术也发挥了重要作用,成为GSM技术家族的重要
The increasing need by the communities to understand every detail of events haveattracted the attention of researchers in machine vision and related work.This h
随着移动通信技术和应用的发展,电信业务朝着固定移动融合、语音与互联网应用相结合的综合多媒体信息业务方向发展。IMS作为一个通信架构,开创了全新的电信商业模式。IMS是一
本文在地理信息系统技术(GIS技术)和相应的数学模型的支持下,结合研究区域的特点,针对江苏省1980年、1995年和2000年的遥感TM图像资料进行了景观格局变化的研究.将土地利用变化
随着移动通信技术的发展,无线网络在近年来发展迅速,它可以分为两类:有基础组织的网络和无基础组织的网络。本论文设计实现的DTS-01数据传输系统即是第一种移动通信系统。DTS-
音乐是人类表达情感与智慧的重要方式,在不同的情绪与情境下诠释一首音乐的方式是不同的,这就出现了最初的翻唱歌曲。而随着多媒体技术的迅速发展,音乐创作者有了更多、更好的工