根瘤菌|武汉植物园等在根瘤菌-豆科植物共生阶段的重要基因挖掘中获进展
【根瘤菌|武汉植物园等在根瘤菌-豆科植物共生阶段的重要基因挖掘中获进展】根瘤菌是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌 ， 能够与豆科植物形成高度转化的共生关系 ， 侵染豆科植物根部 ， 形成根瘤 ， 进而固定空气中的分子态氮以形成能够被植物利用的有机氮；根瘤菌从宿主植物中获取所需的光合产物 。研究根瘤菌-豆科植物共生固氮体系及机理对农业可持续发展具有重要意义 。近年来 ， 得益于高通量DNA测序 ， 科研人员发表较多根瘤菌的完整基因组 ， 但分析验证关键基因的功能工作仍不足 。
该研究运用Mariner转座子插入测序技术（INSeq） ， 分析根瘤菌-豆科植物共生过程中的连续生活方式阶段 ， 首次明确根瘤菌在根际生长、根系定殖、侵染根毛细胞、形成根瘤、分化成固氮类菌体和从根瘤中释放各个阶段的必需基因 。虽然只有27个基因被注释为固氮基因（nif和fix） ， 但是研究人员发现有603个基因区域是豌豆结瘤和固氮过程中的必需基因 。其中 ， 146个基因是根际生长到类菌体发育阶段的必需基因 ， 这些基因凸显根际环境中的竞争对后期侵染及结瘤的重要性；211个基因是结瘤和类菌体阶段的特异基因 ， 主要为菌体运动、细胞膜重组、结瘤信号转导、固氮和代谢适应（包括尿素、赤藓糖醇和醛代谢、糖原合成、二元酸代谢和谷氨酰胺GlnII合成）等功能相关基因 。研究强调根瘤菌与宿主豆科植物共生的多个阶段竞争的重要性 ， 有利于深入了解两者间的互作机理 。
相关研究成果以Lifestyle adaptations of Rhizobium from rhizosphere to symbiosis为题 ， 发表在PNAS上 。牛津大学植物系教授Philip Poole团队及中科院武汉植物园植物种质创新与特色农业重点实验室、武汉植物园为论文的共同完成单位 ， 武汉植物园猕猴桃种质资源与育种学科组副研究员李黎为论文的共同第一作者 。研究工作得到国家公派留学基金项目的支持 。
文章图片
文章图片 
文章图片
文章图片
Rlv3841菌株与豆科植物共生不同阶段的必需基因
推荐阅读
- 中国新闻网|武汉健博会医疗“黑科技”为市民带来就医新体验
- 激光|武汉光博会第二日：多场会议齐登场，人气规模超昨日
- 白解科技|神州数码，台基股份，富满电子，武汉凡谷，谁是下一只妖股？
- 球迷|德甲联赛重返武汉，江城球迷共享德国国家德比足球激情
- 武汉易成三维科技|金属3D打印数字工厂：为金属部件生产提供转型机会
- 武汉易成三维科技|金属3d打印服务供应商：金属3D打印数字工厂是大势所趋
- AI财经社|京东7FRESH收购武汉YOOYA，保利商业脱手精品超市业务
- 武汉|罗振宇2021时间的朋友跨年演讲地点揭晓：到武汉去！
- 中年|阿里巴巴华中总部落户武汉，位于徐东大街与友谊大道交会处
- 超市|京东七鲜超市首进武汉 或与盒马正面交锋