本文主要研究内容
作者孙雨（2019）在《滨海耐盐植物田菁共生根瘤菌环二鸟苷酸信号途径相关基因的功能研究》一文中研究指出：滨海盐碱地具有优势的水热条件,是盐碱地开发利用中的重点区域,有效改良和利用这类土地对滨海区域的经济发展和生态建设具有深远意义。种植耐盐植物能够改善滨海盐碱地的土壤结构和微生物活性,从根本上改良盐碱土。根瘤菌-豆科植物共生体系作为一类重要的生物改良体系,深入研究其共生机制能够为滨海盐碱地的生物改良模式提供重要的理论依据。田菁是一种豆科植物,具有耐盐耐涝等特性,是改良滨海盐碱地的先锋植物。茎瘤固氮根瘤菌作为一类特殊的根瘤菌,不仅能够与宿主田菁建立共生体系固氮,还能够在自生状态下进行固氮。c-di-GMP是细菌中广泛存在的第二信使,能够调控细菌的多种生理功能,包括运动能力,胞外多糖的合成,细菌毒力等。茎瘤固氮根瘤菌和宿主田菁共生体系建立的过程涉及根瘤菌的运动趋化能力、宿主根系定殖能力及抵抗结瘤过程中活性氧的能力等,c-di-GMP作为重要的第二信使在这一过程中的作用缺乏深入研究。本论文以茎瘤固氮根瘤菌ORS571为研究对象,对其c-di-GMP信号途径相关基因进行了研究,取得如下研究结果:利用生物信息学的方法系统分析了茎瘤固氮根瘤菌ORS571基因组中c-di-GMP代谢相关基因,共发现37个编码GGDEF/EAL结构域的基因。选取了同时编码GGDEF和EAL结构域的基因AZC3085,AZC3226,AZC4658进行了功能鉴定。其中,AZC4658的缺失突变体表现出运动能力降低,胞外多糖合成量提高,生物膜产量提高,竞争性结瘤能力提高等表型,并且AZC4658的缺失导致胞内c-di-GMP水平提高。研究结果表明茎瘤固氮根瘤菌ORS571基因组中具有数目众多的c-di-GMP代谢基因,可能具有复杂的c-di-GMP代谢网络,并且c-di-GMP的部分代谢基因的功能是冗余的。鉴定了由基因AZC0308编码的磷酸二酯酶Chp1。Chp1同时具有GGDEF和EAL结构域,还具有PAS调控结构域。酶活检测表明Chp1只具有磷酸二酯酶的活性;Chp1的PAS结构域能够结合heme并对Chp1的磷酸二酯酶活性起到调控作用。?chp1突变体与野生型相比,胞内c-di-GMP水平提高,胞外多糖产量提高。实时定量PCR结果表明?chp1突变体中胞外多糖合成相关基因的表达水平提高,说明c-di-GMP在转录阶段调控了胞外多糖的合成。构建了胞外多糖合成基因缺失突变株,过氧化氢敏感性实验表明茎瘤固氮根瘤菌ORS571的胞外多糖能够抵抗过氧化氢的致死作用。?chp1突变体对宿主田菁根系的竞争性吸附能力提高,竞争性结瘤能力也有提高,但是最终的共生固氮活性没有受到影响。综合分析,c-di-GMP调控的胞外多糖合成在促进根系吸附和抵抗结瘤过程中的过氧化氢中都起到非常重要的作用。鉴定了由基因AZC3349编码的c-di-GMP受体Cbp1。Cbp1能够结合c-di-GMP,并且结合c-di-GMP之后其蛋白构象会发生变化,关键氨基酸Arg320的突变导致Cbp1完全失去结合c-di-GMP的能力。作为趋化受体,Cbp1的缺失导致ORS571趋化能力降低,回补实验进一步证明了Cbp1结合c-di-GMP的能力对其介导的趋化作用是必需的。?cbp1突变体趋化能力的受损导致其对宿主田菁的竞争性根系吸附能力降低,并且竞争性结瘤能力也降低。结果表明,c-di-GMP信号通路能够与细菌趋化系统互作,共同影响茎瘤固氮根瘤菌-田菁共生体系的建立。基因AZC1615和AZC1616编码的两个单独PilZ结构域蛋白能够在调控茎瘤固氮根瘤菌ORS571的运动能力方面起到相反的作用,具体调控机理正在进一步的研究中。本论文对茎瘤固氮根瘤菌ORS571的c-di-GMP信号途径进行了系统研究,鉴定了一个c-di-GMP的降解酶和一个c-di-GMP的受体,揭示了c-di-GMP能够通过不同的作用机制来影响茎瘤固氮根瘤菌ORS571与宿主田菁的共生,为深入理解复杂的c-di-GMP信号途径和茎瘤固氮根瘤菌-田菁共生体系建立提供了理论依据。
Abstract
bin hai yan jian de ju you you shi de shui re tiao jian ,shi yan jian de kai fa li yong zhong de chong dian ou yu ,you xiao gai liang he li yong zhe lei tu de dui bin hai ou yu de jing ji fa zhan he sheng tai jian she ju you shen yuan yi yi 。chong zhi nai yan zhi wu neng gou gai shan bin hai yan jian de de tu rang jie gou he wei sheng wu huo xing ,cong gen ben shang gai liang yan jian tu 。gen liu jun -dou ke zhi wu gong sheng ti ji zuo wei yi lei chong yao de sheng wu gai liang ti ji ,shen ru yan jiu ji gong sheng ji zhi neng gou wei bin hai yan jian de de sheng wu gai liang mo shi di gong chong yao de li lun yi ju 。tian jing shi yi chong dou ke zhi wu ,ju you nai yan nai lao deng te xing ,shi gai liang bin hai yan jian de de xian feng zhi wu 。jing liu gu dan gen liu jun zuo wei yi lei te shu de gen liu jun ,bu jin neng gou yu su zhu tian jing jian li gong sheng ti ji gu dan ,hai neng gou zai zi sheng zhuang tai xia jin hang gu dan 。c-di-GMPshi xi jun zhong an fan cun zai de di er xin shi ,neng gou diao kong xi jun de duo chong sheng li gong neng ,bao gua yun dong neng li ,bao wai duo tang de ge cheng ,xi jun du li deng 。jing liu gu dan gen liu jun he su zhu tian jing gong sheng ti ji jian li de guo cheng she ji gen liu jun de yun dong qu hua neng li 、su zhu gen ji ding shi neng li ji di kang jie liu guo cheng zhong huo xing yang de neng li deng ,c-di-GMPzuo wei chong yao de di er xin shi zai zhe yi guo cheng zhong de zuo yong que fa shen ru yan jiu 。ben lun wen yi jing liu gu dan gen liu jun ORS571wei yan jiu dui xiang ,dui ji c-di-GMPxin hao tu jing xiang guan ji yin jin hang le yan jiu ,qu de ru xia yan jiu jie guo :li yong sheng wu xin xi xue de fang fa ji tong fen xi le jing liu gu dan gen liu jun ORS571ji yin zu zhong c-di-GMPdai xie xiang guan ji yin ,gong fa xian 37ge bian ma GGDEF/EALjie gou yu de ji yin 。shua qu le tong shi bian ma GGDEFhe EALjie gou yu de ji yin AZC3085,AZC3226,AZC4658jin hang le gong neng jian ding 。ji zhong ,AZC4658de que shi tu bian ti 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duo tang ge cheng xiang guan ji yin de biao da shui ping di gao ,shui ming c-di-GMPzai zhuai lu jie duan diao kong le bao wai duo tang de ge cheng 。gou jian le bao wai duo tang ge cheng ji yin que shi tu bian zhu ,guo yang hua qing min gan xing shi yan biao ming jing liu gu dan gen liu jun ORS571de bao wai duo tang neng gou di kang guo yang hua qing de zhi si zuo yong 。?chp1tu bian ti dui su zhu tian jing gen ji de jing zheng xing xi fu neng li di gao ,jing zheng xing jie liu neng li ye you di gao ,dan shi zui zhong de gong sheng gu dan huo xing mei you shou dao ying xiang 。zeng ge fen xi ,c-di-GMPdiao kong de bao wai duo tang ge cheng zai cu jin gen ji xi fu he di kang jie liu guo cheng zhong de guo yang hua qing zhong dou qi dao fei chang chong yao de zuo yong 。jian ding le you ji yin AZC3349bian ma de c-di-GMPshou ti Cbp1。Cbp1neng gou jie ge c-di-GMP,bing ju jie ge c-di-GMPzhi hou ji dan bai gou xiang hui fa sheng bian hua ,guan jian an ji suan Arg320de tu bian dao zhi Cbp1wan quan 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论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)的孙雨，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)2019-09-09论文，是一篇关于茎瘤固氮根瘤菌论文,信号途径论文,结构域论文,结构域论文,共生论文,中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)2019-09-09论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)2019-09-09论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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