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中国生物固氮研究现状和展望被引量：121: 2003年; 生物固氮是生命科学中的重大基础研究课题之一, 它在生产实际中发挥着重要作用: 为植物特别是粮食作物提供氮素、提高产量、降低化肥用量和生产成本、减少水土污染和疾病、防治土地荒漠化、建立生态平衡和促进农业可持续发展. 本文在介绍国际生物固氮研究进展的同时, 着重叙述了生物固氮研究取得的重大进展和成果: 收集了根瘤菌资源, 建立了最大的数据库, 修正和发展了国际上对根瘤菌的分类; 发现了固氮基因, 证实了克氏杆菌固氮基因操纵子的连锁性及正调控基因的调节机制和对氧、温度的敏感性; 发现苜蓿根瘤菌结瘤调控基因nodD3的产物对结瘤基因表达的启动不受宿主类黄酮的作用; 发现苜蓿根瘤菌的碳利用基因和固氮生物氮代射和碳代谢基因表达及其调节的偶联作用; 化学合成了根瘤菌的结瘤因子; 在固氮基因表达调节基础上, 构建了固氮基因工程菌株, 并在生产中得到应用; 提出了化学模拟固氮酶的结构和功能, 固氮酶活性中心的模型和合成了模型化合物, 受到了国际高度评价. 根据国际上研究的趋势并结合国内的研究进展, 提出了生物固氮研究的发展方向, 建议在联合(内生)固氮菌固氮基因调控及其提供氮素的作用, 根瘤菌与豆科植物共生结瘤固氮的信号传递和分子相互作用, 氮。; 沈世华荆玉祥; 关键词：固氮酶化学模拟功能基因组固氮生物

斯氏假单胞菌Pseudomonas stutzeriA1501氧胁迫下基因表达谱研究被引量：3: 2008年; 斯氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri A1501分离自我国南方水稻田,在低铵和微好氧条件下能紧密结合在水稻根表,并侵入根内生长和固氮.为探讨氧对A1501基因组表达的影响,利用全基因组芯片技术,研究不同氧浓度(0.5%,21%)下A1501基因组表达谱,结果表明:(ⅰ)67个基因在高氧浓度下表达上调2倍以上,其中17个基因的功能未知;(ⅱ)68个基因在高氧条件下表达,其中约50%的基因参与固氮或反硝化.实时定量RT-PCR验证结果表明,4个编码氧化还原酶的基因和7个编码胞外夹膜多糖和抗原寡糖合成的基因在高氧下表达上调,其中sodC在高氧下表达上调2.7倍、编码黄素单胺氧化酶相关蛋白的基因PST1610表达上调2.2倍、编码α-酮戊二酸-铁氧化酶族氧化还原酶的基因PST3584表达上调3.2倍、编码NAD依赖型氧化还原酶的基因PST2179表达上调2.9倍.这些基因及其表达产物可能在A1501氧保护机制中发挥作用.; 窦岳坦燕永亮平淑珍陆伟陈明张维王忆平金奇林敏; 关键词：斯氏假单胞菌 PSEUDOMONAS STUTZERI A1501 氧胁迫联合固氮

斯氏假单胞菌A1501物质代谢及能量生成相关基因的分析被引量：1: 2008年; 斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501是一株分离自中国南方水稻根际土壤的联合固氮菌。该菌在无氨和微好氧条件下可将空气中的氮气转化为植物可以直接利用的铵。A1501基因组测定工作已经完成,根据A1501菌基因组的功能注释对该菌的中心代谢、能量合成及环境适应性等方面进行了生物信息学分析。结果发现,A1501菌的物质代谢途径具有多样性,除不能利用EMP途径代谢己糖外,该基因组含有几乎所有编码Entner-Doudorff途径(ED)、磷酸戊糖途径(HMP)、糖酵解途径(EMP)、三羧酸循环(TCA)以及乙醛酸途径中关键酶类的基因。此外,基因组分析鉴定了252个与能量产生相关以及3套编码电子传递复合体(1个Nqr和2个Rnf复合体)的基因簇。为进一步研究A1501菌的碳代谢调控及C-N偶联机制提供了重要的理论依据。; 刘伟燕永亮杨剑平淑珍陈立宏陆伟张维陈明林敏; 关键词：斯氏假单胞菌A1501 生物固氮

固氮斯氏假单胞菌铵载体amtB基因的功能和结构分析被引量：1: 2007年; 固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501是分离自水稻根际的联合固氮细菌,属变形细菌γ亚族。全基因组序列分析表明该菌含有2个紧密连锁的的铵载体蛋白编码基因amtB1和amtB2,位于同一个操纵子中glnK基因下游。铵载体蛋白AmtB1和AmtB2分别包含12和11个跨膜结构域。为研究amtB的功能,构建了amtB极性双突变株(PKOB1)。amtB极性双突变导致菌株生长缓慢;在铵浓度分别为3.3和10mmol/L条件下,其固氮酶活仍保持在0.01mmol/L的最佳固氮条件的87%和74%,而野生型已经基本尚失固氮能力。以硝酸盐为唯一氮源时,突变株细胞培养液的铵浓度可达到3.4mmol/L,而野生型并未检测到铵,表明AmtB可能参与了P.stutzeriA1501的铵离子转运,并与固氮酶活和氮代谢相关。; 侯胜强何升窦岳坦平淑珍林敏陈明; 关键词：斯氏假单胞菌A1501 跨膜结构 AMTB

Study on molecular interac-tion between NifA and NifL of Pseudomonas stutzeri A1501 by using the yeast two-hybrid system被引量：2: 2005年; XIEZhihongYANGYiPINGShuzhengCHENMingZHANGweiLUWeiXUYuquanLIUHongjuanWANGGuoyingE.ClaudineLINMin; 关键词：分子相互作用 NIFA 假单胞菌 A1501 无性繁殖

Interaction between GlnB and the N-terminal domain of NifA in Azospirillum brasilense被引量：1: 2008年; Azospirillum brasilense is a diazotroph associated with many important agricultural crops and shows potential as a biofertilizer. NifA, the transcriptional activator of nitrogen fixation (nif) genes, and GlnB, one of PII signal transduction family protein, are key proteins in the regulation of nitrogen fixation in A. brasilense. It was previously reported that the regulation of NifA activity in A. brasilense depends on GlnB. We report here that GlnB was found to interact directly with the N-terminal domain of NifA in vivo under nitrogen-free conditions and the N-terminal mutant of NifA in which the Tyr residues at position 18 and 53 were replaced by Phe (NifA-N-Y18/53F) strengthened the interaction with GlnB. Moreover, we also found that the amino acid residues 66―88 and 165―176 in N-terminus of NifA are responsible for the interaction with GlnB.; ZHOU XiaoYu ZOU XiaoXiao LI JiLun; 关键词：NIFA 生物学研究

固氮斯氏假单胞菌固氮调节基因ntrB的功能研究: 2008年; 利用三亲接合的方法将含有 ntrB 基因部分序列的自杀载体导入固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501中,获得了 ntrB 基因的非极性突变株(AdnB)。RT-PCR实验证明,AdnB 菌株中与 ntrB 连锁的下游基因 ntrC 能正常转录;ntrB 基因的非极性突变导致细胞完全丧失固氮能力,但其突变株能在含 NH_4^+的基本培养基 K 中正常生长;在以硝酸盐为唯一氮源时,AdnB 比野生型 A1501的细胞生长延迟约14～18 h,认为 ntrB 基因与硝酸盐的氮代谢有关。功能互补实验结果表明,AdnB 的功能互补菌株能完全恢复细胞的固氮作用和对硝酸盐的利用。; 高淼陈明何升窦岳坦侯胜强平淑珍张维陆伟王玉炯林敏; 关键词：斯氏假单胞菌A1501

荧光假单胞菌G2-EPSP合酶的拆分和intein介导的活性恢复被引量：1: 2006年; 利用GPS-LS接点扫描系统,在荧光假单胞菌G2的5-磷酸烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶编码基因aroA中随机插入15 bp(即编码5个氨基酸短肽)的外源片段,建立含一系列不同插入位点的aroA突变体库．利用内源aroA基因缺失的大肠杆菌突变株ER2799对突变体库进行功能互补筛选,测序后确定了12个可以忍受5个氨基酸插入的位点,其中位点F295／T296经Ssp DnaE内含肽(intein)介导的蛋白互补技术鉴定为可拆分和蛋白重建的位点．从位点F295／T296将G2-EPSPS基因一分而二,N-端和C-端片段分别连接在携带Ssp DnaE内含子元件的原核表达双质粒上,获得共转化质粒pMEPSN295IN和pKEPSc296Ic．将质粒pMEPSN295IN和pKEPSc296Ic分别或共转化内源aroA基因缺失的大肠杆菌突变株ER2799中,携带共转化质粒的重组子能够在M9限制性培养基生长,而携带单一质粒的不能生长,表明从位点F295／T296拆分的aroA基因在内含肽介导下实现了蛋白重建,在突变株ER2799中恢复了5-磷酸烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶活性,酶活水平达到野生型的62．92％,为4．48 U/mg．; 顿宝庆陆伟张维平淑珍王旭静陈明徐玉泉金丹王劲赵仲麟梁爱敏侯松娜Ming-Qun Xu林敏

巴西固氮螺菌GlnB与NifA蛋白N端结构域的相互作用: 2008年; 巴西固氮螺（Azospirillum brasilense）可与多种重要作物联合固氮，具有作为生物肥料的潜能。固氯基因（nif）的转录激活蛋白NifA和PⅡ信号转导蛋白家族成员GlnB是参与该菌固氮调控的两个关键蛋白，且NifA的活性调控依赖于GlnB。研究结果表明，在无氮条件下GlnB与NifA蛋白N端结构域存在相互作用，且N端18和53位酪氨酸突变为苯丙氨酸的NifA与GlnB的互作增强。研究还发现，NifA蛋白N端66-88位和165-176位氨基酸区域对于与GlnB蛋白的相互作用是必需的。; 周小愚邹笑笑李季伦; 关键词：巴西固氮螺菌 GLNB

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国家重点基础研究发展计划(2001CB108904)

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