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根瘤菌可以与豆科植物共生固氮,田菁根瘤菌ORS571可以在其宿主毛萼田著上结根瘤和茎瘤,其中茎瘤比根瘤有更高的固氮效率。在田菁根瘤菌中有一个87.6kb的共生岛,含有结瘤基因簇nod和转移基因簇trb,共生岛可以通过切除、环化以接合转移的方式向其它根瘤菌进行转移,使受体根瘤菌也能在田菁上共生固氮,这不仅提高了根瘤菌结瘤与固氮效率,并且扩大了根瘤菌的宿主范围。在实验室之前的研究中发现在共生岛水平转移的过程中,根系分泌物可以有效的提高共生岛的转移频率,通过HPLC分析发现该物质为类黄酮类物质柚皮素,本研究进一步研究了柚皮素对共生岛转移频率的影响,发现柚皮素可以提高10-20倍的共生岛的转移频率。在本实验室之前的研究中发现,有些受体根瘤菌可以接受共生岛(如Mesorhizobium huakuii 93),但是有些受体根瘤菌不能接受共生岛(Rhizobiumetli CFN42),因此我们猜测是否是受体菌中存在一定的调控机制影响受体根瘤菌接受共生岛。本研究通过转座子插入失活的方法构建R.etli CFN42的突变子文库,用突变子文库与田菁根瘤菌ORS571进行接合的方式筛选能接受共生岛的R.etl CFN42突变子,并对筛选出的候选突变子进行PCR验证,验证该突变菌株是否接受共生岛,最终筛选获得一个能接受共生岛的突变菌株。随后用Arbitrarily PCR的方式确定转座子及共生岛插入的位置,结果发现共生岛插入在R.etli CFN42中Gly-tRNA位点;而转座子插入在R.etli CFN42的RHE RS01180的基因上,位于RHE__RS01175的上游,并与RHE_RS01175同向,通过NCBI比对基因RHE_RS01180是一个XRE家族的转录调控因子,与原核生物的形态分化、自身耐药性,异源物质调控等功能相关,在R.etli CFN42中其功能尚未被研究,基因RHE_RS01175编码限制性内切酶HsdR,是I型限制性内切酶的三个亚基中的一个,具有限制外源基因的功能,我们猜测及.etl CFN42能接受共生岛的现象可能是由于RHE_RS01180插入失活引起的,也可能是插入在RHE_RS01175上游,影响了 RHE_RS01175表达引起的。因此本研究进行了 RHE_RS01175与RHE_RS01180的敲除、回复突变与超表达菌株的构建,对这两个基因与共生岛水平转移的关系进行了研究,发现在R.etliCFN42中不论是对RHE_RS01175基因进行敲除或者是超表达,都不能使其接受共生岛,说明RHE_RS01175这个基因与R.etliCFN42接受共生岛的功能无关,如果RHE_RS01180缺失后,R.etliCFN42能接受共生岛,并且接合效率在10-7左右,对RHE_RS01180的回复突变实验发现将RHE_RS01180进行回复突变后,R.etliCFN42就不能接受共生岛,即回复到了野生型菌株的性状,因此,我们认为RHE_RS01180这个基因与R.etliCFN42能否接受共生岛相关。本研究还进一步研究了 RHE_RS01175与RHE_RS01180基因缺失后对菌株的体生长和结瘤是否有影响,发现在CY培养基中RHE_RS01175缺失株与R.etliCFN42野生型菌株(WT)生长一致,但是RHE_RS01180缺失株较WT生长较慢。在与其宿主菜豆结瘤方面,缺失株的结瘤数量、瘤体颜色、大小形态和WT没有差异,但是在根瘤中根瘤菌计数方面RHE_RS01180缺失株比WT少,因此RHE_RS01180缺失株的生长缺陷在与植物共生方面有所体现。综上所述,类黄酮类物质柚皮素可以提高田菁根瘤菌中共生岛的水平转移频率10～20倍。并且通过转座子插入失活的方法在R.etliCFN42中筛选出基因RHE_RS01180,发现其抑制R.etliCFN42接受田菁根瘤菌共生岛,并且该基因缺失后会影响R.etliCFN42的生长,导致菌株生长缓慢。