苦参根瘤菌多样性及苦参与各种根瘤菌共生关系混杂性的分子机制研究

发布时间：2020-12-20 17:10

　　生物之间的共生是极为普遍的生命活动和生态现象,也是生物之间最基本、最重要的相互关系。植物与微生物共生是自然界比较常见的共生现象之一。其中,根瘤菌与豆科植物的互利共生是备受关注的典型互作模式之一。豆科作为被子植物的第三大科,研究过与根瘤菌有共生关系的豆科植物只有0.3%～0.5%。其中绝大多数研究的豆科宿主集中在蝶形花亚科,包括与根瘤菌共生关系研究比较深入的模式豆科植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和百脉根(Lotus japonicus)。然而人们对豆科植物苦参(系统发育分支在蝶形花亚科的基部)与根瘤菌的共生互作毫无所知。苦参(Sophora flavescens)的分类地位属于豆科苦参属,作为传统的中药材植物,其根部具有清热燥湿和利尿等功效。我们首先提出的科学问题是:a,S.flavscens与哪些根瘤菌种结瘤固氮并探究根瘤菌的持家基因和共生基因系统发育地位;b,自然界不同生态区的土壤理化因子如何影响苦参根瘤菌的生物地理分布。通过调查山西省、陕西省和辽宁省三个不同生态区发现,与S.flavescens结瘤的根瘤菌分布于5个不同属17个不同种。对其中两个系统发育地位... 

【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１在植物根部发生的多种典型的互作模式（Ｂａｉｓｅｔａｌ．，２００６）

要支持低收入国家的农作物研究和农业方案来达到增产的效果。其中１９００万美元用??于豆科固氮的研究主要是大豆和菜豆（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｎｂｔｌ２Ｑ９－１０６４＇）。??这个项目分为两个方向来进行（Ｓｔｏｋｓｔａｄ，２０１６），见图１－３。第一个方向是由马德里大??学的生化学家Ｌｕｉｓ?Ｒｕｂｉｏ来领导，另一个是英国约翰英纳斯中心的Ｇｉｌｅｓ?Ｏｌｄｒｏｙｄ来负??责。这个项目的出发点是：在贫瘠的土壤中，即便人们小范围的增加可用氮的量也能??让作物增加几倍的产量。当然这个项目在推进的过程中困难重重。对于Ｒｕｂｉｏ来说，他??是想把固氮酶放进植物内，然而摆在他面前的有两个障碍：一是这个酶的结构复杂，??它的组装也是由好几个蛋白组分辅助的，是目前己知的最复杂的蛋白之一。所以，把??细菌中这些编码固氮酶的所有基因转化进植物，并以合适的量来表达是非常困难的。??简单的方式是放进植物细胞内的细胞器，尤其是有自己基因组的叶绿体。第二个障碍??是这个蛋白需要无氧条件下工作

?ｒ?＇??图１－２随着全球人口的增加，从２００９年开始全球的氮磷钾消耗呈直线上升。??引自世界粮农组织报告??（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆａｏ．ｏｒｇ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ｃａｒｄ／ｅｎ７ｃ／ｄｂ９５３２７ａ－５９３６－４ｄ０１－ｂ６７ｄ－７ｅ５５ｅ５３２ｅ８ｆ５／＇）。??目前各个国家和组织对于生物固氮的研究很重视，其中全球有影响力的比尔盖??茨基金会在这个方面投入了很大精力。２００９年该基金会提出了?１．２亿美元的项目来促??进可持续农业发展，进一步支持绿色农业发展，满足最贫困的农民阶层。这个项目主??要支持低收入国家的农作物研究和农业方案来达到增产的效果。其中１９００万美元用??于豆科固氮的研究主要是大豆和菜豆（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｎｂｔｌ２Ｑ９－１０６４＇）。??这个项目分为两个方向来进行（Ｓｔｏｋｓｔａｄ，２０１６），见图１－３。第一个方向是由马德里大??学的生化学家Ｌｕｉｓ?Ｒｕｂｉｏ来领导，另一个是英国约翰英纳斯中心的Ｇｉｌｅｓ?Ｏｌｄｒｏｙｄ来负??责。这个项目的出发点是：在贫瘠的土壤中，即便人们小范围的增加可用氮的量也能??让作物增加几倍的产量。当然这个项目在推进的过程中困难重重。对于Ｒｕｂｉｏ来说，他??是想把固氮酶放进植物内，然而摆在他面前的有两个障碍：一是这个酶的结构复杂，??它的组装也是由好几个蛋白组分辅助的

【参考文献】：
期刊论文
[1]花生接种根瘤菌剂田间应用效果[J]. 王艳辉,王亚平.  中国农技推广. 2013(11)



本文编号：2928238