大豆根瘤菌与宿主共生能力差异的遗传学研究
发布时间：2022-01-27 23:54
大豆是重要的作物,可以与根瘤菌形成共生固氮体系。推广根瘤菌菌剂的使用,有助于减少化肥使用量和环境污染。不同根瘤菌与同一大豆品种的共生能力是存在差异的。本研究的目的是揭示根瘤菌共生能力差异的遗传机制,为选育共生能力强的根瘤菌菌剂打下理论基础。Sinorhizobium fredii CCBAU 45436、Sinorhizobium sp. CCBAU 05631和Sinorhizobi m scojae CCBAU 05684属于不同的系统发育分支,不仅基因组大小不同（45436,6.91 Mb; 05631,6.26 Mb;05684, 6.09 Mb）,而且与供试宿主植物（商业大豆品种冀豆17、野大豆和木豆）的共生能力存在差异:45436的共生能力最强,05631次之,05684的共生能力最差。本研究利用比较基因组方法分析了 3株菌的基因组差异,针对45436的15个基因簇构建删除突变体,发现反硝化基因簇的删除突变体与冀豆17、野大豆和木豆的共生能力显著下降;05631也具有反硝化基因簇,其删除突变体与野大豆和木豆的共生能力下降;而05684基因组中不包含这15个基因簇。在反硝化基...
【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】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１根瘤菌和亘科植物建立共生关系的过程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??
＿＿蠢??ｃ１?ｄ．?ｅ．?ｆ?ｇ??Ｗ??图１－１根瘤菌和亘科植物建立共生关系的过程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??（ａ）根瘤菌存在于根圈环境，（ｂ）根瘤菌定殖在根毛表面，（ｃ）根毛弯曲包裹根瘤菌，（ｄ）侵染线的形成，（ｅ）??侵染线不断延伸，（ｆ，ｇ）侵染线穿过外皮层或者内皮层细胞、分枝，（ｈ）根瘤菌由侵染线进入到宿主植物细胞内，??被植物细胞膜包裹。注：上面是有限根瘤的形成过程，下面是无限根瘤的形成过程。??１．２．３根瘤的形成??侵染线形成的同时，根部皮层细胞重新去分化，进行连续细胞分裂，形成根瘤原基，根瘤原??基经过一系列的细胞分裂，向根外部形成突起，最终发育成根瘤（Ｔｉｍｍｅｒｓ，Ａｕｒｉａｃ?ａｎｄ?Ｔｒｕｃｈｅｔ，??１９９９）。根瘤分为有限根瘤和无限根瘤（图１－２），一些豆科植物的根瘤原基不具有持续分生组织，??根瘤原基最终发育为圆形根瘤，被称为有限根瘤；一些豆科植物的根瘤原基具有持续性分生组织，??根瘤原基最终发育为不定形态的根瘤
红色转变为绿色，根瘤的颜色也转变为绿色（Ｎａｖａｓｃｕｅｓｅｔａｌ．，２０１２）。??１．３．２血红素??如图１－３所示，豆血红蛋白的血红素是一个含铁的四吡咯环化合物，是经过一系列的酶促反??应合成的（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??ｐＨ?Ａ＂??ｒ?Ｋ??０＝＼?ＡＬＡ?ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ?＾?＾／／?＼?ＰＢＧ?ｄｅａｍｉｎａｓｅ＾?．＾／??之?＂ｐＨ（Ａ＾〇ａＨ?ｓ－ｊ．??ａＨ?Ｔｈ??ＡＬＡ?ＰＢＧ?Ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｂｉｌａｎｅ??Ｖ?Ｍｅ?ｐＨ?Ｍｅ?ｐＨ?ａｈ??ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎ?ＩＸ?Ｃｏｐｒｏｐｏｒｐｈｙｒｌｎｏｇｅｎ?ＩＩＩ?Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｒ？ｏｇｅｎ?ＩＩＩ??Ｖ?Ｍｅ?Ｖ?Ｍｅ??Ｐｒ〇，ｃ－０ｅｎ？Ｘ?外?＜＾ＹＷ??ｏｘｄａｓｅ?＼＾Ｉｈ????《?＞?ＦｅｒｒｏｃｈｅｔｏＵｉｓ。?《?Ｙ?》?．Ｏｔｈｅｆ?ｈｅｍｅｓ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ?ＩＸ?Ｐｒｏｔｏｈｅｍｅ??▼??？?Ｃｈｔｏｆｏｐｈｙｌｔｅ??图１－３血红素的合成过程（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??血红素广泛存在于生物体中，含有血红素的蛋白参与很多反应，例如氧化还原反应、羟基化??作用以及结合氧气或者其它双分子气体（Ｋｌｅｉｎｇａｒｄｎｅｒ?ａｎｄ?Ｂｒｅｎ，?２０１５）。血红素的合成是通过一系??列连续的酶促反应完成的，它的前体是５－氨基乙酰丙酸（ＡＬＡ），酶促反应中会产生中间产物——??尿口卜琳原Ｉｌｌ（Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎｌｌｌ）
本文编号：3613305
【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】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１根瘤菌和亘科植物建立共生关系的过程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??
＿＿蠢??ｃ１?ｄ．?ｅ．?ｆ?ｇ??Ｗ??图１－１根瘤菌和亘科植物建立共生关系的过程（Ｓａｅｋｉ，?２０１１）??（ａ）根瘤菌存在于根圈环境，（ｂ）根瘤菌定殖在根毛表面，（ｃ）根毛弯曲包裹根瘤菌，（ｄ）侵染线的形成，（ｅ）??侵染线不断延伸，（ｆ，ｇ）侵染线穿过外皮层或者内皮层细胞、分枝，（ｈ）根瘤菌由侵染线进入到宿主植物细胞内，??被植物细胞膜包裹。注：上面是有限根瘤的形成过程，下面是无限根瘤的形成过程。??１．２．３根瘤的形成??侵染线形成的同时，根部皮层细胞重新去分化，进行连续细胞分裂，形成根瘤原基，根瘤原??基经过一系列的细胞分裂，向根外部形成突起，最终发育成根瘤（Ｔｉｍｍｅｒｓ，Ａｕｒｉａｃ?ａｎｄ?Ｔｒｕｃｈｅｔ，??１９９９）。根瘤分为有限根瘤和无限根瘤（图１－２），一些豆科植物的根瘤原基不具有持续分生组织，??根瘤原基最终发育为圆形根瘤，被称为有限根瘤；一些豆科植物的根瘤原基具有持续性分生组织，??根瘤原基最终发育为不定形态的根瘤
红色转变为绿色，根瘤的颜色也转变为绿色（Ｎａｖａｓｃｕｅｓｅｔａｌ．，２０１２）。??１．３．２血红素??如图１－３所示，豆血红蛋白的血红素是一个含铁的四吡咯环化合物，是经过一系列的酶促反??应合成的（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??ｐＨ?Ａ＂??ｒ?Ｋ??０＝＼?ＡＬＡ?ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ?＾?＾／／?＼?ＰＢＧ?ｄｅａｍｉｎａｓｅ＾?．＾／??之?＂ｐＨ（Ａ＾〇ａＨ?ｓ－ｊ．??ａＨ?Ｔｈ??ＡＬＡ?ＰＢＧ?Ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｂｉｌａｎｅ??Ｖ?Ｍｅ?ｐＨ?Ｍｅ?ｐＨ?ａｈ??ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ?ｐＨ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎ?ＩＸ?Ｃｏｐｒｏｐｏｒｐｈｙｒｌｎｏｇｅｎ?ＩＩＩ?Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｒ？ｏｇｅｎ?ＩＩＩ??Ｖ?Ｍｅ?Ｖ?Ｍｅ??Ｐｒ〇，ｃ－０ｅｎ？Ｘ?外?＜＾ＹＷ??ｏｘｄａｓｅ?＼＾Ｉｈ????《?＞?ＦｅｒｒｏｃｈｅｔｏＵｉｓ。?《?Ｙ?》?．Ｏｔｈｅｆ?ｈｅｍｅｓ??Ｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ?ＩＸ?Ｐｒｏｔｏｈｅｍｅ??▼??？?Ｃｈｔｏｆｏｐｈｙｌｔｅ??图１－３血红素的合成过程（Ｂｒｉａｎ，?１９９６）。??血红素广泛存在于生物体中，含有血红素的蛋白参与很多反应，例如氧化还原反应、羟基化??作用以及结合氧气或者其它双分子气体（Ｋｌｅｉｎｇａｒｄｎｅｒ?ａｎｄ?Ｂｒｅｎ，?２０１５）。血红素的合成是通过一系??列连续的酶促反应完成的，它的前体是５－氨基乙酰丙酸（ＡＬＡ），酶促反应中会产生中间产物——??尿口卜琳原Ｉｌｌ（Ｕｒｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎｌｌｌ）
本文编号：3613305
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