根瘤菌HH103Ⅲ型效应因子NopTZ对共生结瘤的影响

【作者】 刘函西； 张泽鑫； 王锦辉； 刘春燕； 辛大伟； 陈庆山；

【机构】 东北农业大学农学院大豆遗传改良实验室；

【摘要】 大豆是我国主要的粮油经济作物,氮是其生长发育的重要元素。豆科植物依赖于N的活性形式,其中硝酸盐(NO3-)在土壤中最普遍,但植物本身固氮能力有限,不能很好的捕获土壤及空气中的N和P,即生物固氮成为固氮新来源。在农业生产中,豆科-根瘤菌共生固氮是生物固氮的重要方式,共生固氮通过固氮酶将空气中的单质N2转化成氨等植物可利用的氮。可以减少工业氮肥污染、节约农业生产成本以及保护生态环境。这对农业生产有非常重要的意义。根瘤菌中的Ⅲ型分泌系统(T3SS)在豆科-根瘤菌互作体系中起着重要作用。豆科植物与根瘤菌之间存在共生特异性,其中根瘤菌的T3SS与其宿主特异性有关。T3SS分泌到宿主植物中Ⅲ效应因子用于调节与宿主之间关系,有利于病原菌进入宿主。豆科植物与不同根瘤菌建立共生关系时,T3SS可能有害或者有利。将Ⅲ型效应因子突变后,根瘤菌在宿主植物上的结瘤大小和数量会发生改变,但Ⅲ型效应因子对结瘤的影响,目前还没有相关突破性研究成果的报告。本文主要探究对中华根瘤菌HH103的Ⅲ效应因子NopT和NopZ进行基因突变,通过三亲杂交方法得到突变体HH103ΩNopTZ,并用PCR鉴定。通过双突变NopTZ来验证共生结瘤的影响,并筛选其与大豆中互作的蛋白。其次,为了进一步验证Ⅲ型效应因子NopTZ对共生结瘤的影响,将表达载体转入相应突变体,获得回补菌株。将回补菌株再次进行结瘤鉴定。最后,为了研究NopTZ在宿主植物中的作用,将NopTZ编码序列构建载体,采用酵母双杂交技术以寻找大豆中与NopTZ互作的功能蛋白。进而对Ⅲ型效应因子NopTZ进行下一步的研究。更多还原