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本文標(biāo)題："氧濃度是決定根瘤菌固氮量的因素-細(xì)菌顯微鏡"
新聞來源：未知 發(fā)布時間：2017-8-30 22:44:57 本站主頁地址：http://www.y7853.cn
氧濃度是決定根瘤菌固氮量的因素-細(xì)菌顯微鏡
控制含氧量
氧濃度是決定根瘤菌固氮量的關(guān)鍵因素。一方面，氧不僅抑制固
氮酶，而且是n／／基因表達的負(fù)調(diào)控因子。另一方面，細(xì)菌呼吸
作用需要氧。通過引入豆血紅蛋白，這個難題可以得到解決。豆血
紅蛋白與自由氧緊密結(jié)合，使ni／基因的轉(zhuǎn)錄和固氮酶的功能不受
到抑制。實際上，分離的類菌體(bacteroid)轉(zhuǎn)入外源豆血紅蛋白
會顯著增加固氮酶活性。因此，通過過量表達豆血紅蛋白，可以設(shè)
計出更有效的根瘤菌。另外，由于血紅蛋白的球蛋白部分是由植物
產(chǎn)生，將攜帶編碼豆血紅蛋白細(xì)菌表達部分的基因的根瘤菌轉(zhuǎn)化植
物，兩者結(jié)合，效果更好。
在生長培養(yǎng)基中低水平溶氧量(0．25％一1.0％)的條件下，帶
有透明顫菌血紅蛋白基因的廣泛宿主范圍質(zhì)粒轉(zhuǎn)化埃特里根瘤菌之
后，根瘤菌細(xì)胞比非轉(zhuǎn)化株呼吸率提高了2—3倍。這些數(shù)據(jù)提示，
在低氧土壤中，帶有透明顫菌血紅蛋白基因的自由存活的埃特里根
瘤菌可能比非轉(zhuǎn)化根瘤菌更有競爭優(yōu)勢。正如實驗室觀察到的許多
其他自由存活的細(xì)菌，含血紅蛋白的菌株可以在氧限制的情況下更
好地生長。
溫室實驗中，用非轉(zhuǎn)化的或者含血紅蛋白的埃特里根瘤菌分別
接種豆科植物，感染后15—20天(固氮酶活性此時達到頂峰)，用含
血紅蛋白株接種的植物固氮酶活性大概提高68％。初期固氮酶活性
的提高使40—50天后葉片的含氮量增加30％，種子的含氮量增加16
％。因此，細(xì)菌血紅蛋白基因的表達可能對于自由存活的根瘤菌或
者對于與宿主植物形成的共生關(guān)系中類菌體部分的根瘤菌都是有利
的。
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