共生固氮论文_罗振鹏,谢芳

导读:本文包含了共生固氮论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:固氮,根瘤菌,豆科,植物,苜蓿,中华,大豆。

共生固氮论文文献综述

罗振鹏,谢芳[1](2019)在《硝酸盐调控豆科植物与根瘤菌共生固氮的机制研究》一文中研究指出氮是植物生长发育所需的大量营养元素之一。硝态氮不仅可以被植物直接吸收利用,还可以作为重要的信号分子调控植物对氮素的响应、吸收、代谢相关基因的表达,从而影响植物的生长和发育。豆科植物可以通过与根瘤菌共生互作来获得生长所需的氮,但共生固氮是一个耗费植物能量的过程。当土壤中存在高浓度的氮素时,氮作为信号分子会影响共生固氮基因的功能从而抑制共生固氮过程。目前的研究表明,硝酸盐通过局部和系统的调控方式抑制共生固氮过程;结瘤自主调控(Autoregulation of nodulation,AON)和NLPs(NIN-like proteins)转录因子在硝酸盐抑制豆科植物根瘤形成中有着重要的作用。本文结合最近的研究进展,重点讨论NLPs转录因子和AON途径在硝酸盐抑制共生固氮过程的作用。(本文来源于《生物技术通报》期刊2019年10期)

董汝,曹扬荣[2](2019)在《豆科植物-根瘤菌共生固氮的免疫调控机制》一文中研究指出在长期进化中,根瘤菌与豆科植物形成一种独特的互惠共生关系——共生固氮。根瘤菌-豆科植物共生互作与病原细菌激发植物病原反应极为相似,然而根瘤菌的入侵和定殖并没有激发宿主豆科植物过度的防御反应,植物也进化出特殊的共生信号转导和根瘤发育途径来"邀请"根瘤菌的入侵和定殖。此外,植物防御反应也很大程度上调控根瘤菌与豆科植物共生的宿主特异性。越来越多的研究表明,植物防御反应在调控根瘤菌匹配识别、入侵、定殖以及类菌体发育等方面起关键调控作用。从植物免疫反应角度综述了根瘤菌与豆科植物共生互作的最新进展,通过与病原菌-植物互作的病原反应对比,论述了根瘤中植物感知微生物相关分子模式(MAMP,Microbe-Associated Molecular Patterns)和效应蛋白引起的免疫反应的调控机制。(本文来源于《生物技术通报》期刊2019年10期)

闫小武[3](2019)在《硫化氢信号分子在刺槐-根瘤菌共生固氮体系中的作用研究》一文中研究指出刺槐是一种木本豆科植物,是生态绿化的先锋树种,但在植被恢复过程中,氮素缺乏是影响刺槐树木生长主要限制因素。因此,如何调动豆科植物与根瘤菌共生固氮体系自身的固氮潜力,具有极其重要的意义。硫化氢(Hydrogen Sulfide,H_2S)作为新的气体信号分子,在调控植物生理功能方面具有重要作用,例如:H_2S可以调控植物适应高盐胁迫、离子毒害、干旱胁迫和温度胁迫等,进而促进植物的生长发育。前人研究表明:一氧化氮(Nitric Oxide,NO)作为气体信号分子可以通过调控结瘤过程中关键基因的表达而影响豆科植物根瘤的形成和衰老,并最终影响豆科植物共生固氮能力。那么,同样作为气体信号分子的H_2S是否也涉及调控豆科植物根瘤形成和共生固氮过程?本研究以刺槐-根瘤菌共生体系为实验对象,从植物表型分析、生理生化指标测定、根瘤形态和结构、共生基因表达并结合转录组技术分析H_2S信号分子在刺槐-根瘤菌共生体系中根瘤形成和固氮过程中的作用机制。取得如下主要结果:(1)用H_2S供体NaHS处理刺槐幼苗,结果发现外源H_2S可以促进刺槐幼苗的生长发育,提高根长、株高和干重等生理指标,增加叶片叶绿素含量。同时,H_2S也可以影响侵染事件,促进刺槐根瘤的形成和发育,进而提高根瘤固氮酶活性。(2)通过石蜡切片和透射电镜对根瘤微观结构的观察发现,用H_2S供体NaHS处理,在根瘤形成的早期阶段能促进根瘤的发育,成熟阶段根瘤内固氮区增大、侵染细胞排列更加紧密、数量更多、形态也更加圆润饱满、更具有活力;超微结构观察类菌体也有同样的结果。(3)共生相关基因的qRT-PCR数据表明:H_2S供体NaHS处理使刺槐根中钙离子和钙调素依赖性蛋白激酶基因(CCaMK)、钙离子通道蛋白基因(Castor)、核内卷曲螺旋蛋白基因(CYCLOP)、E3泛素连接酶基因(Cerberus)等表达量都显着上调;同时也可以引起假定共生受体激酶基因(SYMRK)和组氨酸蛋白激酶基因(LHK)在根瘤刚成熟时期表达量上调;还发现NaHS处理使刺槐根瘤中共生相关基因nodC和nifH等表达量显着上调。(4)通过转录组分析发现,H_2S供体NaHS处理编码膜蛋白、过氧化物酶、氧化还原酶、磷酸转移酶和组氨酸蛋白激酶的基因表达量上调,以及蔗糖和淀粉等糖类物质的代谢和合成、氮代谢、ATP结合、生物碱等次生代谢产物的合成、植物和微生物互作、跨膜信号转导、多种氨基酸的代谢和谷胱甘肽代谢等通路显着上调,说明H_2S可以通过影响糖代谢提供更多的能量满足共生固氮过程的消耗提高固氮能力,参与抗氧化防御反应,促进刺槐根瘤的形成和发育,进而影响植株生长。此外,H_2S还可以显着上调转录因子、转运蛋白、剪接体、RNA运输等基因。由此可见,H_2S对刺槐植物共生固氮的调控是个复杂精细的过程。以上结果表明:H_2S发挥作用可以通过上调刺槐植株和根瘤菌中共生基因和许多代谢途径基因的表达,促进根瘤的形成和发育,提高了根瘤中固氮酶的活性,增强固氮的效率,使叶片叶绿素含量增加,促进刺槐的光合作用,增加生物量的积累,最终促进刺槐的生长。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-06-01)

王玉洁[4](2019)在《MtENOD20在蒺藜苜蓿共生固氮过程中的功能研究》一文中研究指出本试验以蒺藜苜蓿为研究对象,对实验室前期筛选出的Phytocyanins基因家族中的早期结瘤素基因MtENOD20(MTR_4g130800)进行组织定位、亚细胞定位、RNA干扰和过量表达等分析,探究其在共生固氮中的功能。研究结果简述如下:1、目的基因的表达模式分析利用qPCR方法分析了早期结瘤素基因MtENOD20的两个可变剪接MtENOD20-1、MtENOD20-2在蒺藜苜蓿共生结瘤过程中的时空表达情况,结果表明(1)MtENOD20-1与MtENOD20-2在接菌的根中均被强烈诱导但表达谱不同,在不接菌对照根中不表达或仅有低水平的表达;(2)MtENDO20-1在不接菌和接菌植物的去瘤根、茎、叶中几乎不表达,只在根瘤中表达,为结瘤特异性表达;MtENDO20-2在接菌植物的去瘤根、茎、叶表达量较低,在根瘤中高水平表达,为结瘤增强性表达。推测MtENOD20的两个可变剪接在根瘤发育中可能行使着不同的功能。2、MtENOD20的组织特异性表达构建MtENOD20启动子与GUS融合表达载体,通过发根农杆菌介导的转化体系,对转化根进行GUS染色观察。结果显示,目的基因主要在侵染根的皮层细胞(即根瘤原基起始的部位)、含有侵染线的根毛细胞以及根瘤侵染区表达。3、MtENOD20的亚细胞定位构建MtENOD20基因的亚细胞定位载体,利用根癌农杆菌介导的烟草叶片细胞瞬时转化体系明确了MtENOD20定位在质膜、内质网和细胞核上;发根农杆菌介导的蒺藜苜蓿根部转化体系试验表明,MtENOD20定位于共生体上。这些结果表明MtENOD20可能通过内质网的分泌途径靶向共生体。4、MtENOD20基因RNA干扰和过量表达转化植株的表型分析对MtENOD20进行干扰处理,结果显示:干扰植株的株高、根长减少,根瘤数目、固氮酶活和豆血红蛋白含量降低,且根瘤多为小的白色无效根瘤;接菌后7d的侵染事件统计结果表明,干扰植株中卷曲根毛、延伸的侵染线、侵染线和根瘤原基的数目均降低与对照相比;根瘤石蜡切片和透射电镜观察结果表明,与野生型相比,干扰根瘤中的类菌体分化程度低,为不具有固氮活性的I类或者II类类菌体,共生关系过早终止。共生相关基因的表达分析显示,与对照相比,干扰根中与侵染相关的基因MtNSP1、MtERN1、MtERN2和MtERN3没有变化,MtNIN、MtENOD11和MtENOD40表达量下降,推测目的基因可能在MtNSP和MtERN下游发挥作用;与类菌体分化相关的基因RSD、DNF2、NCR001和NCR035,在干扰根中均显着降低。以上结果表明,MtENOD20可能与根瘤菌的侵染过程及类菌体的释放、分化有关。过表达分析结果显示,MtENOD20过表达植株的株高、根长、根部的干重和鲜重及叶绿素的含量均增加,根瘤的数目、固氮酶活和豆血红蛋白含量上升;侵染事件统计分析结果表明,接菌后7d,过表达根中根毛卷曲、延伸侵染线、侵染线和根瘤原基的数目与对照相比均增加;接菌后45d根瘤石蜡切片和透射电镜观察结果显示,过量表达根瘤细胞中的类菌体形态规则,排列紧密,对照组根瘤中的类菌体数量减少且出现融合现象,表明对照的根瘤细胞开始衰老。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

焦健,田长富[5](2019)在《根瘤菌共生固氮能力的进化模式》一文中研究指出根瘤菌-豆科植物共生固氮体系对农业的可持续性发展至关重要,也是研究原核与真核生物互利共生的模式体系之一。长期以来,根瘤菌共生固氮相关研究主要集中在结瘤因子与固氮酶合成及调控等少数关键基因,但仅获得这些关键基因却不能保证细菌获得结瘤固氮能力。随着比较和功能基因组学的快速发展和应用,越来越多的研究发现根瘤菌使用了很多系统发育分支特异的遗传机制与豆科植物建立有效的共生关系,进一步揭示了双方互利共生的复杂性。本综述总结了近年来比较基因组学、遗传学以及实验进化等方面的相关研究进展,在此基础上讨论根瘤菌共生固氮能力的进化模式。(本文来源于《微生物学通报》期刊2019年02期)

杜思,曾小波,李友国[6](2019)在《大豆快生根瘤菌SfHH103_03182基因突变体的构建和共生固氮表型分析》一文中研究指出以大豆快生根瘤菌HH103中glnK同源基因SfHH103_03182为研究对象,采用pK19mob单插入失活技术构建该基因的插入失活突变体,菌落PCR和测序分析表明突变体构建正确。植物盆栽试验结果显示,与接种野生型菌株HH103相比,突变体接种植株的根瘤数量增多,植株鲜质量和根瘤鲜质量增加,根瘤固氮酶活无显着差异。在不同浓度氮素处理和盆栽条件下,对共生表型的检测表明突变体接种植物的根瘤数量没有显着变化。(本文来源于《华中农业大学学报》期刊2019年01期)

钟喆栋,曾小波,李友国[7](2019)在《ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响》一文中研究指出利用大肠杆菌S17-1与根瘤菌进行两亲本接合转移,将苜蓿中华根瘤菌Sm1021中的ACC脱氨酶基因导入大豆快生根瘤菌HH103,在苜蓿中华根瘤菌Sm1021中过表达ACC脱氨酶基因,探讨ACC脱氨酶对根瘤菌共生固氮及竞争结瘤的影响。结果显示:接种过表达ACC脱氨酶的重组根瘤菌Sm1021,宿主植物地上部分鲜质量与结瘤数量有所增加;接种外源导入ACC脱氨酶的重组根瘤菌HH103,能够增加结瘤数,提高植物地上部分干质量且竞争结瘤能力增强。但是,接种2种重组根瘤菌后,宿主植物的根瘤鲜质量和根瘤固氮酶酶活性无明显变化。(本文来源于《华中农业大学学报》期刊2019年01期)

张晴,余海翔,张忠明[8](2019)在《苜蓿中华根瘤菌共生固氮相关基因突变体的分离和鉴定》一文中研究指出为了阐明豆科植物共生反应与免疫反应的协调机制,揭示参与植物细胞侵染、定殖及固氮过程中根瘤菌基因的功能,以苜蓿中华根瘤菌Sm2011为材料,构建了约8 000株Tn5-sacB转座子插入的突变体库。利用巢式PCR检测技术,从中鉴定和筛选出nodC、nifH、smc01188和smc04024等4个特定目标基因的插入突变体及其插入位点。通过结瘤试验考察突变体共生及固氮表型,结果显示:植株接种smc01188突变体28d后,与对照植株相比,该基因突变导致根瘤固氮酶活下降,与慢生型大豆根瘤菌该基因突变体的表型类似;smc04024基因突变不影响植株生长,根瘤发育基本正常;接种nifH突变体后,植株呈缺氮表型,生长发育受阻,根瘤为白色;接种nodC突变体后植株不结瘤,说明Tn5-SacB的插入导致nifH、nodC基因功能丧失。利用PCR检测、鉴定和分离目标基因突变体是一种行之有效的方法。(本文来源于《华中农业大学学报》期刊2019年01期)

凌颖,张婷婷,端木德强,张忠明,曹扬荣[9](2019)在《百脉根Rboh基因家族在共生固氮中的功能研究》一文中研究指出为探索植物呼吸爆发氧化酶(respiratory burst oxidase homologue,Rboh)基因家族在共生固氮中的功能和作用机制,利用分子生物学、细胞生物学和遗传学等方法,围绕百脉根Rboh基因家族中在根瘤中特异性表达的基因LjRbohA (Lj5g3v1497840)以及在根瘤中高表达的基因LjRbohB (Lj6g3v1549190)和LjRbohC(Lj5g3v1497820),分别对其蛋白的亚细胞定位、基因的表达模式、基因的启动子活性及蛋白的功能进行了研究。结果显示:LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC蛋白都定位在植物的细胞膜上;LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC基因在接种根瘤菌后表达上调;LjRobhA和LjRobhB基因在根瘤、维管束和侧根原基表达;利用CRISPR-Cas9技术对LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC3个基因分别进行敲除导致结瘤数目减少。这些研究结果表明,LjRbohA、LjRbohB和LjRbohC这3个基因可能都参与调控百脉根与根瘤菌的共生结瘤过程。(本文来源于《华中农业大学学报》期刊2019年01期)

程国军,谢婧,殷杰,彭杨[10](2018)在《豌豆根瘤菌gshR基因的抗氧化和共生固氮作用》一文中研究指出目的:研究豌豆根瘤菌RL3841的谷胱甘肽还原酶编码基因gshR的功能.方法:采用基因同源重组构建了豌豆根瘤菌gshR基因突变株RLgshR,探讨了基因突变对根瘤菌抗氧化和共生固氮的影响,利用实时荧光定量RTPCR检测gshR基因的mRNA表达水平.结果:gshR基因缺失不影响菌株在AMS基础培养基中的生长能力,但突变株对氢过氧化枯(CuOOH)和较高浓度的H_2O_2氧化物敏感.结论:gshR基因突变株RLgshR形成正常固氮根瘤,gshR基因的表达不受H_2O_2和共生环境诱导.(本文来源于《中南民族大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

共生固氮论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在长期进化中,根瘤菌与豆科植物形成一种独特的互惠共生关系——共生固氮。根瘤菌-豆科植物共生互作与病原细菌激发植物病原反应极为相似,然而根瘤菌的入侵和定殖并没有激发宿主豆科植物过度的防御反应,植物也进化出特殊的共生信号转导和根瘤发育途径来"邀请"根瘤菌的入侵和定殖。此外,植物防御反应也很大程度上调控根瘤菌与豆科植物共生的宿主特异性。越来越多的研究表明,植物防御反应在调控根瘤菌匹配识别、入侵、定殖以及类菌体发育等方面起关键调控作用。从植物免疫反应角度综述了根瘤菌与豆科植物共生互作的最新进展,通过与病原菌-植物互作的病原反应对比,论述了根瘤中植物感知微生物相关分子模式(MAMP,Microbe-Associated Molecular Patterns)和效应蛋白引起的免疫反应的调控机制。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

共生固氮论文参考文献

[1].罗振鹏,谢芳.硝酸盐调控豆科植物与根瘤菌共生固氮的机制研究[J].生物技术通报.2019

[2].董汝,曹扬荣.豆科植物-根瘤菌共生固氮的免疫调控机制[J].生物技术通报.2019

[3].闫小武.硫化氢信号分子在刺槐-根瘤菌共生固氮体系中的作用研究[D].西北农林科技大学.2019

[4].王玉洁.MtENOD20在蒺藜苜蓿共生固氮过程中的功能研究[D].西北农林科技大学.2019

[5].焦健,田长富.根瘤菌共生固氮能力的进化模式[J].微生物学通报.2019

[6].杜思,曾小波,李友国.大豆快生根瘤菌SfHH103_03182基因突变体的构建和共生固氮表型分析[J].华中农业大学学报.2019

[7].钟喆栋,曾小波,李友国.ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响[J].华中农业大学学报.2019

[8].张晴,余海翔,张忠明.苜蓿中华根瘤菌共生固氮相关基因突变体的分离和鉴定[J].华中农业大学学报.2019

[9].凌颖,张婷婷,端木德强,张忠明,曹扬荣.百脉根Rboh基因家族在共生固氮中的功能研究[J].华中农业大学学报.2019

[10].程国军,谢婧,殷杰,彭杨.豌豆根瘤菌gshR基因的抗氧化和共生固氮作用[J].中南民族大学学报(自然科学版).2018

论文知识图

豆科植物的共生固氮-图2 类菌体和豆...共生固氮不同施氮水平对结瘤大豆共生固氮...共生固氮核心子网络中与关键模块...1.4大豆根痕形成的早期IMI3....叁亚湾壮实鹿角珊瑚组织内共生固氮

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