大豆根瘤菌共生基因的筛选以及三型分泌系统效应分子的鉴定

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1、１００１９分类号：：单位代码；密级：学号ＺＢ１００６０３９ｆ曲方ｔ乂令学位论文大豆根瘤菌共生基因的筛选及Ｈ型分泌系统效应分子的鉴定Ｔｈｅｓｃｒｅｅｎｉｎｊｆｏｒｓｍｂｉｏｔｉｃｅｎｅｓａｎｄｉｄｅｎｔｉ打ｃａｔｉｏｎｏｆＴ３ＳＳｇｙｇｅｆｆｅｃｔｏｒｓｉｎｓｏｙｂｅａｎｒｈｉｚｏｂｉａ研究生：王园春．指导教师：陈文新教授合作指导教师：田长富副教授ＷｅｎｂｏＭａ副教授申请学位类别；理学博±专业领域名称：微生物学：生物固氮研究方向所在学院：生物

2、学院，一二．零五年十二月、Ｐｈ．ＤＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＴｈｅｓｃｒｅｅｎｉｎｆｏｒｓｍｂｉｏｔｉｃｅｎｅｓａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＴ３ＳＳｇｙｇｅｆｆｅｃｔｏｒｓｉｎｓｏｅａｎｒｈｉｚｏｂｉａｙｂＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＣｈｉｎａＡｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｎＰａｒｔｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｇｙＲｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒ化ｅＤｅｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＰｈｉｌｏｓｏｈｑｇｐｙＣａｎｄｉｄａｔｅＹｉｍｎｄｉｉｍＷＡＮＧＳｕｅｒｖｉｓ

3、ｏｒｓｐＷｅｎｘｉｎＣｈｅ口Ｃｈａｎ化ＴｉａｎｇＷｅｎｂｏＭａＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的一学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＂＊＾＜学位论文作者签名：时间！年月参日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留

4、、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部口和机构送交论文的纸质版和电子版允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博±学位论文全文数据库》或《中国优秀硕±学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。做密的学位论文在解密后应巧守此访议）＾：巧学位论文作者签名：时间年１月＾日一＞导师签名：时间：心＾／戶年別５＾日＾＊摘要根瘤菌与豆科植物的共生固氮，在大自然的氮循环中，发挥着至关重要的作用，是促进环境可持续发展的关键因素之一。有效共生起始于植物与根瘤菌的精妙的分

5、子对话，紧接着根毛发生卷曲，形成侵染线，随后侵染线延长，皮层细胞分化为根瘤原基；根瘤原基最后发育形成根瘤，根瘤中所包裹的根瘤菌最终分化为类菌体，开始固氮过程；共生效率的影响因素贯穿整个过程。为了进一步探究共生影响的潜在机制本实验室王丹选取碱性止壌优势大豆根瘤菌代表菌株，＆細‘ＢＡＵＣＣ４５４３６１７２５５００５知，构建了含有个不同标签、库容为个突变体的Ｔｎ标签突变体库。本论文对这个突变体库ＰＣＲ方法的竞争结瘤能力衰弱的突变体筛选。１５批巧筛后本，进行基于，研巧发现了１９个竞争结瘤能力减弱的突变体；结合单接种实验和竞争结瘤验证，最终找到了四个■

6、ｒｍｌ／ｚＭｒ严重影响共生竞争结瘤能力的突变体，它们分别是／心、Ｃ、和插入缺失突变体其中，ｐｙ；和ＺＷ？突变体竞争结瘤能力显著降低ｒＣ突变体只能形成无效崎形根瘤根瘤细胞；ｐ＞，不能侵染，没有类菌体形脱突变体形成白色球形根瘤，类菌体密度显著降低。随后构建了突变体的回，＊补菌株蒋回补菌株接种于大豆察共生表型发现於＾新？＾＾／，，观，巧突变体的回补菌株表型能够回复到野生型的表型。这竖结果表明，单接种没有明显共生缺陷表型的突变株Ｗ及在侵染、类菌体分化或者分化稳定性等方面有缺陷的突变株都可能表现出竞争结瘤降低的表型，暗示着竞争结瘤现象可能发生在共生过程的多个阶

7、段。Ｈ型分泌系统（Ｔ３ＳＳ）能够影响多种根瘦菌的共生宿主范围，突变体能够帮助部分与恃定宿主不结瘤的菌株恢复结瘤共生的能力。ＰＣＲ初筛过程中发现，突变体的竞争结瘤能力减弱，而Ｎ一组分蛋白的研巧已经有很ｏｐＡ是Ｔ３ＳＳ的外部结构组分之。目郎有关大豆根瘤菌的巧ＳＳ多，但是对大豆根瘤菌品种特异性有影响的效应分子还知之甚少。通过与生物信息学研究团队合？化我们对１０株大丑根瘤茜（况ｎｏｒＡｂｏｂ如Ｍ加流，况ｎｏｒＷｚｏＷｉｆｗｓｑ／ｅ，抓ＪｏｒＡｂｃ舶励ｓｐ．Ｉ和一公＂切ｒａＡｂｏＷＫＷ航Ｗ四个种３