固氮施氏假单胞菌电子传递复合体rnf基因簇的功能鉴定

• 作者: 刘伟 尚立国 张宏扬 战嵛华 杨智敏 林敏 燕永亮 陆伟 陆超 黄义
• 来源期刊: 中国农业科技导报
• 学科: 生物学
• 关键词: 施氏假单胞菌A1501 电子传递链rnf 固氮酶活 固氮酶基因nifH
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 生物技术 生命科学
• 页码范围: 44-51
• 页数: 8页
• 分类号: Q78
• 语种: 中文
• DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0068

摘要

能量供应是限制生物固氮效率的重要因素,电子传递复合体是生物固氮过程中能量产生的重要组成部分.基因组分析表明,在联合固氮菌施氏假单胞菌A1501基因组中存在两套编码电子传递复合体rnf,分别为基因簇rnf1和rnf2,其中rnf1位于固氮基因岛上,rnf2基因簇位于核心基因组上.为了明确两套电子传递体在生物固氮过程中的功能,分别构建了rnf1和rnf2基因簇的突变株并测定了相关表型.结果发现,在基本培养基中两个基因簇的突变都不影响菌体生长,可能相互之间存在着功能互补;固氮酶活性测定结果表明,位于固氮基因岛中的rnf1基因簇缺失造成固氮酶活下降80％以上,而rnf2基因簇的缺失对酶活无显著影响.进一步采用启动子-lacZ融合表达策略探究了基因簇rnf1对固氮酶结构基因nifH转录的影响,发现rnf1极性突变株中nifH的启动子转录活性仅为野生型的17.59％,推测rnf1缺失造成了固氮条件下能量产生匮乏,胞内碳氮比失衡,进而造成固氮系统表达受抑制.