华癸中慢生根瘤菌7653R效应蛋白NopP的共生功能及蛋白互作研究

【摘要】根瘤菌可与豆科植物形成根瘤,这种共生关系的建立涉及根瘤菌与宿主植物之间复杂的基因表达调控、信号识别转导、分子间相互作用等过程。其中根瘤菌的Ⅲ型分泌效应蛋白在上述过程中发挥重要作用。在本室前期工作中,筛选获得与华癸中慢生根瘤菌(Mesorhizobiumhuakuii)7653RⅢ型分泌效应蛋白NopP互作的紫云英宿主蛋白NIP43,通过双分子荧光互补(BiFC)技术证实了二者在烟草细胞中的蛋白相互作用。针对7653R效应蛋白NopP的共生功能及蛋白互作研究,本文取得了如下实验结果。其一,植物盆栽和共生表型检测发现,相较于7653R,百脉根中慢生根瘤菌(Mesorhizobiumloti)MAFF303099也可在紫云英上结瘤,但是共生效应差。其表现为较弱的结瘤能力,叶片偏黄,植株矮小,固氮酶活偏低。然而,7653R不能与百脉根形成共生根瘤。将M.huakuii7653R的nopP基因导入MAFF303099后接种百脉根,其共生表型与接种野生型MAFF303099的植株无显著性差异。其二,利用酵母双杂交技术,分别检测了广宿主根瘤菌(Rhizobiumsp)NGR234、慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobiumjaponicum)USDA6以及费氏中华根瘤菌(Sinorhizobiumfredii)USDA257中的NopP同源蛋白与NIP43的互作,发现B.japonicumUSDA6的NopP与NIP43可以发生蛋白互作。其三,利用插入突变技术,构建了M.huakuii7653R的nopP的失活突变株Mh-nopPmut。共生表型检测表明,突变株与宿主共生时根瘤数量减少,地上部分生物量减少,根瘤固氮酶活性无显著性差异。以上结果提供了更多的实验证据显示效应蛋白NopP与宿主蛋白NIP43互作的可靠性,也考察了NopP的突变体表型,为深入研究效应蛋白NopP在结瘤中的功能及机制奠定了良好的工作基础。
【作者】潘悦；
【导师】李友国；
【作者基本信息】华中农业大学，微生物学，2014，硕士
【关键词】华癸中慢生根瘤菌；百脉根中慢生根瘤菌；NopP；NIP43；突变株；

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