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氧浓度是决定根瘤菌固氮量的因素-细菌显微镜
所属分类：显微镜百科 点击次数：216 发布日期：2022-06-20
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氧浓度是决定根瘤菌固氮量的因素-细菌显微镜 控制含氧量 氧浓度是决定根瘤菌固氮量的关键因素。一方面，氧不仅抑制固氮酶，而且是n／／基因表达的负调控因子。另一方面，细菌呼吸作用需要氧。通过引入豆血红蛋白，这个难题可以得到解决。豆血红蛋白与自由氧紧密结合，使ni／基因的转录和固氮酶的功能不受到抑制。实际上，分离的类菌体(bacteroid)转入外源豆血红蛋白会显著增加固氮酶活性。因此，通过过量表达豆血红蛋白，可以设计出更有效的根瘤菌。另外，由于血红蛋白的球蛋白部分是由植物产生，将携带编码豆血红蛋白细菌表达部分的基因的根瘤菌转化植物，两者结合，效果更好。 在生长培养基中低水平溶氧量(0．25％一1.0％)的条件下，带有透明颤菌血红蛋白基因的广泛宿主范围质粒转化埃特里根瘤菌之后，根瘤菌细胞比非转化株呼吸率提高了2—3倍。这些数据提示，在低氧土壤中，带有透明颤菌血红蛋白基因的自由存活的埃特里根瘤菌可能比非转化根瘤菌更有竞争优势。正如实验室观察到的许多其他自由存活的细菌，含血红蛋白的菌株可以在氧限制的情况下更好地生长。 温室实验中，用非转化的或者含血红蛋白的埃特里根瘤菌分别接种豆科植物，感染后15—20天(固氮酶活性此时达到顶峰)，用含血红蛋白株接种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天后叶片的含氮量增加30％，种子的含氮量增加16％。因此，细菌血红蛋白基因的表达可能对于自由存活的根瘤菌或者对于与宿主植物形成的共生关系中类菌体部分的根瘤菌都是有利的。
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