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嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖及促生长特性相关基因挖掘 被引量:1
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作者 苏仪梅 孙安妮 +3 位作者 黄毓燕 杨婷婷 李杨瑞 邢永秀 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2831-2843,共13页
【目的】挖掘嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖和促生长特性相关基因,为探究其促生长作用机制提供理论参考。【方法】利用Nanopore测序技术平台对CA1菌株进行全基因组测序,将其基因组序列与GO、NR、KEGG、COG等数据库进行比对,获得基因功能注释... 【目的】挖掘嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖和促生长特性相关基因,为探究其促生长作用机制提供理论参考。【方法】利用Nanopore测序技术平台对CA1菌株进行全基因组测序,将其基因组序列与GO、NR、KEGG、COG等数据库进行比对,获得基因功能注释信息,挖掘分析其功能特异性基因;使用基质培法收集甘蔗根系分泌物,并分析根系分泌物对菌株CA1的趋化性、生物膜形成和定殖相关基因表达的影响。【结果】嗜麦芽窄食单胞菌CA1基因组大小为4371327 bp,携带6个质粒,GC含量64.58%,其中4696个基因被注释预测,包括4525个蛋白编码基因、87个tRNA、13个rRNA和1个tmRNA。GO、COG、KEGG和NR数据库分别成功注释2795、2078、2494和2584个基因。该菌基因组含有细菌趋化性(cheA、cheV、cheY)、生物膜形成(flhA、flk、flgG)、细菌黏附(pgaA、mrkD)、嗜铁(fes、fepA、fecA)、合成氨(gltP、gltB、gltD)和磷酸盐代谢(phoR、phoB、pstA)等促进植物生长和定殖相关的基因。趋化性试验结果显示,与对照组相比,根系分泌物处理下的菌落数显著增加(P<0.05,下同),且cheA、cheV和cheY基因的相对表达量显著升高,CA1生物膜形成显著增加。【结论】甘蔗根系分泌物有助于菌株CA1的趋化性及生物膜形成,提高与趋化性相关基因的表达量。菌株CA1基因组含有多个与促生长和定殖特性相关的基因,是其促生长特性的分子基础,细菌的趋化性和生物膜的形成是其定殖的关键步骤,根系分泌物有利于菌株的定殖。 展开更多
关键词 嗜麦芽窄食单胞菌 根系分泌物 趋化性 生物膜 全基因组
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甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E溶磷基因GDH和pqqE的克隆及溶磷特性分析 被引量:6
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作者 陈炯宇 覃英 +4 位作者 谢显秋 黄毓燕 董登峰 邢永秀 李杨瑞 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期2819-2827,共9页
葡萄糖脱氢酶(GDH)和吡咯喹啉醌(PQQ)对溶磷微生物溶解无机磷具有重要作用。本研究为了探讨甘蔗内生固氮菌变栖克雷伯菌(Klebsiella variicola)DX120E的溶磷机制,从该菌中克隆溶磷基因GDH和pqqE的ORF,并进行了生物信息学分析,同时还研... 葡萄糖脱氢酶(GDH)和吡咯喹啉醌(PQQ)对溶磷微生物溶解无机磷具有重要作用。本研究为了探讨甘蔗内生固氮菌变栖克雷伯菌(Klebsiella variicola)DX120E的溶磷机制,从该菌中克隆溶磷基因GDH和pqqE的ORF,并进行了生物信息学分析,同时还研究了该菌对不同磷源的利用能力。结果表明:克隆得到甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E GDH和pqqE基因的ORF分别为2373 bp和1143 bp,编码氨基酸分别为790个和380个。生物信息学分析结果表明,GDH蛋白为稳定蛋白,pqqE蛋白为不稳定蛋白。GDH蛋白是一个与细胞信号传导有关的膜受体蛋白,具有PQQ_membr_DH、PQQ_mGDH功能域和PQQ_DH_like超家族蛋白结构;pqqE基因编码的蛋白是胞内蛋白,含有1个PQQ_syn_pqqE功能域和Radical SAM超家族蛋白的结构。内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E对不同磷源的利用和GDH和pqqE基因在不同磷源培养时的qRT-PCR分析表明,该菌对不同磷源的溶磷能力表现为FePO_(4)>AlPO_(4)>Ca_(3)(PO_(4))_(2),且溶解FePO_(4)的能力与溶解Ca_(3)(PO_(4))_(2)、AlPO_(4)等难溶磷源的差异均显著(P<0.05)。在几种磷源条件下,GDH和pqqE基因相对表达量均增加,且2个基因的表达量变化趋势一致。GDH和pqqE基因在以FePO_(4)为磷源条件下的表达量与以Ca_(3)(PO_(4))_(2)为磷源的表达量差异显著(P<0.05)。本研究可为进一步研究内生固氮菌与甘蔗的互作和溶磷机制提供参考。 展开更多
关键词 甘蔗 Klebsiella variicola DX120E GDH pqqE 溶磷特性
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4株甘蔗固氮菌株活化土壤养分及影响土壤酶活的分析 被引量:1
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作者 谢显秋 张瑞楠 +4 位作者 韦江璐 黄毓燕 陈炯宇 李杨瑞 邢永秀 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2024年第3期859-870,共12页
将4株固氮菌DX120E(Klebsiella variicola)、CA1(Bacillus mycoides)、WZS021(Streptomyces chartreusi)、CN11(Pseudomonas mosselii)进行单一和组合处理土壤后测定土壤中硝态氮、铵态氮、水解氮、有效磷、无机磷、速效钾、缓效钾及有... 将4株固氮菌DX120E(Klebsiella variicola)、CA1(Bacillus mycoides)、WZS021(Streptomyces chartreusi)、CN11(Pseudomonas mosselii)进行单一和组合处理土壤后测定土壤中硝态氮、铵态氮、水解氮、有效磷、无机磷、速效钾、缓效钾及有机酸含量,用隶属函数法分析获得较优组合后回接至两个甘蔗品种(B8,ROC22),测定不同接菌时间后甘蔗土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量和过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶活性,以探讨接种菌株对甘蔗土壤主要养分及土壤酶的影响。结果显示:(1)不同菌株处理后土壤中硝态氮、铵态氮、水解氮、有效磷、速效钾、缓效钾及有机酸含量均上升,无机磷含量降低;有机酸含量与有效磷含量正相关,与无机磷含量负相关。分析得到3个较优处理DX120E、CN11+DX120E和CA1+DX120E+WZS021。(2)将3个处理及PAL5回接甘蔗后发现,处理后同一时期土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾含量普遍上升。处理90 d后,3个土壤酶活性均显著提高。(3)几个固氮菌都不同程度地提高了土壤的养分含量,可能是不同菌株分泌有机酸的作用。菌株组合CA1+DX120E+WZS021对种植甘蔗后土壤的活化作用显著低于其他处理,可能是3个菌株在种植甘蔗的土壤中存在拮抗作用。本研究旨在为改善蔗地质量、助力菌剂开发和化肥减量增效栽培提供理论依据。 展开更多
关键词 甘蔗 固氮菌 土壤养分 活化作用 有机酸
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