大豆和花生根瘤菌氢酶的研究

根瘤菌在共生固氮过程中因放 H2 所消耗的能量约占固氮总能量的 4 0 %～ 6 0 % .吸氢酶则能回收和利用固氮过程所放的 H2 ,减少能量损失 ,从而提高共生固氮效率 .在厌氧条件下 ,加入防止酶蛋白聚合的试剂 ,利用 DEAE-纤维素和 Sephacryl S- 2 0 0柱层析 ,从自养性大豆根瘤菌和花生根瘤菌类菌体中分离并提纯膜结合态氢酶 .纯化的两种氢酶表现相近的分子特征 :均含有大 (6 0 k D,6 5k D)、小 (30 k D,35k D)两个亚基 ;均为 Ni Fe-氢酶 ,并具有较高的吸 H2 活性 .大豆根瘤菌氢酶的纯酶组分不含 Cyt b559.花生根瘤菌 L8- 3菌株能进行化能自养生长 ,诱导出高吸 H2 活性 .根瘤菌的吸H2 能明显提高固氮活性 .从具有高吸 H2 活性的花生根瘤菌中分离并克隆吸氢基因 ,采用 PCR和探针杂交技术 ,获得含有吸氢基因的质粒 p Z- 55.利用多种限制性内切酶构建了质粒 p Z- 55的物理图谱 .通过三亲本杂交 ,将含吸氢基因的重组质粒转移到不吸 H2 的花生和毛豆根瘤菌中 ,所获得的结合株在自生和共生条件下均表达吸 H2 活性 .以结合株接种大田花生 ,获得的共生根瘤的吸 H2 活性比接种受体株提高 4倍 ,花生叶片和种子的含 N量、产量分别提高 1.7%、8.9%和 9.6 % .

毛豆根瘤菌转吸氢基因的研究

通过三亲本杂交将携带豌豆根瘤菌吸氢基因的质粒ｐＡＬ＿(６１８)转移到台湾毛豆根瘤菌２９２－Ｃ中，经抗性筛选、质粒检测和吸氢活性测定，得到能稳定遗传的结合株２９２－Ｃ２和２９２－Ｃ３。在自生条件下结合株均表现较高的吸氢活性，而受体株２９２－Ｃ不吸氢，在共生条件下结合株表现为高吸氢，而受体株表现为放氢。

花生根瘤菌转吸氢基因的研究

以ｐＲＫ２０７３为辅助质粒、通过三亲本杂交，将携带豌豆根瘤菌吸氢基因的质粒ｐＡＬ６１８转移到花生根瘤菌ＮＢ２中，通过抗性筛选、质粒检测及吸氢活性测定，获得一系列能稳定遗传的结合株，其中ＮＢ２－７，ＮＢ２－１１在自生条件下其吸氢活性为受体株的１５倍，在共生条件下其吸氢活性为受体株的２～３倍．