固氮施氏假单胞菌亚硝酸盐还原酶基因nirS转录特性及功能鉴定 |
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引用本文: | 弓湃,王丽英,尚立国,战嵛华,平淑珍,燕永亮,林敏.固氮施氏假单胞菌亚硝酸盐还原酶基因nirS转录特性及功能鉴定[J].微生物学通报,2015,42(1):93-100. |
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作者姓名: | 弓湃 王丽英 尚立国 战嵛华 平淑珍 燕永亮 林敏 |
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作者单位: | 中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081,中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081,中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081,中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081,中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081,中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081,中国农业科学院生物技术研究所 北京 100081 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(No. 31230004,31170081,31070084);中央科研院所基本科研业务费-农业微生物研究项目;广东省引进创新创业团队计划项目(No. 2013S033) |
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摘 要: | 【目的】研究固氮施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501亚硝酸盐还原酶结构基因nir S的转录调控机制及其在反硝化过程中的功能。【方法】构建nir S-lac Z融合载体,利用三亲本结合法将其导入野生型A1501,通过β-半乳糖苷酶活性的测定,分析不同供氧状况、不同浓度的硝酸盐、亚硝酸盐对nir S基因表达的影响;同时将该载体导入rpo N突变株中,研究氮代谢调控因子Rpo N对nir S基因转录影响。通过同源重组方法构建nir S突变株,通过生化表型测定明确nir S在反硝化过程中的功能。【结果】启动子活性测定表明,nir S基因厌氧条件下高水平表达,是好氧条件下表达水平的4倍;nir S的表达受硝酸盐诱导,但不受亚硝酸盐的诱导;Rpo N突变株中,nir S的表达活性为野生型的1/4,nir S启动子未发现Rpo N的保守结合位点,表明nir S的表达受Rpo N间接调控。表型测定显示以硝酸盐为电子受体时Δnir S的反硝化能力降低了约20%;以亚硝酸盐为电子受体时Δnir S仅有微弱的反硝化能力,并且nir S的突变使得菌体在反硝化条件下利用亚硝酸盐的能力显著减弱。nir S突变提高了菌体在亚硝酸为电子受体的反硝化条件下的固氮酶活。【结论】A1501中nir S基因的转录受外界氧及硝酸盐的影响,同时受氮代谢Sigma因子Rpo N的调控。nir S在A1501菌反硝化过程中起关键作用,参与了亚硝酸盐的转化。
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关 键 词: | 固氮施氏假单胞菌A1501 反硝化 nirS |
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