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本文标题："氧浓度是决定根瘤菌固氮量的因素-细菌显微镜"
新闻来源：未知 发布时间：2017-8-30 22:44:57 本站主页地址：http://www.jiance17.com
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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