国家自然科学基金(31100471)
- 作品数：15 被引量：138H指数：7
- 相关作者：任嘉红晋婷婷刘辉付晓峰张桂萍更多>>
- 相关机构：长治学院山西师范大学南京林业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省高校重点学科建设专项资金项目山西省普通高等本科学校大学生创新性试验项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 荧光假单胞菌CLW17菌株pqqE和GDH基因的功能被引量：2
- 2022年
- [背景]磷是植物生长所必需的大量元素,但绝大多数不能被植物吸收利用。然而溶磷微生物能够分泌有机酸来溶解土壤中难溶性磷,提高土壤中磷的利用率,促进植物生长,提高作物的产量和品质。[目的]探究高效解磷荧光假单胞菌CLW17菌株的pqqE和GDH基因的生理学功能。[方法]利用生物在线软件对2个基因编码蛋白进行生物信息学分析。利用同源重组技术分别获得pqqE和GDH基因缺失突变株(CLW17ΔpqqE,CLW17ΔGDH),并使用接合转移的方式获得回补菌株(ΔpqqE/pqqE,ΔGDH/GDH)。分别采用NBRIP培养基、钼锑抗比色法及高压液相色谱法(HPLC)对野生型、突变株及互补株的溶磷及产有机酸能力进行检测。[结果]pqqE和GDH基因编码氨基酸数目分别为390和803,均无信号肽。pqqE无跨膜结构域,而GDH预测有5个跨膜结构域。pqqE和GDH基因是CLW17菌株的溶磷相关基因,2个基因的缺失均使该菌株的溶磷能力显著下降,而回补株可以恢复溶磷能力。CLW17野生株能分泌多种有机酸,其中葡萄糖酸(gluconic acid,GA)含量最多,其次是乙酸;但敲除株产有机酸的能力明显降低,尤其是产GA能力与空白培养基对照相差甚微,而且无乙酸产生。[结论]pqqE和GDH基因是CLW17溶磷能力发挥的关键基因,该菌株溶磷能力与产有机酸尤其是产GA和乙酸密切相关。本研究为进一步研究该菌株与南方红豆杉的互作和溶磷机制奠定了基础。
- 刘艳曹永清孟静晋婷婷任嘉红
- 关键词：荧光假单胞菌基因敲除同源重组南方红豆杉
- 原核生物eno基因在系统进化中应用及水平转移分析被引量：2
- 2012年
- 多基因系统发育研究方法是系统发育分析中的一个重要手段,基因树冲突已成为分子系统发育研究中日益突出的问题。烯醇化酶基因(eno)及其编码的蛋白广泛存在于五界系统中,烯醇化酶为糖酵解途径中重要酶类。文章选取原核生物已注释的eno基因序列进行了系统发育分析。对其中的138个模式菌株的eno基因序列进行系统发育分析和同源性搜索,发现19个模式菌株的eno基因是通过水平转移而来;并通过核苷酸组成、密码子偏好性和基因排列等基因特征分析,进一步验证了水平转移基因的外源性。结果表明:原核生物eno序列具有较高保守性,其大小适中,是研究原核生物系统发育的良好材料。文章在对基因水平转移的供体和受体菌株生活习性、进化历史以及烯醇化酶的结构和功能的研究过程中提供重要参考价值。
- 刘庆辉郭振国任嘉红
- 关键词：系统发育基因水平转移
- 草木樨中华根瘤菌CHW10B溶磷特性及其对南方红豆杉的促生作用被引量：6
- 2017年
- [目的]探讨南方红豆杉根际微生物草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CHW10B的溶磷特性及促生作用。[方法]利用液体发酵试验比较不同时间、碳源、氮源、碳氮比、培养温度等条件下CHW10B菌株的溶磷量,采用温室盆栽法研究该菌株对南方红豆杉生长的影响,并分析该菌株产嗜铁素、精氨酸脱羧酶、ACC脱氨酶及有机酸等成分的能力。[结果]该菌株分别在培养时间4 d、磷酸钙5.00 g·L^(-1)、初始p H值7.0、装液量1/2、NaCl为0.0 g·L^(-1)、温度30℃、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵、碳氮比100∶1时溶磷能力最强。将该菌株接种于1年生南方红豆杉实生苗360 d后,苗木的地径、苗高、生物量比对照分别增长了19.53%、20.14%、25.39%。该菌株能够产嗜铁素、精氨酸脱羧酶、ACC脱氨酶(0.922 U·mg^(-1))和IAA(8.908 mg·m L^(-1)),并可分泌大量有机酸—葡萄糖酸(5 704.92μg·L^(-1))。[结论]草木樨中华根瘤菌CHW10B溶磷能力强,对南方红豆杉促生作用显著,适用于多种不同酸碱性土壤,可高效应用于南方红豆杉的人工栽培,具有被开发为生物肥料的潜力。
- 李云玲侯沁文侯沁文任嘉红刘瑞祥
- 关键词：南方红豆杉溶磷促生作用
- 溶磷细菌和丛枝菌根真菌接种对南方红豆杉生长及根际微生物和土壤酶活性的影响被引量：25
- 2016年
- 以南方红豆杉实生苗为材料,采用盆栽实验探讨了高效溶磷细菌草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CHW10B与丛枝菌根真菌缩球囊霉(Glomus constrictum)单独和双接种条件下,其植株生长、根际土壤可培养微生物数量、土壤酶活和土壤微生物功能多样性变化,在微生态水平揭示接种对南方红豆杉生长的影响及其机制。结果表明:(1)各接种处理对南方红豆杉幼苗均有促生长作用,接种处理苗高、地径和生物量均较对照显著增加,并以双接种促进效果最好。(2)各接种处理提高了南方红豆杉根际土壤可培养细菌、真菌和放线菌含量,增加了土壤微生物碳源利用率,改变了土壤中物种的丰富度和均一度,增加了土壤中的生物多样性。(3)各接种处理促进了南方红豆杉根际重要土壤酶(酸性磷酸酶、脱氢酶、转化酶)活力的增加,且双接种的促进作用最为明显。可见,溶磷细菌(草木樨中华根瘤菌CHW10B)和丛枝菌根真菌(缩球囊霉)具有协同作用,两者同时接种可显著提高南方红豆杉根际土壤微生物数量及土壤酶活力,提高土壤微生物碳源利用率和土壤肥力,增加土壤中的生物多样性,从而达到间接促进宿主植物南方红豆杉生长的目的。
- 付晓峰张桂萍张小伟任嘉红
- 关键词：溶磷细菌丛枝菌根真菌南方红豆杉双接种根际微生物土壤酶活性
- 荧光假单胞CLW17菌株对草甘膦的降解及其机制初探
- 2022年
- 探讨根际促生长细菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)CLW17对草甘膦的降解作用及其分子机制。利用平板培养法和钼锑抗比色法对CLW17菌株降解草甘膦能力进行研究。采用Plackett-Burman(PB)与Central Composite Design(CCD)试验联用确定CLW17降解草甘膦的最佳条件。对降解草甘膦关键基因thiO进行生物信息学分析,并构建敲除株(CLW17ΔthiO)及回补株(ΔthiO/thiO),研究其对草甘膦降解的影响。荧光假单胞菌CLW17菌株耐受草甘膦的最大浓度为0.7%。在降解草甘膦最优条件下,野生株CLW17、敲除株CLW17ΔthiO和回补株ΔthiO/thiO对草甘膦降解率分别为72.81%、32.78%和54.33%。生物信息学分析显示thiO基因编码366个氨基酸,拥有信号肽和跨膜结构域。CLW17具有较强的降解草甘膦能力,且thiO基因与降解草甘膦能力密切相关。研究结果可为草甘膦污染的治理及土壤修复提供良好的菌种资源。
- 曹永清刘艳张丽慧晋婷婷任嘉红
- 关键词：荧光假单胞菌草甘膦生物降解
- 南方红豆杉根际促生细菌蜡状芽孢杆菌CLY07的接种效应被引量：8
- 2022年
- 以南方红豆杉根际土壤中分离筛选出的一株产ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸)脱氨酶的促生细菌CLY07菌株为研究对象,通过形态学、生理生化特征及16S rDNA系统发育分析对其进行鉴定,测定其产ACC脱氨酶、解磷、产IAA以及产嗜铁素等促生能力,并克隆其ACC脱氨酶相关基因acds。此外,将带有GFP标记的菌株接种于南方红豆杉幼苗根际,确定其在根际的定殖及动态;采用盆栽试验研究CLY07菌株对南方红豆杉实生苗的促生长作用。结果表明:该菌株被鉴定为Bacillus cereus,具有产IAA、产嗜铁素、溶磷等促生长特性,有促进植物耐盐碱的潜力,其ACC脱氨酶相关基因acds大小为996 bp;该菌株在植物根际及根表面能长期稳定定殖,在根际呈现先升后降,然后趋于平稳的规律,对南方红豆杉有明显促生长作用,能显著改善幼苗的生长状况,提高红豆杉的养分代谢能力。
- 冯丹曹永清刘艳任嘉红
- 关键词：南方红豆杉接种
- 不同产地南方红豆杉根际AMF多样性被引量：7
- 2017年
- 为调查南方红豆杉Taxus chinensis丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)资源的分布情况,从山西、浙江、江西、广东、四川和云南的12个地点采集南方红豆杉根际土样及根样进行AMF孢子的分离、鉴定及侵染率统计。共分离获得AMF 3属36种,其中,无梗囊霉属Acaulospora 13种,占36.1%;球囊霉属Glomus 20种,占55.6%;盾巨孢囊霉属Scutellospora 3种,占8.3%。无梗囊霉属和球囊霉属在12个样地都有分布,而盾巨孢囊霉属仅在浙江-1、浙江-3、浙江-5采样地有分布。空洞无梗囊霉A.cavernata和光壁无梗囊霉A.laevis为南方红豆杉根际的优势种。各采样点孢子密度分布在33–925个/50g干土之间,平均孢子密度为242个/50g干土。各采样点的物种平均丰度10.3种,其中以云南采样点丰度最高,广东采样点丰度最低。各采样点Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别在1.12–2.55、0.57–0.91之间。AMF均可侵染不同采样地南方红豆杉根系并形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率为18%–82%,侵染级别为2–5级。各采样地天然林中的总球囊霉素和易提取球囊霉素的含量整体高于人工林。
- 付晓峰张桂萍吴伟张鹏飞任嘉红
- 关键词：南方红豆杉丛枝菌根真菌孢子密度侵染率
- RACE法克隆甜菜NR基因及生物信息学分析被引量：1
- 2013年
- 硝酸还原酶是氮素代谢的关键酶和限速酶,研究硝酸还原酶的功能对提高甜菜的产量具有重要作用。运用RACE法克隆出甜菜的硝酸还原酶基因,并利用生物信息学对甜菜NR进行主要结构分析和功能预测,并使其在拟南芥中表达,观察根对向重性应答过程中的弯曲情况。结果表明,利用RACE法克隆得到甜菜NRcDNA全长为2760bp;甜菜NR为易溶、亲水性强的蛋白;二级结构预测结果显示,甜菜NR为混合型蛋白;甜菜NR含有钼辅因子、细胞色素b5、FAD及NADH结合域,具有跨膜区域,但不含有信号肽;利用拟南芥突变体观察到野生型比突变体的弯曲较快,暗示甜菜的NR基因可能通过调节NO积累参与植物向重性应答。
- 王琦冯二艳王荣任嘉红
- 关键词：甜菜生物信息学硝酸还原酶RACE
- 一株连香树根际促生细菌LWK2的分离鉴定及其全基因组序列分析被引量：3
- 2023年
- 【背景】植物根际促生细菌是一类位于植物根际并能对植物生长产生促进作用的有益菌,在微生物肥料领域具有重要的应用价值。【目的】对濒危植物连香树根际的植物根际促生细菌进行分离筛选和连香树接种效应评价,挑选对连香树生长促进作用最为显著的菌种进行促生特性分析、菌种鉴定及全基因组序列测定与促生相关基因分析。【方法】利用相应筛选培养基对连香树根际土壤中解有机磷、溶无机磷和解钾细菌进行分离筛选,通过根际接种验证各菌株对连香树实生苗的促生能力。从中选取促生作用最为显著的细菌,进行解钾能力、产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶能力测定。利用菌体形态观察、16S rRNA基因序列分析及全基因组序列的平均核苷酸一致性比对进行菌种鉴定。最后利用基因组功能注释和比较基因组学分析对该菌株中的植物促生及重金属抗性相关基因进行解析。【结果】从连香树根际土壤中共筛选得到3株解有机磷细菌、2株溶无机磷细菌和2株解钾细菌,其中解钾细菌LWK2对连香树实生苗的生长促进作用最为显著。该菌株能够产IAA和ACC脱氨酶。经鉴定菌株LWK2为吡咯伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pyrrocinia)。LWK2全基因组包括2条染色体和1个质粒,大小分别为3713209、3026422和880277 bp,GC含量分别为66.50%、66.37%和65.69%。其基因组包括IAA、铁载体、硝吡咯菌素合成,以及ACC脱氨酶和溶磷相关基因。上述植物促生相关基因在另外13株植物促生性伯克霍尔德氏菌中普遍存在,但每株菌所含有的IAA合成途径种类及催化各反应相关酶的种类却存在显著的多样性。此外,LWK2基因组还含有大量铜、钴-锌-镉和砷等重金属抗性基因,重金属抗性实验表明该菌株对CuSO_(4)、ZnSO_(4)、CdCl_(2)和CoCl_(2)均具有抗性,对这
- 晋婷婷曹永清李云玲白凤麟白变霞任嘉红孟静李琳王莹
- 关键词：连香树全基因组分析重金属抗性
- 南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果被引量：44
- 2012年
- 【目的】对南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)根际溶无机磷细菌进行了分离、筛选与鉴定,并对获得的高效溶磷菌株进行了温室盆栽试验。本研究为通过生物途径改善南方红豆杉磷素供应,促进其生长提供了优良的菌株资源。【方法】利用选择培养基从南方红豆杉根际土壤中共分离出具溶磷能力的细菌;采用NBRI-BPB培养基进行复筛获得溶磷能力较强的溶无机磷细菌;并采用钼锑抗比色法测量其在NBRIP培养基中经4d发酵后的可溶性磷含量;通过形态指标、生理生化测定、Biolog系统和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类;并进行了溶磷菌株的室内盆栽实生苗接种试验。【结论】从南方红豆杉根际共分离出4株高效溶磷细菌,分别鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)、草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);4株细菌对南方红豆杉苗期的生长有明显的促进作用。
- 任嘉红刘辉吴晓蕙王青任英瑜刘亚静冯玉龙
- 关键词：南方红豆杉促生长
