在Populus的有氧内生植物中动态固
Andrew W Sher1, Jayde A Aufrecht2, Daisy Herrera2
1School of Environmental and Forest Sciences, College of the Environment, University of Washington, Seattle, WA, 98195-2100, United States.
木中的微生物生物固包括动态的nifH基因表达,只有很小一部分细菌积极固定. 这个过程局限于特定的根区,揭示了新的植物内菌相互作用机制.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 植物科学 植物科学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 微生物透生物的生物固定 (BNF) 增加了植物的的可用性.
- 了解BNF在植物内菌相互作用中的分子机制对于农业应用至关重要.
研究的目的:
- 研究与Populus trichocarpa相互作用的有氧内生植物Burkholderia vietnamiensis (WPB) 中生物固定的分子机制和基因表达.
- 为了确定管理BNF和植物内生体共生的新型调节机制.
主要方法:
- 使用光转录记者 (GFP) 来监测WPB中的nifH基因表达.
- 使用二次离子质谱 (NanoSIMS) 和15N2丰富用于N固定和代谢物分析.
- 在RhizoChip中与一起共同培养的WPB,用于在根组织内的nifH表达的现场成像.
主要成果:
- 固定活性是动态的,在细菌群体内分布不均 (约11%活跃表达nifH).
- 在聚集的细胞中观察到更高的nifH表达,并局部化到树的根延长区域.
- 确定了WPB在BNF过程中合成的关键基代谢物和蛋白质.
结论:
- 在WPB中BNF调节是复杂的,在细菌群体内具有局部和动态的nifH基因表达.
- 这项研究揭示了树根内BNF活动的特定局部,突出了独特的物理相互作用.
- 这些发现为BNF的调节和有益的植物内生菌相互作用提供了新的见解.
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