华癸中生根瘤菌2020三个内源质粒的功能及其与豌豆根瘤菌共生质粒之间的相互关系

2020是一株分离自中国南方水稻田里的华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii),有3个内源质粒,分别命名为p2020a,p2020b和p2020c.用Tn5-sacB插入突变的方法对2020进行质粒消除,得到了两株质粒缺失突变株2020D29和2020D8.缺失了第一大质粒p2020c的突变株2020D29的结瘤固氮能力有显著的提高;而缺失了第二大质粒p2020b的突变株2020D8失去了在紫云英(Astragalus sinicus)上结瘤的能力;第三大质粒很难被消除,原因可能是该质粒上含有菌株生长所必需的基因.然后将豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)的共生质粒pJB5JI转入2020及其质粒缺失突变株中,盆栽结果显示,2020-137(pJB5JI)的竞争结瘤能力和固氮能力显著高于2020.但是pJB5JI不能恢复2020D8在紫云英上的结瘤能力.2020D8-8(pJB5JI)可以在豌豆(Pisum sativum Linn)上形成无效瘤,这说明pJB5JI的功能可以在2020的遗传背景下进行表达.对pJB5JI在受体菌中的稳定性进行检测,结果发现在人工传代的情况下pJB5JI可以稳定的存在,但经过与植物共生之后只能在部分根瘤分离物中检测到pJB5JI,对这些转移接合子和出发菌株及分离菌株进行Km基因的PCR扩增,除了出发的受体菌外其余的菌株都可以得到PCR产物.由此推断,在没有检测到pJB5JI的分离株中,pJB5JI可能部分或全部整合到了受体根瘤菌的染色体DNA中.