苜蓿中华根瘤菌氮代谢调控相关非编码RNA的研究

作者：张卡; 王泳浩; 吴云峰; 许雷^*; 王海胜^*

来源：生物技术进展, 2022, 12(01): 90-98.

DOI：10.19586/j.2095-2341.2021.0040

• 苜蓿中华根瘤菌
• 氮代谢调控
• 非编码RNA
• ntrC基因
• nar基因

为了探究非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)在氮代谢调控过程的作用,以苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)为出发菌株,鉴定并获得了与ntrC基因表达相关的ncRNA,利用lncPRO软件分析苜蓿中华根瘤菌中ncRNA与调控蛋白NtrC相互作用的可能性,最终确定了评分较高的4个基因,即SM2011c06191、SM2011c06248、SM2011c07102和SM2011c07132,并对其中得分最高的SM2011c06248基因进行研究。利用Northern blot验证ncRNA的表达,发现富氮处理后其表达水平呈先升高后降低的趋势。实验构建了SM2011c06248基因敲除菌株,通过qRT-PCR发现SM2011c06248在自然生长条件下表达无明显规律,富氮处理后,野生型菌株ncRNA表达水平呈先降低后升高再降低的趋势,与自然生长相比,ncRNA在20 min后表达水平明显上调;野生型菌株ntrC、nar基因表达水平呈先降低后升高再降低的趋势;与野生型相比,SM2011c06248基因敲除菌株SM∷248中ntrC、nar基因表达水平明显下调。实验中构建SM2011c06248、NtrC双突变菌株SM∷248-NtrC和SM2011c06248过表达菌株SM:dld-248,qRT-PCR分析表明,与野生型相比,富氮处理后,SM∷248-NtrC菌株nar基因表达量无明显变化,SM:dld-248菌株ntrC、nar基因表达水平显著上调。ncRNA SM2011c06248可响应环境中氮元素信号变化,对ntrC、nar基因的表达有正调控作用,且ntrC对nar有上位基因效应。

• 单位
  中国农业科学院研究生院