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在过去的两个世纪的时间里,根瘤菌与植物的共生关系一直吸引着科学家们的注意力。一方面是由于它们在农业方面拥有巨大的应用前景;而另一方面则是因为它与植物相互作用的巧妙的调控机制。 在过去的几十年的时间里,通过使用突变的方法,大量的共生固氮基因都被发现。这些基因主要是位于共生大质粒上的结构基因,它们在结瘤和固氮中发挥着重要的作用。在相当长的一段时间中,研究者都相信在共生固氮体系中仍有相当数量的基因没有被发现。本着这样的原则,本课题组使用fixA,fixN2和fixN1的启动子,构建了三个独立的promotor-trapping库,并且发现了100多个新基因;这些基因都是与共生固氮作用相关的。从这些基因的功能上来看,它们大多和共生固氮没有直接的联系;并且与过去所发现的基因不同,这100多个基因散布在整个基因组上,而不是集中分布于共生大质粒上。 由于xA,fixN2在根瘤中是起主要作用的;而xN1在高效固氮的根瘤中则表达量很低。本文通过对比三个突变库,而发现了一个在共生固氮网络中起重要作用的调控因子——RL0090,一方面,它能够通过fixLKJ控制几乎所有的nif和fix类固氮基因。,另一方面它又受到exo和cob基因家族的调控。基于这些研究结果,提出了一个新的图共生固氮调控网络。 在本论文中所阐述的这种新的研究策略,在根瘤菌基因网络探索中被证实是非常高效的。