茎瘤固氮根瘤菌（Azorhizobium caulinodans）在小麦体内的内生定殖与固氮基因的表达研究

本研究用gfp作为报告基因构建根瘤菌固氮酶正向调节基因nifA启动子的融合载体。在室内限菌条件下，在小麦不同生长期，用带有报告基因的根瘤菌侵染小麦的根、茎、叶。利用快速冷冻法预处理样品结合激光共聚焦显微镜检测根瘤菌在小麦体内的分布；利用Real-Time PCR 定量检测各部位的根瘤菌含量，确定内生根瘤菌在小麦体内迁移和定殖的规律。将具有硝酸还原酶活性的红苍白草螺菌和根瘤菌在小麦体内双重共生，结合固氮酶正向调节基因nifA和负向调节基因nifL的突变体，解除固氮产物对固氮酶活性的N阻遏，提高内生根瘤菌固氮酶的活性。分离出带报告基因根瘤菌进行回接试验和大田试验，为提高非豆科植物尤其是禾本科植物的内生固氮提供试验依据，探索在叶中将固氮作用和光合作用相结合实现光合固氮的可能性。此研究有助于提高非豆科植物内共生固氮的效率，提高农作物产量，减少化肥使用，改良土壤微环境，促进现代农业的可持续发展。