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我院朱军教授课题组在根瘤菌与宿主相互作用机制研究上取得突破

20161114日,我院朱军教授课题组在国际权威刊物《Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A》(IF9.4)在线发表了题为《Plant nodulation inducers enhance horizontal gene transfer of Azorhizobium caulinodans symbiosis island》的研究论文。我院凌军博士和王卉副教授为论文的共同第一作者,朱军教授和钟增涛教授为共同通讯作者,南京农业大学为论文的第一作者单位和第一通讯单位。

基因水平转移是推动细菌进化的主要动力,它赋予受体细菌新的生理性状,特别是对寄生和共生的细菌而言,通过毒力岛和共生岛(或质粒)的水平转移,使得这些重要的性状在不同种类的细菌间传递,从而对进化产生影响。该论文在国际上首次发现根瘤菌的共生岛能跨属转移到其它根瘤菌中,使受体根瘤菌获得新的共生固氮性状。宿主在这一过程中发挥着重要的作用,由宿主产生的类黄酮不仅能促进根瘤菌共生固氮基因的表达,还能促进根瘤菌共生岛上与水平转移相关基因的表达,从而在根际范围内促进共生岛向其它非互接种族的根瘤菌转移,使这些根瘤菌也能在宿主植物上共生固氮,提高了结瘤效率,扩大了根瘤菌的宿主范围。该研究揭示了宿主在细菌分子进化中的作用机制,同时提供了拓展根瘤菌宿主范围的新思路,其研究结果还被Cell旗下微生物学进展领域知名期刊《Trends in Microbiology》(影响因子9.7)进行介绍

朱军教授课题组一直致力于微生物与宿主间相互作用的研究,此前曾在《Cell Reports》、《Molecular Microbiology》、《Infection and Immunity》、《Journal of Bacteriology》、《Applied and Environmental Microbiology 等期刊上发表多篇文章。本次发表在PNAS上的研究成果主要由我校学者主导并实质完成,法国农科院Catherine Masson-Boivin研究员和美国宾西法尼亚大学Nawar Naseer博士对文章撰写和修改提出了建议。

 

PNAS上《Plant nodulation inducers enhance horizontal gene transfer of Azorhizobium caulinodans symbiosis island》文章链接:http://www.pnas.org/content/early/2016/11/09/1615121113.full?sid=c4a83f78-6857-4a0d-bc14-521193b8242c

Trends in Microbiology上对该研究成果的介绍链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.tim.2015.10.007