Nghiên cứu hệ gen vi khuẩn A02 cố định đạm trong lá cây sắn
Nguồn; Danping Huang, Jie Ren, Xi Chen, Kashif Akhtar, Qiongyue Liang, Congyu Ye, Caiyi Xiong, Huahong He, Bing He. 2023. Whole-genome assembly of A02 bacteria involved in nitrogen fixation within cassava leaves. Plant Physiol.; 2023 Sep 22; 193(2):1479-1490. doi: 10.1093/plphys/kiad331.
Vi khuẩn cố định đạm (N) nội sinh A02 thuộc chi Curtobacterium sp. rất cần thiết trong cơ chế biến dưỡng N của cây sắn (Manihot esculenta Crantz). Người ta xác định được chủng nòi vi khuẩn A02 từ giống sắn SC205 và sử dụng phương pháp pha loảng đồng vị phóng xạ 15N để nghiên cứu tác động của chủng nòi A02 trên sự tăng trưởng và tích tụ N của cây sắn non. Hơn nữa, hệ gen đầy đủ này (whole genome) được giải trình tự DNA nhằm xác định cơ chế cố định N của chủng nòi A02. So với đối chứng N thấp (T1), nghiệm thức chủng vi khuẩn A02 (T2) cho thấy gia tăng cao nhất trong lá sắn và khối lượng khô rễ củ của cây sắn non, và con số 120,3 nmol/(mL·h) là hoạt tính cao nhất của men nitrogenase được ghi nhận trên lá, điều này được xem như vị trí chính thức để vi khuẩn ký sinh và cố định đạm. Hệ gen của chủng vi khuẩn A02 có kích thước 3.555.568 bp và bao gồm một nhiễm sắc thể vòng, một plasmid. So sánh các genomes này của bacilli ngắn khác kết quả cho thấy chủng nòi A02 có tiến hóa rất gần với vi khuẩn nội sinh NS330 (Curtobacterium citreum) được người ta phân lập trên cây lúa (Oryza sativa) tại Ấn Độ. Hệ gen của A02 bao gồm 13 gen nif (nitrogen fixation), đó là gen 4 nifB, 1 nifR3, 2 nifH, 1 nifU, 1 nifD, 1 nifK, 1 nifE, 1 nifN, và 1 nifC, chúng hình thành một “gene cluster” tương đối đầy đủ có chức năng cố định đạm, với chiều dài 8-kb chiếm 0,22% chiều dài toàn bộ genome. Gen nifHDK của chủng nòi A02 (Curtobacterium sp.) khá đồng nhất khi so sánh với trình tự tham chiếu Frankia. Kết quả dự đoán chức năng cho thấy số bản sao chép lớn của gen nifB gắn liền với cơ chế bảo vệ có tính chất oxygen. Kết quả là thông tin thú vị về genome vi khuẩn liên quan đến sự trợ giúp của N đối với lĩnh vực nghiên cứu phiên mã và chức năng gen nhằm làm tăng hiệu quả sử dụng N của cây sắn.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét