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摘要银合欢(Leucaena leucocephala(Lam.) de Wit)，属于豆科含羞草亚科(Mimosaceae)银合欢属(Leucaena)植物，为多年生无刺灌木或乔木。从银合欢根瘤中分离的根瘤菌有根瘤菌属(Rhizobium)、中生根瘤菌属(Mesorhizobium)、中华根瘤属(Sinorhizobium or Ensifer)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。在豆科植物与共生根瘤菌的物质交换关系中，植物为根瘤菌提供苹果酸和氨基酸作为营养物质，但植物提供的是何种氨基酸，尚无定论。含羞草素(Mimosine)，是一种非蛋白质氨基酸，仅分布于含羞草属(Mimosa)和银合欢属(Leucaena)植物，在银合欢中的含量很高;另外，据报道，分离自银合欢的根瘤菌能产生含羞草素降解酶，包括含羞草素降解蛋白的基因midD(Mimosine-degrading proteins)以及含羞草素下游产物3H4P的降解基因pydA(Pyridone degradation proteins)。基于此，我们猜测含羞草素可能是银合欢与根瘤菌交换的氨基酸。<br>　　本论文主要研究含羞草素在银合欢与根瘤菌共生互作中的关系。我们从银合欢根瘤中分离鉴定6株根瘤菌，它们是:Rhizobium sp.strain A1、Rhizobium sp.strain A4、Rhizobium sp.strain A7、Rhizobium sp.strain A10、Rhizobium sp.strainA16、Rhizobium sp.strain A18。本论文采用的另外两株菌，Mesorhizobiumplurifarium（LMG10031，分离来自于银合欢）和Sinorhizobium morelense(LMG21331，分离来自于银合欢根瘤)从比利时BCCM/LMG实验室购买获得。<br>　　基因检测发现，R.sp.A4、A10和A16都含有midD（含羞草素降解酶）基因，M.plurifarium和S.morelense没有midD基因;五个菌株均含有pydA(3H4P降解酶)基因。<br>　　通过含羞草素饲喂实验发现，从银合欢根瘤中分离得到的根瘤菌中，R.sp.A4和A10能代谢利用含羞草素，而R.sp.A16、M.plurifarium和S.morelense不能代谢利用含羞草素。根瘤菌回接银合欢实验发现，能代谢利用含羞草素的R.sp.A4和A10回接成功结瘤，而不能代谢利用含羞草素的R.sp.A16、M.plurifarium和S.morelense回接没有结瘤。表明含羞草素可能作为根瘤菌的营养物质帮助R.sp.A4和A10成功结瘤。<br>　　含羞草素的降解产物为3，4-DHP、丙酮酸和氨。我们针对不能代谢利用含羞草素的根瘤菌菌株R.sp.A16、M.plurifarium和S.morelense，回接实验分别添加含羞草素的降解产物3，4-DHP和丙酮酸，考察是否能恢复这些菌株的结瘤。结果发现这3株菌没有恢复结瘤。<br>　　对结瘤菌株R.sp.A4，回接含有含羞草素（含羞草，银合欢）和不含有含羞草素（百脉根）的植物，发现R.sp.A4在银合欢、含羞草和百脉根中都能够结瘤，银合欢、含羞草和百脉根的结瘤率分别为100.0％、66.7％和25.9％，能代谢利用含羞草素的根瘤菌R.sp.A4与银合欢具有更高的结瘤亲和性，表明含羞草素（银合欢中含量最高）可能作为根瘤菌的营养物质提供结瘤优势。<br>　　此外，我们对R.sp.A4、A10、A16、M.plurifarium和S.morelense菌株发酵，对其代谢产物差异进行检测。发现回接结瘤的R.sp.A4和A10菌株，相比不结瘤的R.sp.A16、M.plurifarium和S.morelense菌株，产生了吲哚-3-乙酸（IAA）。<br>　　综上所述，含羞草素可能为银合欢与共生根瘤菌交换的物质之一，为菌株R.sp.A4和A10提供营养物质，帮助R.sp.A4和A10回接银合欢成功结瘤。与含羞草和百脉根相比，含羞草素可能作为根瘤菌R.sp.A4的营养物质为其在银合欢上提供结瘤优势。