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摘要SGNH水解酶家族是一类在四个保守序列区上具有严格保守催化残基Ser、Gly、Asn和His的水解酶，该家族水解酶在动物、植物、微生物及菌植共生中都扮演着重要的角色。为了深入研究SGNH水解酶在共生固氮中的功能，本研究在课题组前期工作基础上对苜蓿根瘤菌1021(Sinorhizobium meliloti 1021)的SGNH家族水解酶基因smEst23及华癸中慢生根瘤菌7653R(Mesorhizobium huakuii 7653R)同源基因<br>　　MCHKRS21235在共生固氮中的功能进行了鉴定和确认，对S.meliloti 1021中的另外两个SGNH水解酶smEst25、smEst24的功能也予以了探讨，旨在揭示SGNH水解酶家族在根瘤菌与豆科植物共生固氮过程中的作用，研究结果如下:<br>　　构建了苜蓿根瘤菌smEst23的缺失突变体，并对其接种Medicago truncatula A17和R108两种蒺藜苜蓿品系的共生表型进行了盆栽检测。结果显示:以R108为宿主植物时，接种突变体的植株在地上部分鲜重、瘤重、固氮酶活均显著低于野生型。菌株回补后可恢复为正常表型，超表达smEst23的菌株与野生型菌株的共生表型无显著差异。上述结果表明smEst23参与了苜蓿根瘤菌的共生固氮，SGNH家族水解酶基因的功能与共生固氮相关。<br>　　早期侵染事件观察结果显示，smEst23缺失不会影响共生早期侵染线和根瘤原基的形成。荧光定量PCR检测结果显示smEst23在共生30天左右表达量最高，推测其可能在共生中后期有较活跃的功能。<br>　　紫云英根瘤菌7653R SGNH家族水解酶同源基因MCHK_RS21235突变体的共生表型与smEst23相似，且smEst23基因可以异源互补MCHK_RS21235缺失带来的表型缺陷。SmEst23和MCHK_RS21235经蛋白表达、纯化和体外酶活测定后显示二者均具有酯酶活性，可水解特定底物，且SmEst23粗酶液可外源回补7653R △MCHK_RS21235的结瘤能力。smEst23在7653R中超表达后菌株的共生效率显著提高，为根瘤菌剂的开发和利用带来新思路。<br>　　考虑到基因冗余，smEst23功能可能会被同家族其他基因掩盖，本研究利用Crisper/cas9技术构建了 S.meliloti 1021另外两个同家族SGNH水解酶基因的突变体，即 1021 △smEst24、1021 △smEst25,并在1021 △smEst23 的基础上进一步构建了双基因突变体 1021 △smEst23 △smEst24、1021 △smEst23 △smEst25,且在两个品种的蒺藜苜蓿上进行了共生表型检测，结果显示双突变菌株表现为固氮缺陷叠加，表明1021中的几个SGNH家族水解酶基因可能协同发挥作用。