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摘要用Klebsiella pneumoniae的nifHDK基因、Azospirillum brasilense Yu62的nifH基因的启动子序列和draTG基因探针分别与Magnetospirillum属的M.magnetotacticum和M.gryphiswaldense的总DNA杂交,结果为阳性.验证了Bazylinski等用Rhodospirillum rubrum的nifHDK为探针与M.magnetotacticum的M.gryphiswaldense的DNA杂交的结果.同时也证明在这两个菌中存在draTG基因.参照已知数种固氮菌的nifH和draG基因序列,设计了扩增M.gryphiswaldense的nifH和draG中间区域内保守性较强的序列的寡核苷酸引物,分别对M.gryphiswaldense的总DNA进行PCR扩增,扩增出了所需要的目的片段.对所扩增的大小约为300bp的nifH片段的测序表明,该片段与其它固氮菌的nifH的相关区域有较高的同源性,与M.magnetotacticum、R.rubrum和Rhodobacter sphaeroides比较接近.用R.rubrum的nifHDK和draTG基因在NCBI数据库中进行M.magnetotacticum基因组的同源性搜索,发现M.magnetotacticum的nifHDK和draTG基因定位于contig3823中,利用Dnaman软件系统分析了该菌的nifHDK和draTG基因,同源性比较表明其与R.rubrum更为接近.通过碳源种类、浓度及其它营养成分对M.gryphiswaldense生长的影响试验,确定了培养该菌的最佳培养基.在5L自控发酵罐中,建立了固氮条件下M.gryphiswaldense的深层培养技术.在以乳酸钠为碳源的限氮培养基中,通入含0.4~0.8％O<,2>的氮气,pH和温度分别控制在7.2和30℃,经三次补料培养21小时,细胞密度OD<,600nm>达1.3,最高固氮活性为217nmolC<,2>H<,4>/h/OD<,600nm>.利用80L自控发酵罐进行扩大培养,获得了相似结果.铵和氧对固氮活性有明显的调节作用,结合用darTG基因为探针的杂交试验,进一步明确了该菌具有固氮酶翻译后的活性调节系统.从M.gryphiswaldense中分离并纯化了有活性的钼铁蛋白,其与K.pneumoniae的铁蛋白的重组活性为341.3nmolC<,2>H<,4>/mg/min,从酶学水平上证明了该菌的生物固氮.但这一数值约为K.pneumoniae自身两组分组合的活性的1/3,说明它们的固氮酶系统存在有差异.