日豆类项目有助于固氮问题的解决

　　

【生物通编译】

东京消息：日本的一项基因组测序计划，将研究豆科植物与寄居于其的固氮细菌之间的神秘关系。

在大豆和其它豆科中活跃的这种细菌的固氮功能，对研究人员来说尤其感兴趣，因为它可能作为一种加速植物生长的方式取代高氮肥料。土壤和水沟中的氮污染在欧洲，东亚和世界上其它进行精密耕作的地区是迫切需要解决的问题。

位于日本千叶的Kazusa DNA研究所，已经完成了一种固氮菌（Mesorhizobium loti）的基因组测序，现在正在进行与其相关的豆科植物（Lotus japonicus）的测序。

领导该项目的Satoshi Tabata相信，两个基因组的解码将带来对固氮作用——将土壤中的氮转化为植物可以利用来生长的有机氮的过程——的深入了解。研究者们最终可以使用遗传信息来优化豆类植物中的固氮作用，并且可能将其应用于其它植物当中。 植物自身不能进行固氮，但是豆科植物和某些其它种类的植物与那些可以从土壤中吸取氮的细菌之间存在着一种共生关系。这种细菌从植物中获取营养以交换氮。

Lotus japonicus得益于那些生活在其根部瘤结中的细菌

研究者们相信固氮过程包括好几步。首先植物和细菌进行一个相互识别的过程，双方通过分泌化学信号通知对方自身的存在。这种植物可以对细菌的信号作出反应产生根部的“瘤结”。一旦细菌进入特定的瘤结细胞中，它们就开始进行固氮作用。

Tabata说这个项目将帮助鉴定那些使植物和细菌相互识别的基因，和那些控制瘤结形成的植物基因。

最终，这些基因中的某些可以用于不相关的植物，如玉米和小麦，进行“天然的”固氮作用，并减少对目前大量使用的高氮肥料的需求。

Tabata使用的方法是，集中研究基因组中与那些功能已知的基因相似的序列。他说，这将甚至在基因组测序结束之前，提供有用的信息。丹麦University of Aarhus基因表达实验室，通过研究突变的L. japonicus和其它植物，研究基因功能的Jens Stougaard说，Kazusa的工作为我们其他人铺平了前进的道路。

此外，据Tabata介绍，L. japonicus可以作为其它在农业上具有重要意义但是很难研究的豆科植物的一个模型。它的基因组只有大约450兆碱基对，大约是大豆基因组大小的五分之二。其迅速成熟和小体积使得其可以最为一种方便的实验植物。

——生物通摘译自1月18日

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