1、291-国家重点基础研究发展计划国家重点基础研究发展计划（973 计划）课题任务书项目名称：生物固氮作用的分子机理研究课题编号：2010CB126502课题名称：根瘤菌固氮系统调控的分子机理中华人民共和国科学技术部制2010-1一、研究内容根瘤菌-豆科植物共生固氮作用的研究主要包括两个生理学过程：即：结瘤和固氮。有关早期根瘤的发生、发展和形成过程中微生物与植物相互识别、信号分子间相互作用的研究，近年来取得了突破进展。然而，在共生体形成过程中早、中、晚期根瘤菌与宿主植物相互作用的研究仍缺乏系统性。尽管在根瘤菌、豆科植物都积累了大量的结瘤不固氮（nod +fix -）的突变体，但其关键的功能基因及
2、其调控机制都不清楚，如：豆科植物中根瘤菌共生信号转导机制、根瘤中类菌体分化、固氮和衰老等生理过程有关的功能基因、信号分子、及与宿主相互作用的调控机制等。本课题广泛和深入开展根瘤菌固氮系统调控的分子机理研究，在分子水平上探讨低等微生物与高等植物遗传信息是如何交流的？共生固氮体系是如何建立的？固氮功能是如何发挥的等关键科学问题，将为提高生物固氮效率、扩大根瘤菌寄主植物范围、为探索建立非豆科植物共生体系提供科学依据。同时，为共生固氮在农业生产中的应用提供理论基础和技术支撑。主要研究内容如下：1、苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）LysR 和 GntR转录因子家族中共生固氮
3、必需基因的作用及其调节机理：双组份系统（组氨酸激酶和反应蛋白）调节根瘤菌细胞周期相关基因表达的分子机理。通过基因敲除技术，构建苜蓿中华根瘤菌共生固氮必需的 LysR 家族转录因子 LsrA 和 LsrB 以及 GntR 家族转录因子 GtrA和 GtrB 基因的缺失突变体，考查不同突变体的共生固氮表型；通过基因芯片技术，分离和鉴定出不同转录因子所调控的下游靶基因，研究苜蓿中华根瘤菌双组份调节系统在自生和共生条件下的作用机制和功能，阐明根瘤菌代谢与共生固氮功能的相关性和调控机理，为改造和提高共生固氮效率奠定理论基础。2、根瘤菌型分泌系统、群体感应系统及胞外多糖合成基因表达调控系统在共生固氮过程中
4、的作用机理：根瘤菌具有侵染豆科植物形成共生固氮根瘤，除了产生结瘤因子和植物因素外，还具备有病源细菌的特性，如分泌特殊蛋白的分泌器-型分泌系统（T3SS） 、群体感应系统、产生丰富的胞外多糖等。本研究以广谱根瘤菌NGR234(Rhizobium sp. NGR234)为材料，鉴定出根瘤菌型效应因子（NopM, y4lO, NopL, NopP and NopT）分泌出去的新蛋白，并通过酵母双杂交技术鉴定与根瘤菌型效应因子相互作用的植物靶蛋白，阐明其作用机制。在根瘤菌 NGR234 中，各种突变体显示聚糖酶ExoK 通过酶切降解胞外多糖（EPS）从而产生具有共生活性的胞外寡糖（EOS） 。exok
5、 基因的突变使根瘤菌失去了在多种豆科植物上形成固氮根瘤的能力，为了进一步阐明其作用机制，通过EOS（ExoK）依赖的根瘤菌 NGR234 与模式植物百脉根的共生，利用蛋白质组学和 DNA 微阵列技术，从百脉根中鉴定出受 EOSs 诱导调控的基因。通过 RNA 干扰技术敲除基因活性可以阐明这些基因在共生过程中的功能。3、类菌体及其与宿主方控制类菌体分化、固氮、衰老的功能基因组研究：以模式豆科植物共生固氮体系为材料，利用蛋白质与蛋白质、蛋白质与 DNA、蛋白质与 RNA 的相互作用，建立根瘤菌与宿主植物共生关系建立早期蛋白相互作用网络。分离和鉴定参与根瘤菌结瘤因子信号传递的调控元件及基因，研究植物
6、响应根瘤菌结瘤因子的作用方式、传递途径及其信号蛋白的调控机制。阐明小 G 蛋白 Rop6、MAPKK、SIP1、CIP73 等蛋白及转录因子在共生信号接受和传递中的功能和作用机理。分离和鉴定根瘤菌-宿主共生双方控制类菌体分化、根瘤固氮和根瘤衰老的系列功能基因和信号物，阐明dmtH，opa22, lpsH 基因对华癸中生根瘤菌类菌体分化和根瘤发育的调控作用。通过对豆科植物与根瘤菌、AM 真菌共生的异同以及与非豆科植物比较基因组学研究，揭示非豆科植物中存在哪些与共生相关基因的功能及调控机制，为探索扩大根瘤菌寄主范围和建立非豆科共生固氮途径可能性提供科学资料。4、根瘤菌生物多样性及其环境与固氮作用的
7、关系：充分利用我国根瘤菌和豆科植物的资源优势，广泛开展根瘤菌生物多样性的研究。结合我国西部开发，研究抗逆共生固氮体系的分子机理，筛选和构建高效、抗逆共生固氮体系。在理论上阐明根瘤菌自身代谢调控系统（如：分泌系统（T3SS） 、群体感应系统、产生丰富的胞外多糖等）在不同环境条件下的功能和作用机制，揭示根瘤菌环境适应性与竞争结瘤之间的相关性，为我国西部草场建设和荒漠化改造的提供配套资源。二、预期目标1、建立类菌体分化与固氮根瘤发育过程中根瘤菌与宿主植物间蛋白相互作用网络，分离和鉴定根瘤菌-宿主共生体系双方控制类菌体分化、共生固氮和根瘤衰老的功能基因、调控蛋白及信号分子20-30 个，阐明各功能基因
8、的结构与功能及其调控机制。为揭示根瘤菌与宿主植物在共生中、晚期相互作用的分子机制提供科学资料。在根瘤菌共生信号传导方面，分离和鉴定参与结瘤因子信号转导的功能基因及其调控蛋白 20-30 个，建立根瘤菌共生信号在豆科植物中接受、传递及其调控的蛋白质相互作用网络。通过对豆科植物与根瘤菌、AM 真菌共生的异同以及与非豆科植物比较基因组学研究，阐明非豆科植物中存在哪些与共生固氮相关基因的功能及调控机制。2、建立根瘤菌“组学“研究平台，在自生和共生条件下开展根瘤菌共生固氮基因组、转录组、蛋白组和代谢组学的研究，分离和鉴定 LysR、GntR 等家簇转录因子及靶基因 30-50 个，阐明根瘤菌代谢与共生固
9、氮功能的相关性和调控机理，为改造和提高共生固氮效率奠定理论基础。3、分离根瘤菌群体感应系统、型分泌效应子及胞外多糖等与共生相关基因 20-30 个，阐明这些基因在不同环境条件下的功能和作用机制，揭示根瘤菌环境适应性与竞争结瘤之间的相关性，为生物固氮在农业生产中的应用提供理论基础和技术支撑。4、积极参与国际竞争，在 SCI 收录的国际刊物上发表论文 30篇（影响因子 2.0 以上）或达到相应的影响因子总数的文章数目。申请国内外发明专利 2-3 项，在生物固氮研究领域造就一支高水平的研究队伍，培养博士研究生 30 名以上。三、研究方案及技术路线课题总体研究思路：以豆科植物共生固氮体系为模型，从固氮
10、微生物和宿主植物两个方面开展共生及固氮相关的功能基因组、蛋白质相互作用组、代谢组及网络调控机理研究。重点开展根瘤菌共生信号在宿主植物中转导机制的研究，在宿主植物中分离与共生信号传递功能基因的调控元件及主控基因，并阐明其调控机制，以解决豆科植物与根瘤菌共生关系是如何建立的关键科学问题。在此基础上，开展豆科植物与非豆科植物间比较基因组学研究，揭示根瘤菌共生体和菌根共生体形成的异同，从非豆科植物中分离和鉴定出与共生相关的功能基因和关键调控基因，为改造和建立非豆科植物与根瘤菌共生体系提供理论依据。课题工作安排：1) 围绕豆科植物中根瘤菌共生信号转导途径分离和鉴定与之相关的重要功能和调控基因。利用蛋白质
11、与蛋白质、蛋白质与 DNA、蛋白质与 RNA 的相互作用，建立根瘤菌与宿主植物共生关系建立早期蛋白相互作用网络。2) 通过根瘤菌突变体和（差减）文库构建策略、微阵列和蛋白组学技术，比较研究根瘤菌（自生）和类菌体（共生）的全局基因表达谱，分离和鉴定根瘤菌-宿主共生体系双方控制类菌体分化、共生固氮和根瘤衰老功能基因、调控蛋白及信号分子。3) 利用酵母双杂交、RNAi 干扰和超表达、毛根转化等技术，研究根瘤菌在自生和共生条件下（类菌体）各功能基因的结构与功能及其调控机制。4) 用根瘤菌和 AM 真菌分别感染豆科植物并建立基因表达谱，比较研究两种不同类型共生体的功能基因及调控基因的异同，通过与被 AM
12、 真菌感染非豆科（如水稻）基因表达谱的比较分析，鉴定非豆科植物中与共生相关的功能基因，研究植物与微生物共生所产生的其他特殊根形态发育（如菌根）与豆科根瘤形成的分子调控机理。课题技术路线：课题创新性：1)本课题以根瘤菌与豆科植物共生固氮体系为主线，开展微生物与植物相互作用的研究。在共生关系建立方面，以宿主植物中根瘤菌结瘤因子信号转导为突破口，重点研究共生信号转导过程中网络调控机制。目前，国际共生固氮研究领域只发现钙离子作为第二信使参与豆科植物共生信号转导，在我们前期的研究中发现了小 G蛋白 Rop、MAPKK、E3-ligase 等与信号转导相关的调控蛋白，以及ARID、Myb-SANT 类转录
13、因子。首先阐明这些调控蛋白的结构和功能，建立共生信号转导调控网络，将为揭示豆科植物与根瘤菌早期共生关系的建立提供分子基础。2)根瘤菌-豆科植物共生固氮作用主要包括 2 个生理过程：即结瘤和固氮。目前，国际共生固氮研究主要集中在共生过程的早期阶段，而对中、后期共生和固氮过程研究甚少。本课题利用现代分子生物学研究技术，通过各种“组学“平台，分离和鉴定控制根瘤菌类菌体分化、根瘤发育和衰老的关键功能基因及其调控系统，阐明类菌体固氮功能基因表达和网络调控的分子机理，揭示宿主植物在逆性环境条件下与根瘤菌的应答机制。为提高共生固氮效率、增强根瘤菌竟争性和建立抗逆高效共生固氮体系提供科学依据和有效途径。课题可
14、行性：1) 在根瘤菌共生信号在宿主中传递及网络调控机制研究方面完善和建立了以百脉根模式豆科植物为对象的研究系统：构建了模式豆科植物百脉根根和紫云英的酵母双杂库。克隆了百脉根共生信号传递的所有功能基因（NFR1、NFR5、SYMRK、CASTOR、POLLUX、CCaMK、NSP1、NSP2、NIN） ，并分别利用这些基因为诱饵，从百脉根中分离出一批与之相互作用的调控蛋白和基因。首次在百脉根中鉴定到与结瘤因子受体激酶NFR5 相互作用小 G 蛋白 ROP6，而且该基因的表达依赖于根瘤菌的感染和结瘤因子，并在结瘤因子信号转导中起关键的调控作用。通过蛋白质间的相互作用，证实了百脉根结瘤因子受体 NF
15、R1 和 NFR5 蛋白间的相互作用并与小 G-蛋白 ROP6 形成三者间的蛋白复合体，Rop6 的酶活性受 NFR5 的调控。同时，分离到与共生受体激酶 SymRK相互作用的 ARID 转录因子（SIP1） 、有丝分裂原激活蛋白酶（MAPKK） 。利用蛋白与蛋白、蛋白与 DNA 间的相互作用，证实了SIP1 转录因子直接受 SYMRK 的调控而结合启始结瘤基因 NIN 的启动子，控制启始结瘤基因的表达。MAPKK 底物磷酸化活性则受 SYMRK蛋白的影响。在百脉根共生信号传递途径中，有可能发现作为第二信使的调控蛋白和转导途径，阐明共生信号转导网络调控机制，在共生固氮研究领域取得突破性进展。2
16、) 在根瘤菌类菌体分化、固氮调控、根瘤衰老相关基因研究方面构建了华癸中生根瘤菌 Tn5-mob-sacB 转座子突变体库，并克隆和鉴定出 5 个参与类菌体分化、固氮和根瘤发育的功能新基因。其中 gstH 基因属于谷胱苷肽 S-转移酶（Glutathione S-transferase）家族，catH 基因编码 acyl-CoA transferases，opa22 基因编码一种外膜蛋白，lpsH 基因编码一种转膜蛋白，dmtH 基因编码一种去甲基萘醌转移酶。这些基因都与类菌体分化、固氮调控、根瘤衰败相关。如 dmtH 基因突变影响类菌体正常分裂分化和膜结构形成，导致根瘤提前衰败和失去固氮能力。
17、克隆和鉴定了华癸中生根瘤菌类菌体分化有关的 bacA 基因，研究结果表明 bacA 基因突变导致细菌细胞膜发生了不可逆改变，这种改变引起其对宿主细胞环境压力的敏感性增加，最终导致了共生固氮的失败。同时，在国际上首次证明紫云英根瘤特异的半胱氨酸蛋白酶基因与根瘤衰老和固氮活性相关。另外发现两个转脂质蛋白(LTP)基因在类菌体分化、共生固氮效率、根瘤衰老和胁迫应答有关，初步研究表明转脂质蛋白(LTP)与 JA 形成复合物可能作为可移动的信号分子引起植物远距离防御反应，同时 CaM 可能调控 LTP 蛋白的功能。率先开展这些功能基因的研究，将在根瘤形成、类菌体发育和固氮酶调控等方面取得突破性进展。3)
18、 在根瘤菌共生固氮及代谢调控研究方面在苜蓿根瘤菌中鉴定出与共生固氮相关的 LysR 家族中的新调节基因 lysA 和 lysB，LysE 家族基因 msiA，调节过氧化氢酶表达的oxyR 基因，与硫代谢相关的基因簇 smrA，smrB、smrC，研究发现根瘤菌的硫代谢与结瘤能力有关。首次证实，根瘤菌的 nifR3 基因与根瘤菌的结瘤有关，ntrB 和 ntrC 基因与氮代谢和固氮有关。分离和鉴定出根瘤菌型效应因子，研究发现该效应因子 NopT 是一种蛋白酶，在共生过程中依赖于寄主植物的种类而起调控作用。同时发现了另一具有共生功能的效应因子基因 y4lO，Y4lO 在共生体发育过程中起着决定作用
19、，具有抑制多种寄主植物根瘤早期衰老的能力。此外，Y4lO 和 NopL 在根瘤固氮过程中也存在协同效应(Yang et al. 2009)。已有的研究表明，根瘤菌群体感应、生物膜的形成及胞外多糖在根瘤菌早期侵染中具有重要作用。利用“组学“研究平台，集中开展上述基因对根瘤菌代谢及共生固氮功能的调控机制的研究，将取得有突破性的研究成果。四、年度计划年度研究内容预期目标第一年1) 构建苜蓿中华根瘤菌共生固氮必需的 LysR 家族转录因子 LsrA和 LsrB 以及 GntR 家族转录因子 GtrA 和 GtrB 基因的缺失突变体，完成突变体结瘤固氮表型的验证，并筛选其下游靶基因。2) 鉴定出根瘤菌
20、NGR234 型分泌系统分泌的新蛋白，完成 NopT效应因子在共生过程中调控作用的研究。3) 利用蛋白质组学和 DNA 微阵列技术，鉴定出百脉根中受 EOSs 诱导调控的基因。通过 RNA 干扰技术以阐明这些基因在共生过程中的功能。4) 在模式豆科植物百脉根中建立根瘤菌共生早期蛋白质相互作用网络，分离与共生相关的调控蛋白。5) 测定我国特色共生固氮体系-华癸中生根瘤菌基因组序列，并构建该菌的细菌双杂文库，以分离和鉴定出根瘤菌控制类菌体分化、固氮和根瘤衰老相关的功能基因和调控蛋白。6) 对中慢生根瘤菌属中的不同种进行不同菌株间群体感应系统进行比较研究，揭示不同来源的菌株群体感应效应与共生、生态环
21、境间的相关性。1) 建立新型的根瘤菌基因敲除技术，获得苜蓿中华根瘤菌转录因子LsrA、LsrB、GtrA 和 GtrB 调节 的下游靶基因 。2) 阐明 NopT 效应因子在共生过程中的作用机制。分离出百脉根中受 EOSs 诱导调控的基因并鉴定其功能。3) 建立豆科植物百脉根中建立根瘤菌共生早期 20-30 个蛋白质相互作用图谱，阐明小 G 蛋白 Rop6 在根瘤菌结瘤因子信号接受和传递中的功能和作用机理。4) 完成华癸中生根瘤菌 7653R 基因组序列测定，并构建该菌的细菌双杂文库。5) 筛选对共生结瘤影响较大群体感应系统的菌株。6) 发表论文 5-10 篇，其中 SCI 论文 4-6 篇。
22、第二年1) 通过 RT-PCR 和构建 LsrA、LsrB、 GtrA 和 GtrB 作用靶基因的启动子-融合基因进行结果验证。通过基因敲除技术，突变主要的LsrA、LsrB、GtrA 和 GtrB 下游靶基因，观察突变株的共生固氮表型，并应用凝胶滞后和 Dnase I 足迹技术确定转录因子在靶基因启动子上的结合位点；对苜蓿中华根瘤菌中 100 个左右的双组份调节基因进行缺失研究，并调查突变体的共生固氮表型。2) 通过酵母双杂交技术鉴定与根瘤菌型效应因子相互作用的植物靶蛋白；研究抑制根瘤衰老的效应因子 Y4lO 在共生体的分化过程中的功能和作用机制。3) 利用微室培养、显微操作、标记基因、激光
23、共聚焦扫描和单细胞（基因表达）等研究技术，分离和鉴定类菌体差异表达基因；研究与类菌体分化相关基因 gstH、catH、dmtH 对华癸中生根瘤菌类菌体代谢及根瘤发育的调控作用。4) 研究豆科植物 MAP 激酶级联反应在共生信号传递过程中功能和作用机理。5) 采用蛋白质定向进化技术，筛选天山根瘤菌中对宿主防御反应物质-刀豆氨酸进行特异性清除的相关基因 msiR/msiA 功能发生改变的突变体，并对 MsiA 膜蛋白进行结构测定及分析。1) 获得苜蓿中华根瘤菌转录因子 LsrA、LsrB、GtrA 和 GtrB 调节的关键靶基因及其共生表型，并阐明其作用机理；初步确定苜蓿中华根瘤菌双组份调节系统在
24、共生过程中的作用和功能。2) 在豆科植物中获得多个与根瘤菌型效应因子相互作用的靶蛋白及其基因；阐明效应因子 Y4lO 在共生体的分化过程中的功能和作用机制。3) 分离和鉴定 20-30 个类菌体差异表达的基因并初步确定其功能；从类菌体特异表达的基因中甄别出受 GstH、CatH、DmtH 蛋白调控或被调控的基因，初步建立与类菌体分化和根瘤发育相关的调控网络。4) 阐明豆科植物 MAPKK 与共生受体激酶 SYMRK 相互作用的机制，以及在共生信号传递、放大过程中的功能。5) 阐明天山根瘤菌基于宿主植物防御反应相关基因 LysR 家族相关基因的功能。6) 发表论文 5-10 篇，其中 SCI 论
25、文 4-6 篇。第三年1) 构建细胞分裂和周期 Marker 蛋白（比如 MinCDE 和 CtrA 等）的荧光或者小肽融合蛋白，通过显微观察，调查在自生和共生状态下苜蓿中华根瘤菌双组份调节基因突变株的细胞周期变化；构建参与根瘤菌细胞周期调控的双组分蛋白的荧光融合蛋白，观察其在细胞中的时空表达变化。2) 将根瘤菌型效应因子基因导入非寄主豆科植物，以研究这些基因在植物细胞中的作用（例如，超敏反应的诱导，植物防御反应的抑制） 。3) 研究类菌体膜结构形成相关的 opa22、lpsH 基因对华癸中生根瘤菌与寄主植物侵入线形成、延伸及类菌体周膜形成的相关性。4) 利用体内外蛋白质相互作用、细胞内共定位
26、、RNAi 研究 CCaMK与 CIP73 蛋白的相互关系和作用机理（CCaMK：依赖钙和钙调素激酶在共生信号转导中起关键调控作用，自磷酸化突变导致植物自发结瘤） 。5) 对共生结瘤影响较大菌株群体感应系统调控蛋白进行随机突变，研究其活性位点及筛选不受信号分子诱导的变体，进行变体与天然蛋白结构的比较，研究功能特异性。1) 成功建立根瘤菌的细胞生物学研究体系，获得参与苜蓿中华根瘤菌细胞周期调控的双组份系统基因，并确定其在细菌细胞中时空表达。2) 明确根瘤菌型效应因子是否直接作用于植物细胞，探索利用共生相关基因改造植物的新途径。3) 阐明 opa22、lpsH 基因对华癸中生根瘤菌与寄主植物侵入线
27、形成、延伸及类菌体周膜形成过程中的生物学功能。4) 阐明 CIP73 在共生信号转导中的功能和作用机制，以及 CCaMK 对下游基因的调控作用。5) 揭示根瘤菌群体感应系统对共生固氮作用的调控途径。6) 发表论文 5-10 篇，其中 SCI 论文 4-6 篇。第四年1) 通过蛋白磷酸化技术，调查参与根瘤菌细胞周期调控的双组份系统组氨酸激酶磷酸化的反应蛋白；通过双杂交技术，调查不同反应蛋白之间的相互作用；通过基因芯片技术，调查主要反应蛋白调节的下游靶基因。2) 利用 Cre 重组酶-LoxP 技术，在百脉根中表达启动子-loxP-报告基因，并用分泌型效应因子-Cre 重组酶的根瘤菌感染转基因植物
28、，考查效应蛋白是否传递到寄主细胞中。3) 克隆和鉴定了华癸中生根瘤菌 7653R 菌株类菌体分化有关的bacA 基因，利用细菌双杂技术分离与 bacA 相互作用的蛋白。4) 利用 RNAi、超表达、BiFC 技术，研究与共生受体激酶 SYMRK 相互作用的 SIP1（ARID）转录因子在百脉根共生信号转导中的功能和作用机制。5) 通过 IVET 的方法获得根瘤菌被宿主植物根系分泌物诱导表达的基因，并考查这些基因与共生过程的相关性。1) 确定参与根瘤菌细胞周期调控的双组份组氨酸激酶与反应蛋白以及反应蛋白之间的相互关系；初步鉴定主要反应蛋白调节的下游靶基因。2) 揭示根瘤菌型效应因子在寄主细胞中的
29、定位，并阐明其作用机制。3) 在分子水平上阐明 bacA 基因的功能，鉴定出 bacA 基因调控或被调控的相关基因。4) 阐明百脉根 ARID 类转录因子在共生信号转导中的功能和作用机制，以及对下游启始结瘤基因启动子的调控作用。5) 建立根瘤菌受宿主植物根系分泌物诱导表达的基因谱。6) 发表论文 5-10 篇，其中 SCI 论文 4-6 篇。第五年1) 通过启动子-报告基因融合技术，验证主要反应蛋白调节的下游靶基因；通过基因突变，验证靶基因的表型；通过凝胶滞后和Dnase I 足迹技术确定反应蛋白在靶基因的启动子上的结合位点。2) 通过生物化学方法，研究结瘤因子水解酶在共生过程中的调控作用，结
30、瘤因子水解酶能引起的结瘤因子失活，然而结瘤因子水解酶是通过结瘤因子信号传导通路而激活的。3) 利用酵母双杂技术，从豆科植物紫云英中分离与半胱氨酸蛋白酶、转脂蛋白（与类菌体固氮、根瘤衰老相关的基因）相互作用的蛋白。4) 利用植物毛根转化技术，对所分离到与共生信号接受、传递的基因导入豆科植物（RNAi 或超表达） ，分别用根瘤菌和 AM 真菌进行感染，并考查其共生效应和表型。5) 对根瘤菌生物多样性及其环境与固氮作用关系的研究贯串在 5 年的研究之中，所鉴定出的新种或在极端生境条件下根瘤菌共生固氮体系将随时作为本课题的研究材料和对象。同时，在研究中获得的新基因或代谢调控物随时在不同环境条件下考查其
31、共生功能和适应性。1) 获得主要反应蛋白调节的下游靶基因，确定其作用的分子机理；初步勾勒出苜蓿中华根瘤菌细胞周期调控的基础网络。2) 阐明结瘤因子水解酶与结瘤因子信号传导通路间的相关性和作用机制。3) 阐明豆科植物半胱氨酸蛋白酶、转脂蛋白及其相互作用的基因在类菌体分化、共生固氮效率、根瘤衰老和胁迫应答等方面的功能和作用机制。4) 揭示豆科植物相关共生基因的变化对两类微生物共生表型的异同，以期发现特异性共生基因，为改造非豆科植物提供材料。5) 围绕根瘤菌共生固氮体系的调控的分子机理，整合课题研究资料和信息，初步绘制出根瘤菌与宿主植物相互作用的基因图谱，其内容涉及根瘤菌共生信号转导、侵入线形成、类
32、菌体分化、根瘤发育和衰败。6) 发表论文 5-10 篇，其中 SCI 论文 4-6 篇，申请国内外发明专利2-3 项。五、科学数据汇交计划无六、课题承担人员负责人姓名性别身份证号码专业技术职务单 位每年工作时间(月)签字张忠明男420106195512105610教授华中农业大学8参加人员李友国男42010619661020705X教授华中农业大学8朱辉男420111197711107619讲师华中农业大学8李一星女412901197903092520讲师华中农业大学8朱军男321102196909291032教授南京农业大学6鈡增涛男360104197405020435副教授南京农业大学6郑
33、会明女320924198201162569讲师南京农业大学6王卉女320106198011052020讲师南京农业大学6研究生陈桃女-博士研究生华中农业大学8-康恒男-博士研究生华中农业大学8-方庆男-博士研究生华中农业大学8-柯丹霞女-博士研究生华中农业大学8-祝茂生男-博士研究生华中农业大学8-袁松丽女-硕士研究生华中农业大学8-胡晓晶女-硕士研究生华中农业大学8-常晓军男-硕士研究生华中农业大学8-雷磊男-博士研究生华中农业大学8-王善明男-博士研究生华中农业大学8-刘燕女-硕士研究生华中农业大学8-朱庆燕女-硕士研究生华中农业大学8-王鹏男-博士研究生南京农业大学10-王云端女-博士研究生南京农业大学6-凌军男-硕士研究生南京农业大学10-王玉文男-硕士研究生南京农业大学6-柴俊英女-硕士研究生南京农业大学6-七、签字盖章及意见课题负责人签字：我将严格遵守 973 计划项目和经费管理的各项规定，根据本课题任务书，按计划组织课题组开展研究，确保完成课题研究计划，实现预期目标。课题负责人（签字）： 年 月 日课题承担单位盖章：我单位严格遵守 973 计划项目和经费管理的各项规定，对参加研究的人员给予各方面的保障和支持，对课题的研究工作和经费使用进行监督，确保本课题顺利、圆满完成预期目标。负责人（签字）：（单位盖章）年 月 日项目首席科学家意见：首席科学家（签字）： 年 月 日
