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    近日, 由中國農業科學院生物技術研究所林敏研究員領銜的微生物功能基因組團隊最新研究發現，分離自我國南方水稻根際土壤的施氏假單胞菌A1501基因組攜帶一個固氮基因島，其表達受兩個進化來源不同的網絡調節系統的精細控制，而非編碼RNA在最佳固氮調節中發揮了重要作用。相關成果在線發表在最新一期的頂尖學術期刊《美國科學院院刊》（PNAS）。     據悉，作物根際聯合固氮菌在長期進化中形成了一套復雜而精細的基因表達網絡調控系統，以適應復雜而多變的外界環境。但目前，聯合固氮菌如何感應環境信號的分子機制尚不十分清楚，此外非編碼RNA是否參與固氮調節也尚無直接試驗證據。
    該研究團隊利用分子生物學研究表明，固氮酶基因nifK招募了感受逆境信號的非編碼調控因子NfiS，并且經過長期的協同進化，使其mRNA穩定性或翻譯活性受到NfiS高效而精細的調控。該非編碼RNA在抗逆與固氮途徑間建立一種確保高效固氮的新的調控偶聯機制，是目前報道的第一個直接參與固氮調控的非編碼RNA，可望成為一個生物固氮智能調控的候選元件。     研究進一步揭示，固氮施氏假單胞菌在進化過程中發生了兩次重大進化事件：（1）通過基因島轉移獲得固氮能力；（2）通過招募NfiS精細調節固氮使其酶活最佳化。這兩次進化事件賦予了水稻根際固氮菌A1501更強的環境適應能力。NfiS的發現及其調節機制的揭示為打破碳氮限制因子對聯合固氮田間應用的制約，增強聯合固氮效率，實現非豆科農作物節肥穩產增效奠定了重要理論基礎。
    該研究得到國家973項目和國家自然科學基金等項目的資助，戰崳華和燕永亮兩位博士為該論文共同第一作者，林敏研究員為通訊作者。（通訊員 崔艷）