小麦幼苗对茎瘤固氮根瘤菌Azorhizobium caulinodans ORS 571的响应及其转录组学解析

本项目在前期研究基础上，在室内限菌条件下，利用gfp标记茎瘤固氮根瘤菌(Azorhizobium caulinodans ORS 571)侵染小麦种子。利用基于新一代高通量测序技术的.转录组测序(RNA-Seq)结合Large Scale Meta Analysis、Northern Blotting、Realtime PCR从全基因组规模解析小麦幼苗在转录水平表达谱的动态变化，阐明小麦幼苗响应茎瘤固氮根瘤菌的分子机制。并利用冷冻-激光共聚焦显微镜检测标记茎瘤固氮根瘤菌在小麦体内分布与定殖规律，结合菌植生理生化指标揭示茎瘤固氮根瘤菌对小麦具有促生作用的分子机理，探索非豆科尤其是禾本科植物内生固氮、叶内固氮、光合固氮的可行性。本项目有望为小麦等作物分子育种提供一条新的思路；为根瘤菌作为广谱生物肥料的发展策略奠定试验基础， 降低农业生产成本，减轻化肥污染，保护生态环境，促进绿色农业可持续发展。

本项目在前期研究基础上，利用冷冻-激光共聚焦显微镜揭示了gfp标记茎瘤固氮根瘤菌Azorhizobium caulinodans ORS571在小麦幼苗体内的精细分布与动态定殖规律；基于新一代高通量测序技术进行了转录组测序、数字基因表达谱升级版测序和Small RNA测序，在此基础上验证了部分候选基因和miRNAs的动态时空变化模式，结合生理生化指标测定揭示了茎瘤固氮根瘤菌对小麦具促生作用的分子机理，并以miRNAs为切入点初步建立起小麦幼苗响应茎瘤固氮根瘤菌的分子机理模型。本项目有望从组学角度探索小麦实现生物固氮的可行性措施；为小麦等作物分子育种提供一条新的思路；进而降低农业生产成本，减轻化肥污染，保护生态环境，促进绿色农业的可持续发展。