我校微生物技能与使用团队在《Frontiers in Microbiology》宣布研讨成果

  e analysis of nitrogen assimilation preferences in。南京师范大学中北学院青年教师刘冉博士与秦红益博士为论文一起榜首作者，南京师范大学韩成副教授为本文通讯作者，论文榜首单位为南京师范大学中北学院。

  氮素是农业ECO中最重要的营养元素之一，其间铵态氮（NH₄⁺）和硝态氮（NO₃⁻）是植物和微生物吸收使用的首要无机氮源。土壤微生物作为ECO氮循环的中心参加者，担任介导无机氮的同化进程，直接影响氮素使用功率。虽然已有研讨标明不同生物对无机氮存在偏好差异，但土壤细菌对铵态氮或硝态氮的选择性使用机制，以及共存条件下的代谢通路调控差异，仍缺少体系解析。尤其是功用基因表达与氮源偏好的相关的分子机制，没有得到清晰阐释。

  该研讨从中国南方典型酸性旱地红壤中别离取得两株具有氮素同化优势的细菌Burkholderia sp. M6-3和Arthrobacter sp. M7-15，经过表型剖析、全基因组测序和RNA测序技能，体系解析了它们在NH₄⁺和NO₃⁻不同氮源下的成长响应和基因表达特征，提醒了其氮源偏好差异的内涵机制。研讨之后发现，M6-3菌株优先使用铵态氮，而M7-15菌株偏好硝态氮。两株菌株虽具有类似的氮代谢中心通路，但谷氨酰胺合成酶编码基因glnA的差异表达是调控其氮源偏好的重要的条件，这一表达差异或许由大局氮代谢调控因子GlnR介导。该研讨为解析微生物氮源偏好的分子机制供给了新视角，也为挑选高效氮同化功用微生物、提高农业ECO氮素使用功率供给了理论支撑。

  图1展现了两株细菌在扫描电镜下的菌株形状与基因组结构，直观反映了它们在形状和遗传布景上的差异。经过全基因组图谱可见，M6-3基因组较大且含多个质粒，而M7-15结构相对简练，为后续功用差异剖析奠定根底。

  经过转录组剖析提醒了不同氮源条件下菌株的差异表达基因（DEGs）及其调控网络（图2）。M6-3在NO₃⁻处理下表现出对NH₄⁺使用相关基因的按捺，而M7-15则在NO₃⁻处理下明显上调glnA表达，增强其对NO₃⁻的同化才能。

  此外，研讨之后发现M7-15缺少完好的NtrB-NtrC双组分调控体系，但具有GlnR调控因子，或经过独立途径调控氮代谢基因表达。这一发现为了解微生物氮素使用战略的多样性供给了新的视角。

  该作业经过理化剖析、全基因组测序与转录组测序相结合的办法，提醒了土壤细菌氮源偏好差异的分子调控机制，从基因表达调控层面体系阐明晰不同细菌对NH₄⁺和NO₃⁻偏好的分子机制，清晰了以glnA为中心的调控网络，并指出GlnR在调控微生物NO₃⁻偏好中的潜在效果。

  研讨成果丰厚了微生物氮素循环的理论根底，也为挑选高效氮素使用菌株、提高农业氮素使用功率供给了理论支撑。为了解微生物氮代谢战略的多样性供给了新理论，也为挑选氮高效使用微生物菌株、优化农业氮素办理供给了要害靶点。

  刘冉，博士，南京师范大学中北学院讲师，研讨方向为土壤物质循环进程及其微生物机理，在《Soil Biology&Biochemistry》《Plant &Soil》《Frontiers in Microbiology》《微生物学报》等期刊宣布论文10余篇；掌管或参加国家天然科学基金项目、江苏省高校天然科学项目和横向课题项目8项；辅导学生参加国家级与省级大学生立异创业项目多项。

  秦红益，博士，南京师范大学中北学院讲师，生命科学与环境工程学院副院长。掌管或参加国家天然科学基金项目、省高校天然科学研讨项目、横向课题项目等数项，宣布论文10余篇，其间SCI论文6篇。

  韩成，博士，硕导，南京师范大学地舆科学学院副教授，研讨方向为土壤物质循环进程及其微生物机理，掌管国家天然科学基金项目2项、江苏省省级科研项目1项，在《Soil Biology & Biochemistry》等期刊宣布SCI论文40余篇。