斯氏假单胞菌A1501(菌种保藏号CGMCC0351)于1980年分离自中国南方稻田，最初定名为粪产碱菌。该菌在低铵浓度和微好氧条件下具有良好的固氮能力。该菌不仅能够在土壤中生存，而且可以定植于植物根表甚至侵入植物组织。以A1501为出发菌株开发的植物促生菌在中国已被广泛应用。A1501菌全基因组序列的破译对于我们理解生物固氮的进化和A1501菌根表联合体系中的竞争机制非常重要。A1501菌基因组是一个长度为4567418bp的环状染色体，没有发现质粒。在该菌基因组编码的4146个基因中，大约2000个基因可以在其他5株已完成基因组测定的假单胞代表菌中找到同源基因。 A1501菌所有固氮相关基因都分布在一个49kb的DNA区域，该区域编码了59个基因。这49kb区域的G+C含量与基因组平均的G+C含量有着明显差异。这些特征暗示了49kb的nif基因编码区可能是一个固氮的“基因岛”。在该基因岛中，一些新发现的基因穿插在传统的固氮基因之间，而且与nif基因形成转录上紧密的操纵单元。通过转录组学分析及突变株构建，12个新基因被认为与A1501菌最佳固氮酶活的实现紧密相关。A1501菌基因组分析还揭示了该菌广泛利用多种碳源、反硝化以及应付环境胁迫的遗传基础。A1501菌的根部定植涉及到趋化、菌毛、鞭毛等多种因素。在A1501菌中，编码信号转导途径的基因有44个，另外还鉴定了3个编码鞭毛合成的基因簇，6个编码Ⅳ型菌毛的基因簇。 为了研究在不同的氮源供给情况下A1501菌的基因表达情况，同时探索固氮基因的表达调控机制及氮信号在细胞内的传递过程，我们构建了A1501菌的全基因组芯片。与氮过量条件相比，在固氮条件(氮匮乏)下，549个基因的表达发生了明显的变化，其中255个基因表达上调，294个基因表达下调。固氮岛内大部分基因、可替代氮源转运系统、参与反硝化、无氧呼吸及固氮酶的氧保护的基因在固氮条件下表达显著上调，而参与细胞转录与翻译、物质代谢、能量合成的基因固氮条件下表达受到明显抑制。采用20mM铵冲击固氮体系，在冲击处理后2分钟的时间点取样，有120个基因的表达明显下调，其中包括几乎所有的固氮基因及已知氮调控基因。33个编码调控蛋白、信号转导及膜蛋白的基因在铵冲击后表达量剧烈下调，其中有8个基因编码属于sigma-54依赖型的蛋白，表明这些基因可能都参与了氮代谢调控，另有3个基因编码信号转换蛋白，这3个基因是否与细胞内氨信号的转运相关需要进一步的试验证明。在铵冲击10分钟和30分钟时间点取样表明，随着冲击处理的时间延续，基因表达逐渐恢复，细胞的生理功能逐渐从固氮状态恢复到氮源旺盛的生长状态。