钒对大豆结瘤和固氮的影响

通过土培试验研究了钒对春大豆、秋大豆(Glycine max.L)结瘤和固氮的影响,试验结果表明:钒处理影响大豆结瘤,使大豆植株单株瘤数、单株瘤重减少。但钒可促进根瘤个体发育使根瘤个体重量增加,钒处理还增加大豆根瘤固氮酶活性,但不能增加大豆——根瘤共生固氮体系的固氮效率。     

光照强度对大豆根瘤固氮作用的影响

光照强度直接影响大豆-根瘤菌共生固氮体系的光合产物运向根瘤的数量和根瘤菌固氮作用的能源供应。减弱光照,就降低大豆的结瘤率和根瘤的固氮活性。光照强度从2.6万Lux降至2万Lux,根瘤固氮活性的降低率很小;从2万Lux下降至1万Lux时,降低率逐渐增大;从1万Lux下降至0.2万Lux,根瘤固氮活性直线下降。光照强度在1万和0.2万Lux时,根瘤固氮活性分别为光照2万Lux时的87％和30％左右。大豆盛花期是根瘤固氮活性最高时期,减弱光照,根瘤固氮活性的下降率增加。大豆与禾谷类作物间作,要为保证大豆健壮生长所需适宜的光照强度而规定作物间的行距和株距。     

复合微生物菌剂对大豆生长发育、结瘤和产量的影响

大豆是重要的粮食与经济作物，与根瘤菌形成共生固氮体，将空气中的氮转化成NH⁺₄供大豆使用，然而大豆生长后期固氮能力降低，因此选用绿色肥料复合菌剂检测大豆产量等是否提升，为农业上大豆生长提供理论依据。为探究不同根瘤菌和复合微生物菌剂对大豆生长、结瘤和产量的效果，通过大量盆栽试验，以前期分离、鉴定、纯化的快生型根瘤菌HH103、TY3-5-1 2株根瘤菌和3种单一微生物菌剂(枯草芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌)为供试材料，对黑河43号大豆分别进行根瘤菌与菌剂的组合处理，研究不同根瘤菌与不同微生物菌剂下大豆结瘤数、根瘤干质量、鲜质量、株高、根长、单株质量、生物量、产量等数据。结果表明：接种根瘤菌均能促进大豆根系结瘤，提高农艺性状与生长发育，其中根瘤菌TY3-5-1主要提高大豆农艺性状；根瘤菌HH103主要是增加大豆的产量，2种菌株的结瘤数无明显差异；施入微生物菌剂后，复合微生物菌剂对大豆的影响明显高于单一菌剂；将2种根瘤菌1∶1混合形成复合菌剂对大豆的产量、结瘤和性状的影响明显高于单一根瘤菌。复合微生物菌剂在根瘤菌的配施下明显增加结瘤数，促进...     

大豆根瘤菌HH103 rhcN突变对结瘤能力的影响

【背景】大豆是重要的经济作物,能够为人类提供大量的植物蛋白和油脂。大豆在生长过程中,能够与根瘤菌形成共生体系进行共生固氮,该形式的共生固氮能够将空气中的氮气还原成氨,为大豆生长发育提供丰富氮源。根瘤菌Ⅲ型分泌系统是根瘤菌中重要的蛋白分泌结构,能够通过分泌Ⅲ型效应因子在共生体系建立过程中发挥重要调控作用。根瘤菌rhcN编码一种ATP转移酶,是根瘤菌Ⅲ型分泌系统的重要组成部分,能够保障根瘤菌Ⅲ型效应因子向宿主细胞的正常分泌。【目的】探索rhcN突变情况下对根瘤菌结瘤能力的影响,提高大豆-根瘤菌共生体系的固氮效率,为大豆农业生产提供必要的参考和支持。【方法】通过三亲杂交和同源重组,在rhcN起始密码子ATG下游插入了一个Km抗性基因,利用PCR扩增和Southern blot对插入情况进行验证,从而构建rhcN插入突变体HH103ΩrhcN。利用大豆染料木苷（Genistin）对野生型根瘤菌HH103及HH103ΩrhcN突变体进行诱导,并对处理组合对照组进行胞外蛋白纯化,通过Western blot检测rhcN突变对根瘤菌III型效应因子NopC及NopT分泌的影响。利用双层钵植物培养系统对大豆Williams82进行野生型根瘤菌HH103和HH103ΩrhcN突变体接种,分析rhcN突变对根瘤表型的影响。利用前期收集的100份基因型差异的大豆品种进行结瘤能力鉴定,分析根瘤菌Ⅲ型效应因子分泌异常情况下在不同基因型大豆品种中的结瘤表现。【结果】通过PCR扩增和Southern blot验证了成功构建的HH103ΩrhcN突变体,胞外蛋白鉴定表明rhcN突变能够抑制根瘤菌Ⅲ型效应因子NopC和NopT分泌。利用HH103ΩrhcN突变体和野生型HH103在Williams82进行结瘤鉴定,结果表明,rhcN突变能够显著抑制根瘤数和根瘤干重。对100份基因型差异的大豆品种进行结瘤鉴定,结果表明,rhcN突变能够引起其中80份大豆资源根瘤数目降低,13份根瘤数目显著升高,7份不发生显著性变化。【结论】rhcN突变能够引起根瘤菌Ⅲ型效应因子的异常分泌,进而能够影响共生体系的建立。根瘤菌III型效应因子在大豆-根瘤菌共生体系形成过程中发挥着重要作用,并且不同基因型大豆遗传背景对根瘤菌Ⅲ型效应因子具有不同应对反应。     

不同施肥条件下接种根瘤菌对鲜食大豆结瘤和产量的影响

为探索不同根瘤菌和减施氮肥对鲜食大豆结瘤和产量的影响,通过盆栽试验,设置不接种根瘤菌常规施肥(CK1)、不接种根瘤菌减氮施肥(CK2)、接种慢生型大豆根瘤菌USDA110常规施肥(U1)、接种慢生型大豆根瘤菌USDA110减施氮肥(U2)、接种费氏中华根瘤菌CCBAU45436常规施肥(C1)和接种费氏中华根瘤菌CCBAU45436减施氮肥(C2)处理,研究不同施肥水平和根瘤菌接种水平下鲜食大豆的根瘤数、根瘤质量、根瘤固氮酶活性和产量的差异.结果表明,在常规施肥水平下,花荚期C1处理的根瘤数大于CK1处理,差异极显著;根瘤质量、根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.采青期C1处理根瘤数大于CK1处理,差异极显著,C1处理的根瘤鲜质量、根瘤干质量也显著大于CK1,根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.减氮施肥水平下,花荚期U2处理的根瘤数显著大于CK2处理;U2处理的根瘤鲜质量、根瘤干质量显著大于C2处理,与CK2无显著差异;根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.采青期C2处理的根瘤数显著大于U2处理,根瘤鲜质量、根瘤干质量和根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.不接种根瘤菌水平下,花荚期和采青期CK1、CK2处理的根瘤数、根瘤鲜质量、根瘤干质量和根瘤的固氮酶活性无显著差异.接种USDA110根瘤菌水平下,花荚期U2处理的根瘤固氮酶活性显著高于U1处理,采青期差异不显著;花荚期、采青期的根瘤数、根瘤鲜质量、根瘤干质量在U1处理与U2处理间均无显著差异.接种CCBAU45436根瘤菌水平下,花荚期C2处理的根瘤固氮酶活性显著高于C 1处理,采青期差异不显著;花荚期、采青期的根瘤数、根瘤鲜质量、根瘤干质量在C 1处理与C2处理间均无显著差异.综合说明,接种根瘤菌影响了鲜食大豆的结瘤情况,但对根瘤的固氮酶活性影响不大.减施氮肥影响了花荚期鲜食大豆根瘤的固氮酶活性,但对结瘤影响不大.不同施肥水平和根瘤菌接种水平下各处理间产量均无显著差异,但U2、C2处理的鲜食大豆单株鲜籽粒产量比CK1处理分别提高了4.61％、4.24％,在减施氮肥后接种根瘤菌提高了鲜食大豆的产量.     

超慢型大豆根瘤菌的分离和初步鉴定

1982年从辽宁省铁岭地区的风沙干旱盐碱地区的野生大豆(Glycine soja) 根瘤中分离得到一个大豆根瘤菌的新类群——超慢型大豆根瘤菌。此类群与快生型和慢生型大豆根瘤菌一样,在栽培大豆上结瘤良好,并能固氮。但不在草木樨、豌豆、紫云英、百脉根等豆科植物上结瘤,可在绿豆上结瘤并能测出固氮酶活性。生理生化特性上有许多特性与另外两群有较大差异,已进行的初步鉴定表明,主要表现在:(1)菌落如针尖大小,直径≤1mm:(2)在根瘤菌标准培养基上产碱能力强。据对超慢型12个菌株液体培养,生长5天pH达7.72～8.09,而所测定的慢生型大     

ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响

利用大肠杆菌S17-1与根瘤菌进行两亲本接合转移,将苜蓿中华根瘤菌Sm1021中的ACC脱氨酶基因导入大豆快生根瘤菌HH103,在苜蓿中华根瘤菌Sm1021中过表达ACC脱氨酶基因,探讨ACC脱氨酶对根瘤菌共生固氮及竞争结瘤的影响。结果显示:接种过表达ACC脱氨酶的重组根瘤菌Sm1021,宿主植物地上部分鲜质量与结瘤数量有所增加;接种外源导入ACC脱氨酶的重组根瘤菌HH103,能够增加结瘤数,提高植物地上部分干质量且竞争结瘤能力增强。但是,接种2种重组根瘤菌后,宿主植物的根瘤鲜质量和根瘤固氮酶酶活性无明显变化。     

酶法诱导根瘤菌进入小麦根系结瘤共生

使不能结瘤同氮的非豆科作物结瘤固氮,这是当今世界生物固氮研究的重大战略目标,而结瘤是共生固氮首要的一环。我们自1984年以来先后用不同的方法、手段诱导根瘤菌侵染非豆科作物根系,继外源激素促使小麦等作物结根瘤外,近两年来,我们采用酶法,试将根瘤菌导入小麦根皮层细胞内。研究结果表明,此法能有效地诱导根瘤菌进入小麦根细胞中,而单用酶处理不加根瘤菌的小麦小形成根瘤。将小麦根瘤经石腊切     

中国同一纬度不同进化类型大豆固氮特性的研究

本试验研究了中国同一纬度不同进化类型大豆主要生育时期的根瘤固氮酶活性、根瘤酰脲含量和幼茎段酰脲含量。结果表明，根瘤固氮酶活力表现为栽培大豆金元＞半栽培大豆吉５０４５１＞半野生大豆吉５０８５３＞野生大豆生１。根瘤和幼茎段酰脲含量也表现出与根瘤固氮活力类似的趋势。     

2，4-D诱发小麦根部结瘤效应的研究

用2,4-D诱发非豆科作物结瘤固氮,是近几年我国农业科技界又一引人瞩目的问题。本文以小麦为试验材料,观察到一定浓度的2,4-D虽能诱发小麦根部结瘤,但结瘤后的小麦植株生长受到明显抑制,用乙炔还原法测不出这些麦瘤具有固氮活性。以抗药性标记的根瘤菌进行追踪试验,证明根瘤菌在麦瘤中出现机率仅为30%左右,有半数以上的麦瘤不含根瘤菌。试验再次表明小麦“根瘤”实际上是2,4-D直接引起的对作物本身有害无益的病态变异,而不是共生的固氮根瘤。     

根瘤菌-豆科植物共生固氮的生理生化研究

本文分析了根瘤菌-豆科植物共生固氮体系的特征:1.根瘤的形成和发育;2。根瘤内类菌体的发育;3.类菌体内固氮酶系的组合;4.豆血红蛋白的生成。并阐明了根瘤菌与共生植物的专性结合、相互作用以及两个有机体的遗传因子在相互调控中的联合表现。研究了从紫云英根瘤菌的离体类菌体在共生固氮作用中的能源物质的供应,类菌体的呼吸作用与固氮作用的关系,豆血红蛋白调控固氮体系的氧供应。并提出:1.培育与豆科作物品种有效组合的高效根瘤菌菌株;2.协调共生固氮作用中各环节的影响因素;3.豆类作物开花期适当施用氮肥,发挥根瘤菌-豆科作物固氮效率。     

快生型大豆根瘤菌（R. fredii）与不同地区栽培大豆的共生效应

6个R. fredii血清型菌株与19个栽培大豆的结瘤试验表明：R. fredii2048和USDA 191有效结瘤率与B.japonicum USDA 110和113-2一样,达100%。其它R.fredii为69%-89%。快生型菌株与来自山西、辽宁、山东等地的栽培大豆及北京黑豆、白黑豆亲和力强。 测定12株R. fredii的根瘤,其中8株在鄂豆2号的根瘤中豆血红朊含量与USDA 110相当或略高。 快慢型之间的结瘤竞争力受品种影响甚大。盆栽条件下随接种量的增大,R. fredii在根瘤中的占有率随之增加。 本研究证明选择R.fredii菌株与栽培大豆的优良组合,因地制宜,可发挥R. fredii的共生固氮效益。     

大豆需水规律与高产灌溉的研究(第Ⅱ报)——土壤水份条件对大豆结瘤与共生固氮的响影

大豆与大豆根瘤菌建立良好的共生关系并保持较高的共生固氮强度是形成大豆高产的重要条件之一。土壤湿度又是大豆——根瘤菌共生体系双方都有严格要求的一个重要条件。本研究的目的是探讨大豆生产中高共生固氮水平需要的土壤水分条件以及不同灌溉水平与共生结瘤、共生固氮指标以及单位面积蛋白质产量的相互关系。     

豌豆根瘤菌共生质粒pJB5JI对费氏中华根瘤菌共生固氮作用的影响

通过两亲本接合转移,将豌豆根瘤菌T83K3共生质粒pJB5JI转入费氏中华根瘤菌HN01及其质粒缺失突变株中,获得8个转移接合子,其中受体为HN01和pSfrHN01a缺失突变株HND28的接合子能够在大豆上形成有效根瘤,无论是人工传代还是与植物共生,外源质粒pJB5JI与受体菌内源质粒均能稳定存在,但不能在豌豆上结瘤,与大豆共生固氮能力和竞争结瘤能力与受体菌亲本相比没有明显变化.消除共生质粒的突变株HND29和共生质粒与pSfrHN01a质粒均消除的突变株HND100作受体菌的接合子,既不能在大豆上结瘤,也不能在豌豆上结瘤.研究结果表明,pJB5JI与HN01的3个质粒属于不同的不相容群.pJB5JI在HN01中的表达功能可能受到受体菌的共生质粒和染色体基因的共同影响.     

花生根瘤菌的分离筛选及应用

【目的】分离筛选高效结瘤固氮的花生根瘤菌,为花生根瘤菌的田间推广应用提供理论依据和候选菌种。【方法】采用植物捕获法从田间采集的土样中分离纯化根瘤菌,扩增其16S rDNA序列进行分子鉴定。经回接试验和匹配试验筛选优良菌株及最佳共生组合,并通过土壤盆栽田间试验探究优良菌株的接种效果。【结果】共分离纯化出15株花生根瘤菌,均属于α-变形菌纲的慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）。回接试验筛选出2株共生固氮性状优良的花生根瘤菌GDHS-5和GDHS-14。匹配试验表明这2个菌株具有广谱结瘤性,GDHS-5与粤油901的匹配效果最好,GDHS-14次之。土壤盆栽条件下接种GDHS-5显著提高了粤油901的地上部分高度、根瘤数量和根瘤鲜重（P<0.05,下同）,而接种GDHS-14与不接种对照（CK）无显著差异（P>0.05,下同）。田间条件下接种GDHS-5分别使单株荚果数、产量和花生蔗糖含量显著增加35.82%、9.92%、165.88%,接种GDHS-14与CK无显著差异。【结论】花生根瘤菌GDHS-5和GDHS-14共生固氮表现优异,其中GDHS-5能高效共生固氮,具...     

百脉根无效根瘤突变体的生物量及无效根瘤的电镜观察分析

百脉根是研究豆科植物根瘤形成和共生固氮分子机理的一种重要模式植物.为探索百脉根根瘤的形成机制,以EMS诱导野生MG-20突变并筛选的No.1006,No.486和No.2568等3种无效根瘤突变体为材料,测定其突变体植株生物量、根瘤数及固氮能,并对无效根瘤中根瘤菌感染的细胞进行电镜观察.结果表明:No.1006是根瘤原基突变体,No.486是白色无效根瘤突变体,No.2568是绿色无效根瘤突变体;这3种无效根瘤突变体植株生长至30d时,根瘤数和固氮能以及株高、地上部干质量、根干质量和根长等生物量与MG-20野生株差异无统计学意义(p0.05),但生长至40d开始均显著低于野生株(p0.05).No.486的白色无效根瘤和No.2568的绿色无效根瘤,经切片后在电镜下观察,无效根瘤细胞均存在不同程度的破坏;其中No.2568的绿色无效根瘤的细胞和由根瘤菌转化来的类菌体的破坏程度远大于No.486的白色根瘤.     

大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicuum)在黑龙江省接种效果与接种有效性的研究

据1983-1985年在黑龙江省45个县,(市)792个试验点,6种土壤和14个大豆品种的小区试验和大面积试验证明:大豆接种根瘤菌比不接种平均增产11.2%,每公顷增收大豆241.5公斤。5年(1983-1987)累计应用面积已达31.5万公顷。由于大豆接种根瘤菌增加了大豆的结瘤数和根瘤重、植株鲜重和干重、植株含氮量和根瘤固氮酶活性,从而提高大豆产量和籽实蛋白质含量。本文研究了大豆接种根瘤菌的有效性与土著根瘤菌生态分布(以大豆自然结瘤性状C值、接种回收率为指标),大豆品种对根瘤菌的选择性,土壤化学因子(N.P.K.DH.有机质)的相关关系以及与化学肥料(磷酸二铵)、微量元素肥料(钼酸铵),VA菌根真菌的联合增产效应。     

大豆根瘤菌的分离与筛选

采用盆栽结瘤实验法对从6省市采集的18份土样中分离的160株大豆根瘤菌进行了结瘤与共生固氮效率的比较测定,从中筛选出固氮效率较高的菌株ZX20和SMH12。通过测定2株菌的竞争结瘤能力,确认其可以进入小区田间试验。     

快生型大豆根瘤菌的结瘤竞争性及其田间分布调查

快生型大豆根瘤菌的结瘤竞争能力是生产应用的重要指标之一。Mcloughlin(1984)的研究指出、快、慢型大豆根瘤菌混合接种时,快型菌在“北京”黑豆的根瘤占优势,而在栽培大豆品种内为劣势。我们用快、慢型大豆根瘤菌以不同比例混合后接种栽培大豆品种“开育8号”和“吉林10号”,收获后以相应菌株抗血清去识别根瘤,观察快、慢型大豆根瘤菌的结瘤竞争能力。同时在山西、河南、山东、辽宁、黑龙江、江西、宁夏、新疆等8个省(区)的24个点采取47个大豆品种(次)的4.251个根瘤,以5个不同血清型的快型大豆根瘤菌的抗血清测定每个根瘤,计数各点快型菌出现的频率。     

氮源对结瘤烟草生长和固氮活性的影响

[目的]研究氮源对结瘤烟草生长和固氮的影响。[方法]用豇豆512根瘤菌(R. Leguminosarum)诱导烟草结瘤并研究不同氮源对植株生长的影响。[结果]结果表明,在一定浓度范围内,NO3-和NH4+均能促进植物生长和类根瘤的形成;(NH4)2SO4对植物生长和类根瘤形成的促进作用比前两者差。[结论]烟草类根瘤具有一定的固氮活性。