苜蓿根瘤菌固氮研究进展及浅评

综述了苜蓿根瘤菌资源调查及根瘤菌和寄主、环境间的相关特性和共生关系、共生结瘤过程与根瘤菌与寄主植物间的信息物质传递的研究,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究,进一步促进根瘤菌资源的开发利用等方面的研究.并对苜蓿根瘤菌固氮研究方面进行了浅评。     

苜蓿与根瘤菌专一性共生及可遗传性共生体选育

根瘤菌(Rhizobium)与豆科植物的共生结瘤固氮效应对提高植物产量和改善品质、减少工业化肥使用、推进农业高质量发展具有重要意义。根瘤菌侵入苜蓿植株后能在植株体内不断繁殖、运移并最终定殖到种子。种子内生根瘤菌可通过种子在代际间垂直续传且保持稳定的共生性状，结瘤固氮能力突出。通过接种将优良根瘤菌株导入其共生性状相向变异强烈的苜蓿植株，构建内生根瘤菌的苜蓿种子共生体，可以培育出与根瘤菌共生的苜蓿新种质或新品种。从苜蓿与根瘤菌共生结瘤固氮效应高效利用的角度出发，基于植物与微生物的共生特性，提出了“共生育种”的概念；介绍了苜蓿与根瘤菌共生育种的理论基础和实施过程，归纳了苜蓿与根瘤菌共生育种的一般性程序，为创制苜蓿与根瘤菌共生体种质和培育新品种奠定基础。     

紫花苜蓿根瘤菌竞争结瘤的研究进展

很多研究表明,紫花苜蓿根瘤菌竞争结瘤在共生结瘤过程中起着重要的作用,而影响紫花苜蓿根瘤菌竞争结瘤的因素很多,本文就概述了根瘤菌、苜蓿和苜蓿根瘤菌与苜蓿之间的亲和性三方面对苜蓿根瘤菌竞争结瘤的影响。     

紫花苜蓿根瘤菌竞争结瘤的研究进展

很多研究表明,紫花苜蓿根瘤菌竞争结瘤在共生结瘤过程中起着重要的作用,而影响紫花苜蓿根瘤菌竞争结瘤的因素很多,本文就概述了根瘤菌、苜蓿和苜蓿根瘤菌与苜蓿之间的亲和性三方面对苜蓿根瘤菌竞争结瘤的影响.     

生物固氮技术在苜蓿生产中的应用

生物固氮技术应用于苜蓿生产 ,可提高苜蓿的成苗率 ,增加苜蓿产量和蛋白质含量 ,同时 ,还可增加土壤肥力。1　生物固氮技术在苜蓿生产中的作用生物固氮包括共生固氮和自生固氮。本文论述的是豆科牧草苜蓿与根瘤菌的共生固氮。根瘤菌与苜蓿的共生固氮 ,是指苜蓿根瘤菌侵染苜蓿根部形成根瘤 ,通过根瘤固氮酶的作用 ,将空气中的分子态氮转化为氨态氮 ,并提供给苜蓿利用。同时 ,苜蓿将光合作用产物提供给根瘤菌 ,作为根瘤菌生长及固氮的能量来源 ,这就是共生固氮作用。每个根瘤就是一座微型氮肥厂 ,根瘤菌给苜蓿生产氮肥 ,不会污染环境 ,不需长…     

公农5号紫花苜蓿与根瘤菌共生匹配组合的筛选

为了研究紫花苜蓿与不同品种根瘤菌之间的共生匹配性,获得高效根瘤菌用于接种,试验在吉林省大安地区、农安地区和黑龙江地区采集15株苜蓿根瘤菌与公农5号紫花苜蓿进行共生匹配,分别在土壤盆栽及大田试验条件下,测定15株苜蓿根瘤菌与公农5号的各生长效应指标,并进行了固氮性分析。结果表明:HLCC3002菌株与公农5号能很好地共生匹配,从而确定HLCC3002菌株为与公农5号紫花苜蓿相匹配的高效根瘤菌。     

豆科植物-根瘤菌固氮系统及其碳氮互作

根瘤菌是好氧型异养微生物,与豆科植物共生形成根瘤后可将N2转化为氨提供给植物,并消耗豆科植物光合作用产物。在豆科植物与根瘤菌共生过程中,根瘤菌侵染植物后在根瘤内分化为类菌体,类菌体将N2转化为不同类型的氨类物质提供给植物,与此同时,植物将光合作用的主要产物蔗糖转化为二羧酸盐（苹果酸盐为主）的碳源形式,为共生固氮及根瘤菌自身发育提供能源与动力。对豆科植物-根瘤菌共生系统中根瘤菌侵染过程、氮的转化与利用、氮碳代谢途径、氮碳互作关系进行综述,又对紫花苜蓿-根瘤菌共生系统中脂肪酸的合成、分解和利用以及脂肪酸能否作为氮代谢的能源进行了探讨,以期为苜蓿与根瘤菌共生系统间的能量信息传递提供理论依据,为提高共生系统固氮效率奠定坚实基础。     

外源根系分泌物对紫花苜蓿根瘤菌共生体系的影响

为筛选诱导紫花苜蓿（Medicago sativa L.）生长结瘤的适宜外源根系分泌物，本试验利用木犀草素、茉莉酸甲酯、季酮酸以及水苏碱+葫芦巴碱混合物5种外源根系分泌物（共生信号物质）对苜蓿根瘤菌ACCC17617（A17）和ACCC17631（A31）诱导，结合室内试验与田间试验，分析外源根系分泌物对根瘤菌的诱导效应，并对苜蓿结瘤特征及生长性状测定，研究外源根系分泌物对紫花苜蓿接种根瘤菌共生体系的影响。结果表明：5种外源根系分泌物能有效提高苜蓿的结瘤数、生物量、蛋白含量以及受诱导的根瘤菌占瘤率。不同物质（或组合）对菌株与苜蓿共生结瘤和苜蓿生长的影响不同，室内条件下木犀草素对苜蓿的生长发育有较好的促进效果。田间试验条件下，经外源根系分泌物诱导后，根瘤菌A31的田间竞争力大于根瘤菌A17。     

紫花苜蓿根瘤菌分子分型和生物型划分研究

根据表型和共生效应,对种内根瘤菌划分生物型,为苜蓿与根瘤菌高效共生育种提供理论依据。以分离自甘肃省3个栽培区域5个苜蓿品种植株不同部位的根瘤菌株为材料,进行16SrRNA测序、多位点序列分型(Multilocus Sequence Typing,MLST)、表型数值分类和共生效应测定。结果表明,78株初筛菌经16SrRNA和MLST分析有20株属于Rhizobium radiobacter;表型特征数值分类将其聚为7个群。接种5个苜蓿品种,选择对共生效率贡献率最大的地上干重进行多重比较。当接种处理地上干重显著高于未接种处理CK时标记共生效应为A,与CK差异不显著时标记为B,显著低于CK时标记为C。以苜蓿品种为甘农3号、甘农9号、陇中、清水和WL168HQ的顺序,将各菌株共生效应结合,形成6种共生模式。结合表型和共生模式,20株R.radiobacter被划分为14种生物型,WL168HQ、甘农3号和陇中苜蓿品种内生物型多样性丰富,甘农9号和清水苜蓿品种内生物型单一。综上所述,根据表型特征和共生模型可以进行种内根瘤菌株的生物型划分,苜蓿品种内根瘤菌生物型多样性丰富。     

土壤微生物功能群对苜蓿根瘤菌的影响

正苜蓿以其发达的根系和较强的固氮能力,极大地影响着土壤碳氮循环过程,并以"苜蓿-根瘤菌共生体"的形式共同适应土壤中生物与非生物环境的变化。多年来,国内外在揭示苜蓿-根瘤菌共生固氮机制方面取得了很大进展,但关于苜蓿-根瘤菌共生体对土壤碳氮循环中关键微生物过程的响应机制还不明确。未来需要深入研究土壤碳氮循环过程中关键微生物功能群对苜蓿-根瘤菌共生体的影响。     

丛枝菌根真菌与根瘤菌对3种豆禾混播植物种间互作的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和根瘤菌是两类重要的土壤微生物,可与宿主植物形成互利共生关系。本研究通过对多年生黑麦草(Lolium perenne)、鸭茅(Dactylis glomerata)和白三叶(Trifolium repens)构建的混播组合接种AMF和根瘤菌,探讨两种微生物对3种植物竞争关系的调控机制。结果表明,混播处理中鸭茅和多年生黑麦草的株高及生物量显著高于各自的单播处理,白三叶的株高及生物量显著低于其单播处理;接种AMF提高了混播中白三叶的株高、生物量、根系结瘤数,但AMF抑制了群落中优势种鸭茅的生长,缓解了鸭茅对白三叶的竞争排除作用。综上所述,双接种AMF和根瘤菌进一步提高了混播中白三叶的地下生物量及结瘤数,促进白三叶生长固氮并调节了3种植物的种间竞争关系,从而有利于豆禾混播群落功能性和稳定性的维持。     

黄腐酸对紫花苜蓿根瘤菌内生定殖及幼苗生长的影响

黄腐酸（Fulvic acid,FA）是一种植物生长调节剂,可促进植物生长。为探索FA对根瘤菌生长、菌株内生定殖及幼苗生长的影响,本试验以3株青色荧光蛋白标记根瘤菌株Rhizobium LH3436f（3436f）、Rhizobium GN5f（gn5f）和Ensifer meliloti 12531f（12531f）为材料,筛选出有利于各标记根瘤菌生长的FA浓度,添加到根瘤菌液中并接种于苜蓿幼苗根系,检测根瘤菌结瘤、苜蓿幼苗生长和菌株内生定殖情况。结果表明：添加适宜浓度FA可显著促进标记根瘤菌侵染根系和在苜蓿体内定殖,12531f根瘤菌添加0.02% FA后接种苜蓿,其在根中的内生定殖数量达到单独接种的11.18倍,差异显著（P<0.05）;根瘤菌添加FA接种可明显促进苜蓿结瘤和生长,效果最佳的是3436f添加0.01% FA接种;根瘤菌添加FA接种也使苜蓿叶绿素含量显著提高,gn5f添加0.02% FA时苜蓿叶片叶绿素含量最高,显著高出WCK 111.41%（P<0.05）。因此,FA可促进根瘤菌在苜蓿幼苗内的定殖,二者可协同促进苜蓿幼苗生长。     

苜蓿耐药根瘤菌筛选及荧光蛋白标记对根瘤菌耐药性的影响

为明确荧光蛋白标记技术对根瘤菌耐药性的影响,采集6个品种的苜蓿根瘤进行根瘤菌的分离、纯化和初步鉴定,并筛选其中对3种稀土盐抑菌剂La（NO3）3·6H2O,LaCl3和Ce（NO3）3·6H2O以及2种植物源抑菌剂苦参碱和除虫菊素具有耐受性的菌株,得到一株编号为LH3436的根瘤菌,对0.6mg/mL苦参碱具有天然耐受性。将LH3436和对照根瘤菌R.12531以及参比根瘤菌R.GN5进行荧光蛋白标记后,观察其对抑菌剂耐受性的变化。发现各初筛菌株在无氮培养基上的生长状况对非根瘤菌的筛除率最高,所有初筛菌株均为革兰氏染色阴性的快生型产酸菌,全部难以利用柠檬酸盐,而可以利用蔗糖和可溶性淀粉,但对乳糖、葡萄糖和果糖等碳源的利用存在差异性;试验初筛菌株对植物源类抑菌剂的相对耐受性好,而对稀土盐类抑菌剂的相对耐受性差,将筛选根瘤菌进行荧光蛋白标记后,其对抑菌剂的耐受性未发生改变。     

资源岛在草原灌丛化和灌丛化草原中的作用

结合半干旱草原中资源岛的形成机制,讨论了草原灌丛化作为多年生禾草草丛资源岛不断解体,同时灌丛资源岛不断形成的过程。从草原灌丛化过程中灌丛内外土壤资源源-汇关系,说明灌丛资源岛作为土壤资源的汇而发生作用。灌丛资源岛的发育与草原灌丛化过程有着密切关系,并决定着灌丛化草原生态系统基本生态学过程,特别是初级生产的形成。探讨了灌丛资源岛理论对我国内蒙古典型草原灌丛化与灌丛化草原研究的重要意义。     

Symbiotic compatibility of different rhizobia strains with important Chinese milk vetch (Astragalus sinicus) cultivars北大核心CSCD

研究不同根瘤菌与我国紫云英主栽品种的共生匹配性,筛选广谱且固氮能力强的菌株用于接种,对提高紫云英固氮能力具有重要的实践意义。本研究以8株分离自不同主产区的根瘤菌和8个紫云英主栽品种为研究对象,水培试管验证8株根瘤菌中有6株可以与8个主栽品种建立良好的共生关系,选取共生效果较好的4株进行蛭石盆栽复筛试验,测定紫云英的有效瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性、干重、氮素积累量。结果显示,与不接种的阴性对照相比,接种根瘤菌能显著增加紫云英的干重和氮素积累量。不同紫云英品种与4株复筛菌株共生固氮体系中地上部及地下部干重、地上部及地下部氮素积累量分别是不接种对照的3。23~7。12倍、1。64~4。12倍、12。72~37。84倍和5。42~13。63倍。不同紫云英品种与4株复筛菌株共生固氮体系的固氮能力有差异,弋江籽、宁波大桥与4株复筛菌株共生固氮体系中的地上部及地下部干重、地上部及地下部氮素积累量显著高于信紫1号,分别是信紫1号的1。78~1。87倍、1。68~1。99倍、1。14~2。08倍、1。74~2。40倍。菌株7653R与8个主栽品种的共生固氮体系中平均有效瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性显著大于其他3株菌株,是其他3株菌株的1。17~1。19倍、1。15~1。22倍、1。38~1。45倍。双因素交互分析显示根瘤菌菌株对紫云英的有效瘤数、根瘤鲜重、干重、氮素积累量的贡献率为50。79%~87。64%,大于紫云英品种(7。17%~32。83%)。本研究初步建立了不同根瘤菌菌株与紫云英主栽品种的匹配关系,为在田间试验中进一步筛选和应用这些菌株提供了理论支撑。     

我国家驴遗传资源现状分析

文章对我国家驴的分布、数量及品质变化进行了阐述,概括了当今驴遗传资源科学研究进展,描述了家驴肉、驴皮、驴奶产业发展,提出了关于家驴产业发展的几点建议。     

苜蓿根瘤菌对不同形态磷利用效率的研究

为研究酸性土地区耐酸苜蓿根瘤菌对难溶性磷的利用,采用固体培养和液体培养方法在含不同形态磷(酵母膏有机磷、无机可溶性磷、磷酸钙、磷酸铝和磷酸铁),初始pH分别为4.1,7.0和9.0的培养基中进行了苜蓿根瘤菌的培养,观察并测定了不同固体培养基上的菌落形态和大小,液体培养基中根瘤菌的吸光度、培养液中有效磷含量和培养液pH。结果显示,在各pH条件下,无磷对照CK中的根瘤菌生长最差,其固体培养基上的菌落直径显著低于酵母膏有机磷对照(CK_YE-P)和无机磷对照(CK_P),同时,无磷对照液体培养中根瘤菌吸光度也远低于CK_YE-P和CK_P,说明在本试验条件下有效磷是影响根瘤菌生长的关键因素。固体培养基上4个不同难溶性磷处理中,植酸磷处理(T_Phy-P)菌落直径在各pH条件下皆为最大,磷酸钙处理(T_Ca-P)次之,而磷酸铝处理(T_Al-P)和磷酸铁处理(T_Fe-P)在各条件下的菌落直径都较小。根瘤菌经液体培养后,T_Phy-P和T_Ca-P的培养液在酸性和中性条件下有效磷含量和根瘤菌吸光度较高,但碱性条件下则较低;T_Al-P和T_Fe-P在各pH条件下的有效磷含量和根瘤菌吸光度皆较低。根瘤菌的接种培养使所有处理的pH下降,其中中性和酸性条件下的T_Ca-P以及中性条件下的T_Phy-P培养液pH变化相对较小。未接种对照中,T_Phy-P和T_Ca-P的有效磷含量在酸性条件下最大,随pH值升高而迅速降低,碱性条件下植酸钙镁几乎不溶;T_Al-P和T_Fe-P在3种pH条件下的有效磷没有明显变化。与未接种对照比,除酸性条件下的T_Phy-P和T_Ca-P外,其他接种处理的有效磷含量皆有不同程度的升高,碱性处理的升高幅度最大。苜蓿根瘤菌能较有效的利用植酸钙镁和磷酸钙中的磷,但在碱性条件下,对二者的利用大幅下降;根瘤菌很难利用磷酸铝和磷酸铁中的磷。培养液pH对植酸钙镁和磷酸钙的有效性影响较大,而对磷酸铝和磷酸铁影响较小。根瘤菌的生长会导致培养液pH的降低,促进难溶性磷中磷的释放,提高有效磷含量,但提高程度随磷形态而异。     

贮藏方法对紫花苜蓿种子内生根瘤菌定殖的影响

为探索贮藏方法对紫花苜蓿种子内生根瘤菌定殖的影响,将甘农5号紫花苜蓿在结荚期用3种根部接种方法(主根微破损浇灌、根部浇灌、添加苦参碱浇灌)接种两种荧光标记根瘤菌Ensifer meliloti LZgn5f(gn5f)和Ensifer meliloti 12531f(12531f),同时根部浇灌无菌蒸馏水获得的种子,采用信封、信封+布袋、铝箔3种包装材料,分别在25℃、25℃硅胶干燥、-4℃和4℃条件下贮藏6个月后,检测种子内根瘤菌的定殖数量。结果表明:主根微破损接种gn5f获得的种子在-4℃以信封包装贮藏时内生根瘤菌的定殖数量(25.54cfu/粒)显著高于信封+布袋和铝箔的两种包装材料(P0.05),主根微破损接种12531f获得的种子在-4℃以铝箔包装贮藏时内生根瘤菌的定殖数量最高(14.98cfu/粒),但与另外两种包装材料无显著差异(P0.05)。根部浇灌接种gn5f和12531f获得的种子,在25℃干燥贮藏,分别以信封(22.08cfu/粒)和信封+布袋(40.84cfu/粒)包装时内生根瘤菌的定殖数量显著高于其贮藏条件(P0.05),添加苦参碱根部浇灌接种gn5f和12531f获得的种子以铝箔为包装材料,分别在-4℃(25.00cfu/粒)和25℃硅胶干燥(18.08cfu/粒)温度下贮藏种子内生根瘤菌的定殖数量最多,显著高于其他贮藏条件(P0.05)。接种相同目标根瘤菌获得的种子以25℃硅胶干燥和-4℃贮藏时内根瘤菌数量高于25℃和4℃。     

甜菜粕的资源化利用及其在猪营养中的应用

甜菜粕经干燥制粒后在母猪和肥育猪日粮中的应用越来越多。文章综述了甜菜粕资源化利用现状,比较了不同甜菜粕营养成分间的差异性,并综述近年来甜菜粕作为饲料资源在母猪和肥育猪上的应用研究,以期为进一步开发利用甜菜粕提供理论基础和参考。