流沙河流域土壤自生固氮菌数值分类及BOX-PCR研究

对分离自流沙河流域不同海拔高度土壤中的53株自生固氮菌,进行了数值分类及BOX-PCR分析。数值分析结果表明,供试菌株在碳、氮源的利用及抗逆性能等方面存在明显差异,表现出丰富的表型多样性,在82.6%相似水平处,所有供试菌株被分成17个表观群,其中第5和第12表观群最大,分别由9个和14个菌株组成,表明它们是该区域的优势自生固氮菌;BOX-PCR较好地揭示了不同菌株间的差异,供试菌株被划分成10个不同的遗传类群,聚群结果与数值分类有较好的一致性。     

流沙河流域土壤自生固氮菌数值分类及BOX-PCR研究

对分离自流沙河流域不同海拔高度土壤中的53株自生固氮菌,进行了数值分类及BOX-PCR分析。数值分析结果表明,供试菌株在碳、氮源的利用及抗逆性能等方面存在明显差异,表现出丰富的表型多样性,在82.6%相似水平处,所有供试菌株被分成17个表观群,其中第5和第12表观群最大,分别由9个和14个菌株组成,表明它们是该区域的优势自生固氮菌;BOX-PCR较好地揭示了不同菌株间的差异,供试菌株被划分成10个不同的遗传类群,聚群结果与数值分类有较好的一致性。     

沙冬青根瘤菌表型特征和16SrDNAPCR-RFLP分析

应用表型数值分类和16S rDNA PCR-RFLP 分析方法,对分离自宁夏和内蒙古部分地区的沙冬青根瘤菌进行表型和遗传多样性研究.通过分离纯化获得44株供试根瘤菌,选取37株未知菌和11株参比菌株进行唯一碳氮源利用、抗生素和染料抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围和脲酶共94项生理生化性状测定,以及16S rDNA 基因扩增和扩增产物的限制性酶切分析.结果表明,沙冬青根瘤菌在碳源利用、抗生素敏感性和染料抗性方面存在差异;对15项所选氨基酸氮源均能利用,无明显差异;具有较强的耐盐碱和耐高温能力.经过数值分类和16S rDNA PCR-RFLP比较分析,测试菌株具有丰富的表型和遗传多样性.测试菌株和参比菌株在80%的相似水平上产生2个表观群,表观群I和表观群II在鉴别特征上存在差异.数值分类中聚群的根瘤菌菌株在16S rDNA PCR-RFLP分析中也聚群,2种分析方法有基本的一致性.     

自生固氮菌活化土壤无机磷研究

以土壤为磷源,通过液体培养试验研究了5株自生固氮菌(Azotobacter sp.)对土壤无机磷的活化利用.结果表明,自生固氮菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的pH大幅度降低,氢离子的浓度至少提高58倍以上.自生固氮菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等,其中均能分泌草酸和苹果酸.在接种自生固氮菌的液体培养基中,全磷含量显著高于不接种的液体培养基,土壤无机磷总量则显著降低.由于土壤是培养基磷的唯一来源,故自生固氮菌促进了土壤无机磷的溶解释放.相关分析表明,培养基的pH值与土壤无机磷总量呈极显著正相关(r=0.959**,n=6),与液体培养基中的无机磷和全磷呈显著或极显著负相关(r =-0.850*;r=-0.918**,n=6),说明自生固氮菌分泌的氢离子可能是溶解土壤无机磷的原因之一.接种自生固氮菌显著降低土壤钙磷,土壤中的铁磷、铝磷和闭蓄态磷的降幅因菌株不同而异,其原因可能与有机酸分泌的数量和种类有关.     

中国北方地区甘草根瘤菌表型及遗传多样性研究

【目的】了解中国北方地区甘草根瘤菌的生物多样性。【方法】采用表型数值分类、16S rDNA PCR-RFLP分析和BOX-PCR指纹图谱分析的方法对北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。【结果】供试菌株在数值分类聚类分析中约85％的相似水平上产生2个表观群，有11株菌未与已知参比菌株聚群。16S rDNA PCR-RFLP分析表明，供试的20株菌共产生14种遗传型，表现出丰富的遗传多样性。BOX-PCR指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。【结论】在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在Sinorhizobium、Rhizobium和Mesorhizobium属中均有分布。     

三叶草、猪屎豆和含羞草植物根瘤菌16S rDNA PCR-RFLP分析和数值分类研究

采用 16SrDNAPCR -RFLP分析和表型数值分类 ,对分离自三叶草 (Trifolium)、猪屎豆 (Crotalaria)和含羞草(Mimosa) 3属植物的根瘤菌进行了分类研究。 16SrDNAPCR -RFLP分析表明 ,在 80 %的相似性水平上 ,6 7株待测菌株和 18株参比菌株归属到慢生根瘤菌属 (Bradyrhizobium)、中慢生根瘤菌属 (Mesorhizobium)、土壤杆菌属 (Agrobac terium)和根瘤菌属 (Rhizobium)与中华根瘤菌属 (Sinorhizobium) 4个系统发育分支。进一步对其中 5 6株待测菌株和14株参比菌株进行表型性状数值分类研究 ,在 84 %的相似性水平上 ,得到 6个独立的类群 :群Ⅰ、Ⅳ和Ⅵ为新群 ,没有与参比菌株聚在一起 ;群Ⅱ包含慢生大豆根瘤菌 (Bradyrhizobiumjaponicum) ;群Ⅲ含根瘤菌属 (Rhizobium) 2个已知的代表菌株 ;群Ⅴ含土壤杆菌属 (Agrobacterium) 2个已知种的代表菌株。以上结果表明 ,分离自这 3属植物的根瘤菌菌株具有表型和遗传型多样性 ,同时新发现分离自三叶草的根瘤菌的慢生和中慢生菌株 ;分离自含羞草的根瘤菌的慢生菌株和分离自猪屎豆的根瘤菌的快生菌株 ,此项研究也进一步证实这两种研究方法在菌株归群上的一致性     

云南德宏地区含羞草根瘤菌表型数值分类研究

对分离自云南德宏瑞丽、潞西等地的86株含羞草植物根瘤菌株,和归属于Agrobacterium、Escherichia、Sinorhizobium、Burkholderia、Cupriavidus等属的6株已知参比菌株,进行了抗生素抗性、温度生长范围、碳氮源利用等88个表型性状研究。结果表明,该地区含羞草植物根瘤菌菌株中有15%的菌株能耐受5%的NaCl;菌株SWF67010、SWF67017的抗性较强,能耐受300μg/ml的四环素和卡那霉素以及5%的NaCl,并在4℃的条件下生长。试验数据通过MVSP4.1软件分析,得到数值分类树状图,供试菌株在78%相似水平上分为3个表观群,其中,第Ⅰ群5株未知菌株未与参比菌株聚群,第Ⅱ群3株未知菌株与中华根瘤菌属聚群,第Ⅲ群72株未知菌株与伯克霍尔德菌属聚群。     

慢生花生根瘤菌的数值分类和DNA同源性研究

用数值分析法对５２株分离自四川，广东、江西的慢生花生根瘤菌和１２株参考菌株（５株为分类地位已知的慢生根瘤菌，７株为Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐ。）进行了１３１项表型性状的测定，并随机选取了部分菌株同慢生型大豆根瘤菌两个种的标准菌株（ＡＴＣＣ１０３２４＾Ｔ和ＵＳＤＡ７６＾Ｔ）进行了ＤＮＡ同源性测定。数值分类除３个菌株外，其余菌株在８２％相似性水平处聚为６个亚群，表现出了明显的多样性。从６个亚群     

关中部分地区苜蓿根瘤菌的数值分类研究

选用48株分离自关中部分地区苜蓿的根瘤菌和34株已知参比菌株,进行了营养利用、抗生素敏感性和耐逆性等113项生理生化表型性状研究。结果表明:有7株菌对白霉素、青霉素和洁霉素耐受性较强;全部供试菌对去氧胆酸钠、刚果红、孟加拉红、甲基橙和百里香酚兰的耐受性较强;有2株菌能在40g/LNaCl的YMA培养基上生长;大部分菌株能在初始pH值11条件下生长。同时通过MINTS软件分析,得到数值分类树状图。在89%的相似水平上,所有的供试菌株聚在一个不含已知参比菌株的新表观群中,该表观群与已知参比菌株USDA1002和USDA1037在鉴别特征上存在着较为明显的差异。     

不同自生固氮菌对大豆促生作用的研究

[目的]为研究接种不同自生固氮菌对大豆生长的影响。[方法]以大豆田土壤为培养基质,将9株自生固氮菌混菌接种到大豆盆栽土壤中,通过对干湿质量、叶片大小、株高、根长、须根数等指标的测定与分析,获得各菌株对大豆苗期生长的促生作用。[结果]9株菌均能促使大豆苗生长。不同菌株促生效果差异较大。其中,固氮菌2121、2212、2222和2312对大豆幼苗促生影响最为显著,菌株2122、10321、10322对大豆生长的促进效果则较差。     

不同植被土壤好气性自生固氮菌的时空变化格局及其菌株的初步筛选

主要分析了青皮天然林与木麻黄人工林等其他植被类型在土壤好气性自生固氮菌数量分布方面的差异及较强固氮能力菌株的分离和筛选.在石梅湾的8种不同植被类型样地,于不同季节取样4次,每次均取0～10 cm及10～20 cm两个土层的根际土与根外土,用改良阿须贝培养基、MPN法计数土壤好气性自生固氮菌并初步筛选具有较强固氮能力的菌株.结果表明:本区土壤好气性自生固氮菌的时间分布极不均匀,且空间分布明显受到时间的影响.从时间分布来看,在一个年周期中,4月固氮菌数量最多,而7月最少,两者差异显著,此后数量又逐渐增加;从空间分布来看,随采样时间不同,植被、取样深度、植物根系、样地地势等条件均对土壤好气性自生固氮菌数量分布也有所不同,这些条件归根到底是通过改变土壤的氮素营养供给,土壤的水、热、气条件来影响固氮菌的分布;同时各植被类型的好气性自生固氮菌数量季节变化幅度也有异,处于高级别演替阶段青皮过伐林及混交林的季节变化明显小于较低演替阶段的灌丛、次生青皮林及木麻黄林.研究还分离了15个具有潜在固氮能力的菌株,并筛选出4个固氮能力较强的菌株,为进一步在海防林的建设及青皮林的保护中研究利用植物促生菌做了初步探索和准备.     

土壤中固氮菌对农药抗性的研究

[目的]了解自生固氮菌对不同农药的抗性。[方法]根据固氮菌自身的特点,应用无氮培养基分离自生固氮菌获得纯种的自生固氮菌;通过抑菌圈试验及分光光度计测定其吸光值研究了草甘膦异丙胺盐、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、咪锰·多菌灵3种常用农药对自生固氮菌生长的影响。[结果]草甘膦异丙胺盐对自生固氮菌生长有促进作用;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对自生固氮菌有较小的抑制作用,并且该农药自身不稳定,易被分解;咪锰·多菌灵对固氮菌有强烈抑制作用。[结论]试验结果为田间正确使用农药提供了理论依据。     

不同农作物根际自生固氮菌分离及固氮酶活性

为了解高海拔地区农作物根际土壤自生固氮菌分布及优势菌株情况,以未施肥的油菜、玉米、青稞、小麦4种农作物种植点为采样地,对作物根际土壤自生固氮菌进行分离提纯,并根据其固氮酶活性筛选固氮能力较强的菌株。结果表明:油菜根际自生固氮菌数量较多,其固氮能力较其他3种作物更高,其中固氮性最好的菌株为德克斯氏菌属(Derxia spp.)菌株。     

水稻内生固氮菌分离鉴定、生物特性及其对稻苗镉吸收的影响

【目的】分离鉴定湖南水稻内生固氮菌,研究水稻内生固氮菌的系统发育,分析测定分离菌株的生物学特性,探讨接种水稻内生固氮菌对稻苗镉(Cd)吸收的影响。【方法】表面灭菌水稻植株样品后采用低氮培养法分离水稻内生细菌,采用PCR扩增、测序检测菌株nif H基因确认分离物是固氮菌,通过16S r RNA基因序列测定、比对初步鉴定菌株,分析菌株系统发育,通过温室盆栽试验探讨接种水稻内生固氮菌对稻苗Cd吸收的影响。【结果】从8个湖南水稻植株样品中分离到19株内生固氮菌,这些菌株在系统发育地位上属于Bacillus aryabhattai、B.cereus、B.idriensis、B.indicus、B.licheniformis、B.megaterium、B.methylotrophicus、B.subtilis、B.tequilensis、Brevibacterium halotolerans、Fictibacillus phosphorivorans、Paenibacillus barcinonensis、P.lautus 4属13种。分离到的19株内生固氮菌中有大约1/3的菌株产生蛋白酶和纤维素酶的能力较强,在48℃生长良好,在产孢液体培养基上生长良好(OD1.0),在固体产孢培养基上产孢率高(60%—90%),产碱能力也相对较强(p H 8.5—9.0)。有1/6的内生固氮菌(3个菌株)分别对立枯丝核菌、禾谷镰孢、拟枝孢镰孢具有拮抗性,抑菌率为42%—55%。有大约2/3的菌株对抗生素相对比较敏感,对杀菌剂耐性强。测定的4个代表菌株对检测过的78种碳源中的7种利用较好,它们是乳酸钠、蔗糖、葡萄糖、甘油、苹果酸、丙氨酸、葡萄糖醛酰胺。试验的19株内生固氮菌中有6个菌株促进水稻苗期Cd吸收,与对照相比植株Cd含量增加6.41%—38.45%;其他13个菌株抑制水稻苗期Cd吸收,与对照相比植株Cd含量减少2.06%—34.46%。【结论】从湖南水稻分离到19株内生固氮菌,系统发育地位属于Bacillus、Brevibacterium、Fictibacillus、Paenibacillus 4属13种。部分菌株产碱能力强,产孢率高,可在48℃高温下生长,产蛋白酶、纤维素酶,拮抗立枯丝核菌、禾谷镰孢、拟枝孢镰孢,具有良好应用前景。接种水稻内生固氮菌可以显著影响水稻苗期Cd吸收,提示采用微生物方法阻控稻田Cd污染是一个非常值得研究、探讨的途径。     

黑龙江奶牛肠外致病大肠埃希菌种系分类群研究

研究黑龙江省奶牛主要肠外致病(奶牛乳房炎、子宫内膜炎)大肠埃希菌的种系分类群。用PCR扩增具有种系分类群标记的chuA、yjaA基因和TSPE4.C2 DNA片段的方法,对黑龙江省84株来源于奶牛乳房炎和41株来源于奶牛子宫内膜炎的大肠埃希菌进行种系进化群分类。奶牛乳房炎所检测菌株中A进化种系群占11.90%。B1种系进化群占88.10%。奶牛子宫内膜炎所检测菌株中A种系进化群占14.63%,B1种系进化亚群占85.37%。未检测到属于B2和D群的肠外强毒力株。大肠杆菌分离株接种小鼠剖检可见明显病变。通过遗传进化分析,引起黑龙江奶牛肠外致病大肠埃希菌主要属于B1种系进化群,为奶牛乳房炎和子宫内膜炎疫苗的研制提供理论依据。     

油菜自生固氮菌接种田间效能比较试验初步总结

应用自生固氮菌作为细菌肥料,以提高农作物产量,在苏联已经是很成功的经验,正被大量推广和发展。近几年来,我国一些农业科学机关,亦开始进行自生固氮菌的效能试验,证明对棉花、高粱、谷子、苧麻、甜菜、马铃薯等作物都有增产效果。但至今尚很少看到自生固氮菌接种油菜的试验报导。根据苏联和其他国家一些学者的观察和试验:十字花科植物的根部土壤中,很容易发现自生固氮菌的存在;认为自生固氮菌与十字花科植物根部之间的关系是很相适应的。因此,我们想到:如果用自生固气菌接种油菜,可能获得增产的效果,于是在1956年冬季,正式开始了这项试验。兹将试验经过和结果分别报告于下:     

西北半干旱地区黄芪根瘤菌DNA同源性及16S rDNA全序列分析

 数值分类表明 ,分离自西北半干旱地区的 9株黄芪根瘤菌构成一个独立的表观群。在此基础上 ,进行了DNA同源性及 16 S r DNA全序列分析。 9株菌的 G +C mol%在 5 9.1～ 6 0 .3之间 ;群内 DNA同源性为 81.5 %～91.0 % ,大于 70 % ;中心菌株 SH2 90 B与各已知种模式菌株 DNA同源性在 10 .5 %～ 6 3.0 % ,小于 70 %。 SH2 90 B的16 S r DNA全序列与参比菌株的序列进行比较 ,得到系统发育树状图。其处在土壤杆菌 -山羊豆根瘤菌构成的分支中 ,与 R.galegae和 R.huatlense的 16 S r DNA全序列相似性分别为 96 .8%和 97.5 % ,大于 95 %以上 ,它们应归属于同一个属。因此 ,菌株 SH2 90 B代表一个新的根瘤菌种     

外源La对种植圆叶决明土壤微生物数量的影响

通过圆叶决明盆栽试验和室内培养分析研究了稀土元素La对红壤-牧草系统中土壤微生物数量的影响及其时间效应.结果表明,高浓度La对土壤细菌、放线菌、真菌和自生同氮菌数量均有不同程度的抑制作用,低浓度La对土壤真菌和放线菌有显著的刺激作用,但对细菌和自生固氮菌没有显著性的影响,土壤细菌、放线菌和自生固氮菌对La的敏感性均大于真菌.对La浓度-土壤微生物数量的生物学参数模拟的计算结果表明,La对土壤放线菌和真菌以及自生固氮菌的半抑制浓度值随时间延长而减少,说明随着时间的延长,La对土壤微生物的影响具有减弱的趋势.     

基于F1群体的玉米株高与穗位高的全基因组关联分析

株高、穗位高是影响玉米耐密性的重要株型性状，明确玉米株高、穗位高的遗传基础有利于株型改良。基于NCⅡ遗传交配设计，以陕A群和陕B群选育的85个自交系组配的246份F₁群体为材料，进行株型表型评价，同时结合55 951个高质量SNPs标记，对株高、穗位高以及穗位系数进行全基因组关联分析。结果表明：株高、穗位高、穗位系数的遗传力分别为77.68%、77.04%、73.78%，且三者之间存在显著正相关。同时，通过全基因组关联分析检测到7、5、4个SNP与株高、穗位高和穗位系数显著相关，解释1.47%~ 25.27%表型变异。通过候选基因功能注释，共筛选到10个候选基因，涉及植物的生长发育、生物合成、响应非生物胁迫等过程，针对3个共定位区间和热点区间锚定 plt1、 atp2、 ZC3H46、 emp21等为候选基因。可见，通过株型表型鉴定及相关基因的挖掘，可为陕A群和陕B群两个玉米群体的株型改良提供理论基础。     

野大豆等宿主根瘤菌表型及16S rDNA PCR-RFLP研究

采用数值分类和16S rDNAPCR-RFLP对分离自北京部分地区野大豆(Glycine soja sieb)、大豆(Glycine max)、菜豆(Phaselous vulgaris)和长萼鸡眼草(Kummerowiae stipulacea)等宿主的60株菌及10株根瘤菌参比菌株进行了研究。数值分类结果表明,在70.5%相似性水平上,所有的菌株可分为3群:群Ⅰ为未知菌群,群Ⅱ为快生和中慢生菌,群Ⅲ为慢生菌群。依据16S rDNA PCR-RFLP分析建立的树状图,在69%的相似性水平上所有的供试菌株可以分为9个系统发育分支。分支Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ没有参比菌,数值分类中群Ⅰ的供试菌株基本上都处于这些分支。分支Ⅱ为Sinorhizobium-Mesorhizobium-Rhizobium,分支Ⅲ为Agrobacterium分支,分支Ⅳ为Bradyrhizobium分支。