紫云英根瘤菌结瘤因子的生物学功能

利用紫云英种子浸提物诱导紫云英根瘤菌野生型菌株７６５３Ｒ产生结瘤因子（ＮｏｄＲｈ）。根毛卷曲试验表明，ＮｏｄＲｈ能诱导产生各种形式的根毛变形、卷曲和分枝，并且能诱导形成典型的“牧羊拐”状卷曲，与菌体正常侵染所引起的变化相同。同时发现，相对较高浓度的结瘤因子ＮｏｄＲｈ能抑制根的生长，形成粗短根。在制备紫云英根瘤菌接种剂的过程中，利用种子浸提物诱导产生结瘤因子，能显著提高根瘤菌的侵染结瘤能力。     

紫云英根瘤菌结瘤因子过表达工程菌株的建构

将紫云英结瘤调节基因nodD1整合到多拷贝质粒PRK29O上，通过三亲株杂交导人紫云英根瘤菌Ra159中，利用根毛变形实验，检测重组菌株与野生菌株产生结瘤因子的差异，发现重组菌株产生的结瘤因子提高10倍，为分离、鉴定结瘤因子打下基础。     

紫穗槐丛枝菌根(AM)根系分泌物诱导根瘤菌结瘤因子及作用研究

为了进一步揭示丛枝菌根(AM)真菌促进紫穗槐结瘤数量及提高固氮能力的机制,试验采用高效液相色谱法(HPLC)并结合结瘤因子生物检测法,研究了菌根化紫穗槐苗木根系分泌物对根瘤菌结瘤因子的诱导效果,以及结瘤因子紫穗槐苗木生长的作用。结果表明,菌根分泌物能够显著诱导根瘤菌产生结瘤因子,HPLC检测图谱33min出现的色谱峰物质能够诱导紫穗槐的根毛产生变形;结瘤因子回接盆栽紫穗槐实生苗结果表明,在灭菌基质上播种的紫穗槐苗木能够产生根瘤原基并结瘤,且双接种结瘤因子和AM真菌处理的紫穗槐苗木产生根瘤原基的数量显著高于单独接结瘤因子处理的苗木;结瘤因子提高了紫穗槐的菌根侵染率,结瘤因子的量越大,AM真菌对紫穗槐的侵染效果越显著;结瘤因子与AM真菌混合接种能显著提高紫穗槐苗木的生物量。     

铝对苜蓿生长、结瘤及根毛变形的影响

以紫花苜蓿为材料,探讨了铝对根伸长、根毛变形、结瘤和苜蓿根瘤菌(Rhizobiummeliloti)生长的影响,旨在阐明豆科作物共生结瘤的初期铝毒害的机制。结果显示,在3、6、9!mol·L-1AlCl3处理24h后,初生根相对伸长率分别为对照(不加铝)的78.4%、43.1%和26.8%,根瘤菌的活菌数分别比对照减少了47.37%、63.16%和84.21%;在不接种根瘤菌而添加结瘤因子的情况下,苜蓿结瘤初期根毛对结瘤信号的应答反应-根毛变形的比率降低了44.59%、71.43%和80.09%,而在缺乏结瘤因子的情况下,铝对根毛变形无显著的影响;在接种根瘤菌条件下,用2、3、4、5、6!mol·L-1Al处理48h后,根毛变形率分别减少了24.54%、33.18%、51.82%、63.05%和67.86%。这些结果说明,在铝胁迫下根毛变形受阻可能是铝抑制结瘤信号传递的结果。     

豆科植物根瘤茵结瘤因子的感知与信号转导

结瘤因子(脂壳寡糖,lipo-chito-oligosaccharides,LCOs)是根瘤菌在宿主植物根系分泌的类黄酮的作用下,合成并分泌的一类多糖信号分子,在根瘤菌与植物的共生结瘤过程中起重要作用。结瘤因子通过一定的机制感知,与某种特定受体(结瘤因子结合蛋白)结合,通过结瘤因子激活的信号转导途径如Ca2 介导的信号转导途径或磷酸类脂信号转导途径,诱导宿主植物的一系列反应,如根毛质膜去极化、皮层细胞分裂和结瘤素基因表达等。同时,结瘤因子的感知与信号转导也受一定基因和反馈机制调控。就豆科植物根瘤菌结瘤因子感知机制、信号转导途径及反馈调控等方面的研究进展进行了全面阐述。     

低pH对苜蓿共生结瘤与生长的影响研究

研究了低pH条件对苜蓿生长和结瘤的影响。结果表明:与对照(pH6.5)相比,pH4.5处理极显著地抑制苜蓿初生根的伸长和根瘤菌Rhizobium meliloti的生长,进而抑制共生结瘤和苜蓿植株的生长。低pH并不直接影响苜蓿根毛变形,导致根毛变形率下降的根本原因在于根瘤菌受到低pH抑制。     

华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)研究进展

综述了华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)遗传多样性、质粒多样性、质粒的功能、结瘤因子、结瘤基因、胞外多糖等方面的研究进展。这类菌只能在紫云英上结瘤,1997年并入Mesorhizobium。选取大量菌株进行REP-PCR、16S和23S rDNAPCR-RFLP等分析,揭示其分为16种16S rDNA基因型。选用不同16S rDNA基因型的部分代表菌株进行部分16S rDNA测序。能够在紫云英上结瘤的根瘤菌可以分为2个类群。表明这类菌具有遗传多样性,存在不同的种。它们多数含共生质粒,共生质粒定位于最大或次大质粒上,质粒数1~5个不等,其分子量范围在53~906 kb之间。质粒缺失菌株表现为不结瘤(Nod-)和结瘤而不固氮(Nod ,Nif-)。某些质粒缺失还影响LPS合成、抗酸性、竞争结瘤能力。其结瘤因子能诱导紫云英根毛变形,它们的结瘤因子结构类似于苜蓿根瘤菌的结瘤因子。它们的结瘤基因具独特性,nodA与nodBC分隔一定距离,且具有保守性。它们产生的胞外多糖在侵染结瘤过程中发挥重要作用。     

诱导根瘤菌与玉米结瘤共生的研究

以２,４－Ｄ处理玉米苗并接种根瘤菌,诱导根瘤菌与玉米苗结瘤共生。试验如果如下：５个玉米品种的始瘤期仅需２￣３ｄ,结瘤率高达９０％￣１００％,固氮酶活性（乙炔还原法）在４５￣５５ｎｍｏｌ·株＾－１·ｄ＾－１之间。在闽单８８中,还出现琼脂液化,结红瘤等特殊现象。经显微镜观察表明,根瘤菌可从弯曲,膨大,变形的根毛侵入,可形成类侵入线;瘤组织细胞内含有数量众多的根瘤菌菌体,说明了２,４－能诱导根瘤菌进入非     

诱导根瘤菌与玉米结瘤共生的研究

以２,４－Ｄ处理玉米苗并接种根瘤菌,诱导根瘤菌与玉米苗结瘤共生．试验结果如下：５个玉米品种的始瘤期仅需２～３ｄ,结瘤率高达９０％～１００％,固氮酶活性（乙炔还原法）在４５～５５ｎｍｏｌ株－１ｄ－１之间．在闽单８８中,还出现琼脂液化、结红瘤等特殊现象．经显微镜观察表明,根瘤菌可从弯曲、膨大、变形的根毛侵入,可形成类侵入线;瘤组织细胞内含有数量众多的根瘤菌菌体．说明了２,４－Ｄ能诱导根瘤菌进入非豆科植物根瘤,并能在瘤内繁殖．     

Ca~(2+)在豆科植物根瘤形成中的作用

豆科植物能够与根瘤菌建立共生关系而结瘤固氮,结瘤信号途径中Ca2+在根瘤以及根毛质膜去极化形成中起着重要的作用。就钙在结瘤形成中的最新研究进展进行综述,并对有待进一步研究的领域进行了分析讨论。     

大豆根瘤促生剂对费氏中华根瘤菌产结瘤因子影响

以费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)为研究对象,利用紫外分光光度计对大豆根瘤促生剂的作用进行了初步研究。结果表明:大豆根瘤促生剂可以使费氏中华根瘤菌的对数期提前,稳定期延长;同时,该根瘤促生剂可以诱导费氏中华根瘤菌产生结瘤因子;在根瘤促生剂存在的条件下,使用实验室培养的黄豆芽配制的培养基可以促进结瘤因子的产生;最佳的结瘤因子诱导剂为全豆芽研磨液+大豆根瘤促生剂,诱导剂的最佳用量为1.0%,最佳诱导温度为30℃。     

水稻接种根瘤菌后根剖形态变化观察研究

水稻接种根瘤菌后２－３ｄ，在显微镜下观察，水稻根表面和根毛上开始有根瘤菌吸附，根毛产生变形，末端膨大、微弯；接后４－７ｄ，粘附在根表和根毛上的根瘤菌密度加大，且不同水稻品种对根瘤菌的吸附情况有所不同。     

豆科植物与根瘤菌共生关系的形成与发展(在河南省绿肥学术讨论会上报告摘要)

<正> 我从豆科绿肥根瘤菌方而,讲讲近年来的进展.一、种植豆类作物不是一个单一的植物,而是种一个共生体.豆科植物在根部部形成根瘤,但只有根毛分泌物或根毛脱落物对某一种根瘤细菌的繁殖有利,某一种根瘤菌才会旺盛繁殖并侵入根毛.就是说豆类根际需要形成一个相应的生态环境,某种根瘤菌才能与某一特定豆类植物形成一个共生体.科学试验证明:利用根瘤菌接种,形成根瘤的结瘤部位不是在     

紫花苜蓿根瘤菌研究进展

对苜蓿根瘤菌资源生物多样性采集与保藏、苜蓿根瘤菌的田间应用研究、苜蓿根瘤菌固氮机理的研究、影响苜蓿根瘤菌固氮效率的主要因子、苜蓿根瘤菌结瘤基因及其表达调控、结瘤基因与结瘤因子、根瘤菌分类研究历史与现状进行了综述,并对苜蓿根瘤菌的研究进展进行了浅评,提出广泛开展苜蓿根瘤菌资源调查,筛选和培育建立各个苜蓿品种的高效共生固氮体系、开辟苜蓿根瘤菌溶磷和分泌生长激素的研究是目前苜蓿根瘤菌研究的重点。     

非豆科作物和固氮微生物在协助菌影响下形成类根瘤

用果胶细菌处理禾本科，十字花科和葫芦科植物幼苗根系，根毛随着果胶细菌处理的时间而逐渐损伤，消除，然后，分别接种田菁根瘤菌，花生根瘤菌，扁豆根瘤菌，自生固氮菌和固氮螺菌；幼苗移栽２０－２５ｄ左右，根素即被感染而结瘤。白菜结瘤率可达９５％；黄瓜率为５０％左右。根瘤的石蜡包埋切片在光学显微镜下，可以明显地见到从根瘤的外皮层细胞至靠近中柱细胞，均有细菌分布。菌株ＯＲＳ５７１和１４７－３在白菜上形成的根瘤用     

籼稻大谷早原生质体再生植株后代的性状变异

自然界中根瘤菌与非豆科植物Parasponia(榆科)的共生同氮给了人们启示,近年来诱导非豆科作物结瘤固氮的研究已日益引起世界各国的重视。能否把根瘤菌的固氮能力转移到重要的粮食作物——稻类作物上? 我们从1988年开始诱导根瘤菌与稻类结瘤共生的探索研究,以植物生长素2,4-D处理稻苗根系并接种根瘤菌,采用适合稻苗生长的培养基和培养方式,探讨稻苗接种处理的适宜时期,比较不同稻品种诱导结瘤的情况以及瘤切片的电镜观     

人工诱导根瘤菌（ORS—571）与高粱结瘤共生固氮研究

以植物激素２，４－Ｄ（２，４－Ｄ二氯苯氧乙酸）（终浓度３ｍｇ／Ｌ），处理高粱（甜杂１号Ｓｏｒｇｈｕｍ ｖｕｌｇａｒｅ），并接种ＯＲＳ－５７１根瘤菌，诱导根瘤菌与高梁共生。结果表明，这种方法可以诱导高粱根系结瘤并与结瘤组织共生，表现固氮活性。高粱在移苗后５￣７天进行处理，效果较好，一般结瘤率都超过５０％，最高可达８０％。接种后４期周瘤的直径约２－３ｍｍ，制片显微镜观察，瘤组织内有大量的根据瘤菌菌体，     

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     

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。