BOX-PCR分子标记对补播紫花苜蓿共生根瘤菌田间竞争结瘤能力的研究

本研究利用SX01、HB02 两株根瘤菌菌株对山西右玉草地补植的紫花苜蓿中苜一号进行了田间接种试验.为了检验根瘤菌菌株的接种效果和筛选高效紫花苜蓿根瘤菌菌株,采用BOX-PCR分子标记方法对接种根瘤菌菌株的田间竞争结瘤能力进行了研究.通过对接种供试菌株及田间分离获得的根瘤菌菌株进行BOX-PCR及不同菌株之间的BOX分...     

河北省豆科绿肥作物种质资源相关共生根瘤菌资源的研究

豆科植物与根瘤菌建立共生关系具有宿主专一性,因豆科植物种类和品种的不同而各异。2011年对河北省绿肥豆科作物毛叶苕子(Vicia villosa)、山黧豆(Lathyrus sativus)、沙打旺(Astragalus adsurgens)和草木樨(Melilotus officinalis)等30个品种的84株根瘤菌菌株,进行16S rDNA PCR-RFLP、16S rDNA全序列分析及抗逆性研究,结果表明这些根瘤菌菌株共有6种16S rDNA遗传图谱类型,并归属根瘤菌属(Rhizobium)和中华根瘤菌属(Sinorhizobium),同时获得这些菌株抗逆性研究数据。本研究为河北省发展绿肥豆科作物生产提供了详细的根瘤菌多样性数据,并为绿肥豆科作物的栽培储备了必要的根瘤菌菌株资源。     

含羞草、山蚂蟥等几种豆科植物根瘤菌的数值分类及16S rDNA PCR-RFLP分析

为揭示云南省豆科植物根瘤菌的资源多样性,采用数值分类、16S rDNA PCR-RFLP和16S rDNA全序列分析技术对云南省8个地区含羞草、山蚂蝗等几种不同豆科植物分离的48株根瘤菌菌株进行了遗传和表型多样性研究。16S rDNA PCR产物经HinfⅠ、MspⅠ、RsaⅠ和HaeⅢ4种内切酶消化后产生22种遗传图谱类型;数据经MVSP3.0软件聚类后,所有供试菌株在70%的相似性水平上分为4个分支,经16S rDNA全序列分析,确定分支Ⅰ为伯克霍尔德属(Burkholderia)类群,含1株菌株;分支Ⅱ为贪铜菌属(Cupriavidus)类群,含5株菌株;分支Ⅳ为根瘤菌属(Rhizobium)类群,包括29株菌株;而分支Ⅲ没有和参比菌株聚在一起,经测序为狭长平胞属(Stenotrophomonas)类群。通过对菌株的抗生素抗性、耐盐性、生长温度范围、BTB产酸产碱反应以及对3-酮基乳糖利用情况共计28个表型性状测定,结果显示所有菌株耐盐性较强,多数菌株可耐受60℃的高温。实验表明,分离自云南省的这些菌株具有丰富的遗传和表型多样性。     

贵州部分地区野生白三叶根瘤菌资源调查与区系分析

通过对贵州省黔中、黔东北、黔南、黔西南、黔北地区野生白三叶草根瘤菌的资源调查,共采集到根瘤样品73份。采集的根瘤绝大部分着生在侧根和须根上,少数着生于主根;根瘤形状多以掌状、柱状和球形为主,并有少量的扇形和花瓣形,更有个别的呈花朵形;根瘤颜色多以白-粉-绿3色相间排列和粉-绿2色相间排列为主,兼有其他颜色的相间排列;根瘤大小(直径)平均在0.5~3.0mm,说明白三叶草根瘤的形态特征具有丰富多态性,而且与所处的地理生态环境存在着密切的关系。对采集到的73份根瘤样品进行根瘤菌株的分离、纯化和革兰氏染色鉴定,获得107份保存菌株。16S r DNA序列比对及区系分析结果表明,在分离的全部根瘤菌株中,共鉴定出6个属20个种,其中Rhizobium的分布频率高达81.31%,是所调查地区的绝对优势属;另外5个属的分布频率分别为Burkholderiales 5.61%、Agrobacterium 5.61%、Pseudomonas 4.67%、Herbaspirillum 1.87%和Sinorhizobium 0.93%。在优势属Rhizobium中,R.leguminosarum的出现频率最高(38.32%),其次是R.anhuiense(24.30%)和R.laguerreae(9.34%),而在6个属的其余种类中,出现频率都只在0.93%~4.67%。本调查结果为根瘤菌在区域农牧业生产及生态环境建设中的应用提供种质资源。     

接种苜蓿中华根瘤菌SD101对提高紫花苜蓿结瘤数和产量的影响

为提高紫花苜蓿品种的结瘤率和产量,建立高效紫花苜蓿与苜蓿根瘤菌的共生固氮体系,本研究采用16S r DNA测序方法得知已获得的SD101为苜蓿中华根瘤菌。通过盆栽试验研究了紫花苜蓿品种‘敖汉’和‘龙牧801’在不同处理基质中接种苜蓿中华根瘤菌SD101和保护剂的结瘤和株高情况。通过田间小区试验研究了‘敖汉’和‘龙牧801’在接种苜蓿中华根瘤菌SD101和保护剂后田间的结瘤和产量情况。结果发现,接种了SD101和保护剂的‘敖汉’和‘龙牧801’在不同基质上都有很好的结瘤数和株高,达到了显著水平。尿素处理的结果表明,施用尿素对苜蓿与根瘤菌共生结瘤有一定的抑制作用。使用伽马射线处理土样能够达到彻底灭菌的效果。田间试验中土著根瘤菌在苜蓿生长的过程中起着重要作用,但是使用苜蓿根瘤SD101和保护剂拌种的处理有着更强的竞争性。     

不同根瘤菌接种量对紫花苜蓿的影响

紫花苜蓿接种根瘤菌试验结果表明：接种根瘤菌可以提高紫花苜蓿的结瘤率、单株结瘤数、单株根瘤重、生长速度和产量，并且接种根瘤菌的量为20g／hm^2时，作用比较明显。     

六株耐酸苜蓿根瘤菌的筛选及生长特性研究

为获得能够使紫花苜蓿在酸性土壤中高效结瘤的耐酸根瘤菌,该研究从酸性土（pH5.2）上生长的紫花苜蓿根瘤中分离到若干菌株,利用根瘤菌对酸的适应性耐受反应筛选到六株能够在pH4.8的固体培养基上稳定生长的菌株,并检测了这六株菌的结瘤特征、不同酸度下的生长曲线和平均代时。结果表明,六株根瘤菌均能使紫花苜蓿植株结瘤,使其具有较多的结瘤数（≥10个/株）和较高的结瘤率（66.67%~100%）;不同酸度下,六株根瘤菌呈现不同的生长特性,酸显著降低根瘤菌的生长速率,使其生长延滞期增长,对数生长期出现滞后,稳定期到达延迟,酸性条件下各根瘤菌的平均代时均较中性条件下的长,环境pH越低,菌株平均代时越长。然而,在低pH条件下,耐酸根瘤菌在其耐受酸度范围内经过延长的延滞期后仍然能够较快地生长     

俄罗斯大豆根瘤菌与不同大豆品种的生态适应性

接种俄罗斯全俄大豆所提供的两株根瘤菌H和K,通过筛选表明,不同大豆品种对根瘤菌的适应性不同,其中黑河38号、黑河48号对两种根瘤菌的适应性较好,合丰42号对H菌的适应性优于K菌,蒙豆9号对K菌的适应性优于H菌。     

两株芽孢杆菌的鉴定及淀粉酶基因的克隆

对分离得到的两个菌株(B.H和B.M)进行鉴定,并对它们在芽孢杆菌培养基和淀粉富集培养基上的形态进行观察,通过对其16S rDNA序列的分析,构建系统进化树,确定B.H为枯草芽孢杆菌,B.M为解淀粉芽孢杆菌.根据已报道的枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌淀粉酶基因保守区域设计引物,分别以两个菌株的基因组DNA为模板,采用PC...     

茶树菇超高压保鲜过程中一株类芽孢杆菌的鉴定及系统发育分析

对超高压保鲜过程中茶树菇的包装袋分离到的菌株WM1003进行鉴定及系统发育分析,以菌株WM1003的基因组为模板扩增获得了该菌株的16S rRNA基因序列,经过序列分析及系统发育分析,对该菌株进行鉴定;PCR扩增结果表明,该菌株的16S rRNA基因的大小约为1600 bp,其GenBank登录号为HM748831;通过在线BLAST比对,结果表明该菌株属于芽孢杆菌属;基于16S rRNA基因序列的系统发育分析结果表明该菌株同已知菌Paenibacillus jamilae CECT 5266的相似性最高,为99.5%,初步将该分离菌株WM1003鉴定为Paenibacillus sp.;本文通过16S rRNA序列及系统发育分析,对菌株WM1003进行了鉴定,为茶树菇的超高压保鲜技术提供了理论支持。     

2种外源物质对大豆农艺性状及根际微生物群落的影响

为了研究费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)和二苯基脲磺酸钙(DSC)对大豆农艺性状和根际微生物群落的影响。采用盆栽方式，设置8个处理，通过对各组间大豆农艺性状的测定，选出具有代表性的组分进行群落结构多样性分析。结果表明，与CK相比，当DSC浓度为6 g/L时，全氮、全磷、豆荚数、豆粒数及株高显著提高，S.fredii+6 g/L DSC使根瘤鲜重、根瘤干重及根瘤数显著提高。因而选用CK、S.fredii(N1)、6 g/L DSC(N3)和S.fredii+6 g/L DSC(N6)的根际土壤进行高通量测序，结果显示：与CK相比，N1和N3群落多样性显著降低；N1益于Proteobacteria富集；N6益于Chloroflexi富集；N1、N3和N6益于Nitrospirae富集；N1、N3和N6较CK的Azoarcus、Azotobacter、Flavobacterium、Pseudomonas等功能菌属增加。综上，S.fredii和DSC处理有助于改善大豆各农艺性状指标，也影响着大豆的根际群落结构。     

大豆NF-YB家族全基因组鉴定、分类和表达

利用大豆基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定大豆NF-YB家族基因的全序列、定位和拷贝数,通过序列比对进行进化和分类分析。利用大豆高通量RNA测序数据、NCBI中UniGene的EST表达数据进行组织表达谱分析。结果表明,大豆基因组中含有28个NF-YB家族基因,分布于大豆的14条染色体上,系统进化树分析将其分成3类。启动子分析表明,几乎全部NF-YB家族基因的启动子区均含有逆境应答反应顺式作用元件。各个发育阶段中,多数成员至少在一个组织中表达,10个差异表达的基因中有2个在根瘤中特异表达,2个在根中特异表达,2个在根瘤中优势表达,另外4个在其他部位优势表达。研究结果促进了NF-YB家族基因的功能研究与利用。     

根瘤菌与钼肥配施对大豆干物质积累、分配及产量的影响

为进一步明确接种根瘤菌时配施钼肥在大豆生产中的肥效效应,通过2013年和2014年2年田间试验,研究了接种根瘤菌及配施钼肥对大豆干物质积累、分配及产量的影响。结果表明：结荚期至鼓粒期,接种根瘤菌处理(R)的大豆干物质积累与未接种处理(CK1)无显著差异;而接种根瘤菌并配施1%浓度钼肥处理(R+Mo1)的大豆干物质积累量显著高于接种根瘤菌并配施2%浓度钼肥(R+Mo2)、单接根瘤菌处理(R)和单施钼肥处理(Mo);接种根瘤菌并配施1%浓度钼肥(R+Mo1)提高了大豆开花至结荚期的生长速率。2013年和2014年2年试验结果表明,接种根瘤菌并配施1%浓度钼肥(R+Mo1)使大豆产量分别较接种根瘤菌(R)增产20.46%和9.63%。试验结果证明,大豆农业生产中接种根瘤菌并配施1%浓度的钼肥,促进了大豆生育后期的干物质积累以及开花至结荚时的生长速率,进而达到了增产效果。     

Use of Sinorhizobium (Ensifer) fredii for soybean inoculants in South Spain

The symbiotic potential of fast-growing soybean rhizobia isolated from diverse provinces of China, including S. fredii SMH12 from Vietnam, has been evaluated. All of them produced nitrogen-fixing nodules with the American soybean cultivar Osumi under greenhouse and field conditions. Two years of field experiments conducted in two localities in South Spain with alkaline and moderately acid pH soils showed that seed yields of soybean plants inoculated with fast-growing strains SMH12, WH1, WH8 and WW4 were similar or higher than those obtained with soybean inoculated with the reference slow-growing Bradyrhizobium japonicum strain USDA110. Competitiveness studies between S. fredii SMH12 and B. japonicum USDA110 demonstrated that soybean cultivar and pH of soil determined the outcome of the competition. Alkaline pH (7.8) favoured SMH12 to occupied nodules with American soybean cultivars while USDA110 was more competitive in soils with a moderately acid pH (6.6). The Asiatic cultivar Peking was almost exclusively nodulated by SMH12 in both types of soils. On the other hand, the percentage of nodules occupied by fast-growing soybean inoculants applied into a soil containing indigenous Bradyrhizobium population of 4 × 10³ rhizobia/g was inferior to 18%. SMH12 occupied a 7% and 17% of the nodules with Osumi and Kochi soybean cultivars, respectively.     

水稻和稗草及白兰瓜根毛对根瘤菌的反应

用田菁根瘤菌突变体处理水稻和稗草,用田菁根瘤菌和磁场处理白兰爪,显微观察发现这三种非豆科植物根毛发生规律性变化,包括根毛的弯曲、膨大、分校及侵入线的形成.同时,水稻与白兰瓜均结根瘤.这些结果与豆科植物的情况具有相似性,是反映非豆科植物与根瘤菌之间建立互作关系的重要标志.     

玉米/大豆间作条件下根瘤菌与氮肥互作对大豆产量和品质的影响

通过大豆与玉米间作,研究根瘤菌与氮肥互作对大豆产量和品质的影响。研究结果表明,合理运筹氮肥和大豆种子拌根瘤菌均可提高间作大豆产量、品质和效益;大豆种子拌根瘤菌还可增强玉米/大豆间作系统的互补促进效应,减少施氮量,增加复合系统总效益;大豆高产、优质、高效等不同指标对应的最大需氮量不同,在确定大豆最佳施氮量时应考虑施氮量与根瘤菌互作效应的影响。     

The Effect of Cyst Nematode Race 3 and Bradyrhizobium japonicum Interactions on Nodulation and Other Agronomic Characters of Three Soybean Genotypes

The effect of soybean cyst nematode (SCN) race 3 and strains of Bradyrhizobium japonkum interactions on nodulation and other agronomic characters of several soybean genotypes was investigated. Nodule weight was reduced in soybean cultivar Ogden treated with SCN plus Bradyrhizobia strains USDA 110 and 6 and on soybean cultivar Essex treated with SCN plus strain USDA 6. The result was reversed on soybean cultivar Essex treated with SCN plus strain USDA 110. The nodule number also decreased on soybean cultivars Ogden and Essex treated with SCN plus strains USDA 110 and 6. The fresh root weights of soybean cultivars Ogden and Essex treated with SCN plus strain USDA 110 were heavier than the fresh root weight of Essex treated with SCN plus strain USDA 6. Lower nitrogen content of stems and leaves was noted only in cultivar Essex treated with SCN plus strains USDA 110 and 6. Bradyrhizobia strain USDA 110 was more efficient in the initiation of nodules in cultivars Ogden and Essex than strain USDA 6. The nitrogen-fixing capacity of strain USDA 6 in Ogden was better than strain USDA 110. The differences in the agronomic performances of the various soybean genotypes were due to their degree of susceptibility to SCN and Bradyrhizobia strains and also to their genetic make-up.     

接种苜蓿中华根瘤菌SD101对提高国产紫花苜蓿结瘤数和产量的影响

为提高紫花苜蓿品种的结瘤率和产量,建立高效紫花苜蓿与苜蓿根瘤菌的共生固氮体系,本研究采用16S rDNA测序方法得知已获得的SD101 为苜蓿中华根瘤菌。通过盆栽试验研究了紫花苜蓿品种‘敖汉’和‘龙牧801’在不同处理基质中接种苜蓿中华根瘤菌SD101 和保护剂的结瘤和株高情况。通过田间小区试验研究了‘敖汉’和‘龙牧801’在接种苜蓿中华根瘤菌SD101 和保护剂后田间的结瘤和产量情况。结果发现,接种了SD101 和保护剂的‘敖汉’和‘龙牧801’在不同基质上都有很好的结瘤数和株高,达到了显著水平。尿素处理的结果表明,施用尿素对苜蓿与根瘤菌共生结瘤有一定的抑制作用。使用伽马射线处理土样能够达到彻底灭菌的效果。田间试验中土著根瘤菌在苜蓿生长的过程中起着重要作用,但是使用苜蓿根瘤SD101和保护剂拌种的处理有着更强的竞争性。     

甘蔗/菜用大豆间作条件下根瘤菌与大豆品种匹配性研究

为了提高间种条件下甘蔗和菜用大豆的经济效益,筛选出在菜用大豆与甘蔗间作模式下与菜用大豆相匹配的菌肥,以2个根瘤菌菌肥CW和XFN-1和2个菜用大豆品种‘七星1号’和‘华春4号’为材料,研究了在菜用大豆与甘蔗间作模式下品种与根瘤菌菌肥的匹配性。结果表明：在菜用大豆与甘蔗间种下,接种CW和XFN-1根瘤菌菌肥使‘七星1号’和‘华春4号’2个品种的结瘤能力都显著提高;‘七星1号’的产量接菌后降低,不显著,而‘华春4号’接种CW根瘤菌菌肥后产量显著提高。这说明评价根瘤菌菌肥与大豆品种的匹配性应以产量指标为主要依据,直接利用大豆品种的结瘤能力不能很好地评价菌肥与品种的匹配性,因此‘七星1号’与CW和XFN-1根瘤菌菌肥不匹配,‘华春4号’与CW根瘤菌菌肥匹配性好。间作条件下,‘华春4号’不接菌处理每公顷鲜荚和荚秆产量分别为7846.9 kg和9499.9 kg,效益分别为28249元和19000元;‘华春4号’接种CW根瘤菌菌肥后每公顷鲜荚和荚秆产量分别为9418.0 kg和11172.0 kg,效益分别为33905元和22344元;收获鲜荚的效益远高于收获荚秆的效益,接种CW根瘤菌菌肥比不接菌处理增收20%。‘华春4号’接种CW根瘤菌菌肥,大豆单株多粒荚数、多粒荚重、百粒鲜重都显著提高,而其他农艺性状无影响,说明生物固氮的氮素能够协调大豆营养生长和促进生殖生长,从而显著提高大豆产量。