大豆根瘤菌研究的新进展

大豆根瘤菌可以和大豆植株共生结瘤,固定空气中的氮素供大豆植株吸收利用,从而促使大豆增产。对大豆根瘤菌的研究也在逐步深入。过去的研究把根瘤菌属分为快、慢二个类型。快生型根瘤菌,如苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)、豌豆根瘸菌(R.leguminosarum)、三叶草根瘤菌(R.trifolii)等,繁殖一代需时间为2—4小时。慢生型根瘤菌,如大豆根瘤菌(R.japonicum),羽扇豆根瘤菌(R.lupini)等繁殖一代所需时间为6小时或6小时以上。     

大豆与快生型及慢生型根瘤菌配对选优的研究

本文研究了快、慢生型大豆根瘤菌与不同大豆品种共生固氮体系的配对选优,结果表明:不同大豆品种与不同类型大豆根瘤菌株之间亲和性不同。沈农25104、哈7799、黑农26和合丰25等品种与快生型大豆根瘤菌 QB113具有很强的亲和性;铁丰18、长农6、哈7799、黑农26、合丰25等品种与慢生型大豆根瘤菌 B16—11C 有较强的亲和性:而开育8等大豆品种则与慢生型大豆根瘤菌61A76(美国)有较强的亲和性。接种大豆根瘤菌配合使用启动氮,对促进六豆与根瘤菌共生体系固氮活性和大豆籽粒产量的提高有明显的效果。     

新疆二株快生型大豆根瘤菌

<正>已知大豆根瘤菌都是慢生型菌株。1982年,美国H.H.Keyser等人首次报道从我国采集的试样(土壤和根瘤)中分离出快生型大豆根瘤菌。1985年我们也从新疆阿克苏地区乌什县种植的晋豆83大豆的根瘤中分离到两株快生型大豆根瘤菌,编号为QXA001和QXA019。以北京农业大学生物工程学院微生物专业快生型大豆根瘤菌USDA205和慢生型大豆根瘤菌USDA6为对照研究表明,QXA001和QXA019的许多特性基本与USDA205相似。     

快生型大豆根瘤菌的研究——Ⅱ.湖北ZA1等11个菌株的共生性和竞争性

从湖北分离的11株快生型大豆根瘤菌在大豆矮脚早、猴子毛、泰兴黑豆和鄂豆2号上能有效共生,有些菌株的固氮能力强于慢生型大豆根瘤菌113—2和005。所有快生型菌株无氢酶。竞争结瘤表明,快生型大豆根瘤菌ZA_1、ZA_6和ZA_(11)菌株在矮脚早上具有较强的竞争能力,而快生型GH_(35)、GH_(37)菌株在猴子毛上是不良的竞争者。     

快生型大豆根瘤菌G+Cmol%测定及与其它根瘤菌之间的DNA同源性

用热变性温度法测定了快生型大豆根瘤菌DNA中G+Cmol%,结果表明其C+Cmol%为58.4-65.6,菌株间差为7%,提示了不同种的存在。以液相复性速率法测定了快生型大豆根瘤菌与其它根瘤菌种之间的DNA同源水平,测定证明它们之间的同源水平很低。快生型大豆根瘤菌与慢生型大豆根瘤菌三个DNA同源组间的同源率分别力15,10和25%,表明其亲缘关系很远。同源水平的测定为进一步研究奠定了基础。     

快生型大豆根瘤菌G+Cmol%测定及与其它根瘤菌之间的DNA同源性

用热变性温度法测定了快生型大豆根瘤菌DNA中G+Cmol%，结果表明其G+Cmol%为58.4-65.6，菌株间差为7%，提示了不同种的存在。以液相复性速率法测定了快生型大豆根瘤菌与其它根瘤菌种之间的DNA同源水平，测定证明它们之间的同源水平很低。快生型大豆根瘤菌与慢生型大豆根瘤菌三个DNA同源组间的同源率分别为15%，10%和25%，表明其亲缘关系很远。同源水平的测定为进一步研究奠定了基础。     

快生型大豆根瘤菌的耐盐机制和结瘤性状

1983年,我们自天津及新疆盐碱地分离了14株快生型大豆根瘤菌,一般都能耐0.3—0.4MNaCl,其中 RT19菌株为轻度嗜盐细菌,在无盐的 YM 培养液中生长缓慢,但在含有0.3MNaCl 的 YM 培养液中生长迅速,而且在0.6MNaCl 条件下仍可生长。该茵还可在酸性(pH5.0)和碱性(pH10.5)条件下生长,表现出较强的抗逆性。从美国引进的 USDA191等11株快生型大豆根瘤菌也能在0.3—0.4MNaCl 条件下生长。将这些菌株在夏播大豆112-2-4作结瘤试验,发现除 USDA191外,其他快生型大豆根瘤菌的结瘤和固氮能力一般较差。天津快生型大豆根瘤菌也有类似现象,但其中 RT14菌株表现出较高的固氮酶活性。USDA191能在13个不同的大豆品种结瘤,表明该菌具有广谱性。在0.2MNaCl 条件下,USDA191菌株细胞内的谷氯酸含量急剧上升,以平衡培养基的渗透性。而且,它的耐盐性与培养基所含的氨基酸有关。     

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     

费氏中华根瘤菌菌株HH103研究概述

大豆既可以与快生型根瘤菌又可以与慢生型根瘤菌共生固氮。在以往的研究中,已有很多从不同地区的大豆根部分离出来的快生型根瘤菌,这些快生型根瘤菌大多数属于费氏中华根瘤菌属。模式菌株费氏中华根瘤菌菌株HH103现被用于基因序列的研究。该研究从根瘤和根瘤菌的分类依据和主要类型入手,介绍了HH103的主要研究现状,并且讨论其研究方向。     

根瘤菌的聚类分析初探

本试验根据形态、抗生素敏感性、碳源的利用和对染料的反应等方面的136个编码特征,对36株菌(其中34株为根瘤菌,2株为土壤杆菌)作了聚类分析。在0.74的相似水平上。试验中的35株菌(除16号外,形成了五个组:(一)苜蓿和草木樨的根瘤菌;(二)三叶草、莱豆、豌豆、山黧豆、蚕豆、胡枝子、补骨脂和大豆的根瘤菌;(三)茎麻根瘤菌和土壤杆菌;(四)紫云英、洋槐和紫穗槐的根瘤菌;(五)花生、大翼豆、柱花草、大豆、羽扇豆和铃当刺的根瘤菌。其中;(一)—(四)组为快生型,第五组为慢生型。通过特征分析,选出了可用于分组鉴定的12个编码特征。用 P.H.A.Sneath 介绍的 DV(Vigour)和 DP(Pattern)方法,分析了花生的根瘤菌(3 G_4B_(20))与大豆的根瘤菌(Bj110)及刺桐的根瘤菌(351)之间存在的差异,认为其部分差异可能与生长速度不同有关。     

几类快生型根瘤菌质粒的研究

作者基本上按Hirsch等(1980)的方法,对国内的快生型紫云英根瘤菌SR72、S52,豌豆根瘤菌252、R30,三叶草根瘤菌62,大豆根瘤菌2048,2059以及根癌农杆菌702,共计42号菌株,进行了质粒分离,重复3次以上。用快生型大豆根瘤菌205菌株(已知其3个质粒的分子最分别为200、112、57Md)和根癌农杆菌C58菌株(已     

光敏生物素标记总DNA探针对大豆根瘤菌的检测

以光敏生物素标记慢生型大豆根瘤菌USDA110总DNA作为探针，与快生型大豆根瘤菌杂交，没有杂交斑点形成．而与慢生型大豆根瘤菌中的部分菌株能形成杂交斑点，表明该探针具有种和部分菌株特异性．用该探针与压碎的根瘤汁液进行DNA杂交，检测USDA110在不灭菌的盆栽土壤中的竞争结瘤能力，发现USDA110在大豆不同生育期的占瘤率为70％～90％．     

日照大豆、菜豆根瘤菌的16S rDNA多样性分析

在山东日照地区同时采集大豆[Glycine max(L.)Merr]、菜豆(Phaseolus vulgaris L.)根瘤,分离纯化,保藏根瘤菌共54株,通过提取DNA,PCR recA基因,通过Blast比对及recA基因的系统进化分析,研究日照地区大豆与菜豆根瘤菌遗传多样性。结果表明,在90%以上的相似水平上,日照大豆中的根瘤菌分布于根瘤菌属、慢生根瘤菌属、伯克霍尔德菌属3大属,圆明慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌、菜豆根瘤菌、豌豆根瘤菌4个种,3个未定种。日照菜豆中的根瘤菌全部分布于根瘤菌属,菜豆根瘤菌、豌豆根瘤菌、赤小豆根瘤菌3个种,2个未定种,其中一个进化距离较远,可能为潜在新种。证明了日照大豆、菜豆根瘤菌丰富的遗传多样性,且日照大豆根瘤菌多样性大于日照菜豆。     

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。     

快生型大豆根瘤菌的研究——Ⅲ.湖北ZA1等11个菌株的互接种族关系试验

前人的研究已经指出,快生型大豆根瘤菌可超越大豆族的范围,在豇豆和绿豆上结瘤,但不与三叶草、草木樨、紫云英、碗豆、菜豆和花生等豆科植物结瘤共生。为了全面了解湖北省土壤中分离的11个菌株的性能,继研究其生理生化特性,固氮活性和竞争性能之后,又进了本项试验,兹简报如后。材料和方法11株快生型大豆根瘤菌由本校生物固氮研究室从湖北等地土壤中分离。紫云英根瘤菌、苜蓿根瘤菌、三叶草根瘤菌、羽扇豆根瘤菌均由我校微生物专业菌种保藏室提供。花生根瘤菌97-1由中国农科院油料作物研究所提供。碗豆根瘤菌NO300,菜豆根瘤菌NO3622-15由王长霖同志提供(引自英国洛桑试验站)。     

美国大豆几项应用基础科学的研究

近年来,美国大豆生产发展较快,其中一项重要措施就是由于加强了应用基础科学研究的结果,其主要的有以下几项。 (一) 大豆结瘤与固氮的研究 农业部植生所固氮与遗传室的迪万(Devine),1982年从我国引进快生型大豆根瘤菌,并陆续进行了快生型USDA205结瘤的遗传研究,发现了“北京”豆     

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。     

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...     

新疆豆科植物根瘤菌资源调查、分类与应用

 从1980-1985年对新疆全境进行根瘤菌资源调查、采集与分类研究。共采集根瘤标本220份，包括37属，120种豆科植物，其中50个种是新发现其结瘤情况的；分离出100多株抗逆性强的，与多种重要豆科植物共生固氮的根瘤菌，经数值分类，新疆的快生型根瘤菌分别属于已知属Rhizobium的各个种，不过其离散性较大；而新疆慢生型根瘤菌的很多特性完全不同于已知慢生根瘤菌属Bradyrhizobium，用多种方法聚类，确定为一新的分类单元，拟建议为Rhizobium中的一个新种。筛选出的大豆、苜蓿根瘤菌在新疆地区接种，大豆增产10%以上，苜蓿增产20%。     

新疆快生大豆根瘤菌的数值分类

选用分离自新疆昌吉市郊土壤的快生大豆根瘤菌５０株和参比菌３株,对它们进行唯一碳氮源、抗生素抗性和抗逆性等表型性状分析,聚类结果表明,所有菌株在７０．６％相似水平上聚在一起,４６株供试的新疆快生大豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌聚为一群;６株供试菌聚的一小群,抗逆性强,所有供试快生菌株与费氏中华根瘤菌相似性低,所以新疆快生大豆根瘤菌可能是与费氏中华根瘤菌相独立的一个种。