固氮粪产碱菌与宿主水稻的相互作用

本工作采用不同方法如光学、荧光、电子显微镜、#+（10）B-α径迹法等研究了粪产碱菌对水稻根的侵染能力和它们在稻根中的分布规律,并通过稻根单细胞和原生质体的电镜观察,进一步确证了粪产碱菌聚集并紧密地附着在水稻根表,但部分细菌可以进入稻根细胞内。应用组织培养技术获得了粪产碱菌与稻根愈伤组织的联合共生体。#+（15）N#-2示踪技术表明,二者具有较紧密的联合共生关系。粪产碱菌从愈伤组织提供的碳源中获得能量固定分子氮,并能提供维持愈伤组织生长所需的氮源。其最大固氮量为35.53μgN/克（干重）·天。     

水稻根分泌物及其与粪产碱菌的相互作用

水稻植株通过根系向根际分泌多种有机酸、糖、氨基酸和植物激素。平均每克鲜根分泌有机酸2.25mg,柠檬酸含量较高,其次是苹果酸、琥珀酸、乳酸;氨基酸2.61mg,大约有15种,碱性氨基酸含量最高;糖12.6mg,以蔗糖、葡萄糖、果糖为主;植物激素仅测到赤霉酸（GA#-3）。不同水稻品种的根分泌物在组成及含量上都有差异。粪产碱菌在纯培养条件下能分泌9种氨基酸,一种有机酸即苹果酸以及植物激素如生长素（IAA）、赤霉酸（GA#-3）,但不分泌糖。接种粪产碱菌能刺激水稻根的分泌作用,并对根分泌物的组成和含量有所影响。2.63%的水稻光合产物以根分泌物形式释放到根区,接种粪产碱菌后分泌量增至3.52%,并且大部分为粪产碱菌吸收利用。水稻的光合作用及根分泌能力影响根际固氮活性。具有较强分泌能力的植株,其根际固氮活性也较高。     

水稻内生联合固氮细菌阴沟肠杆菌生长条件及其在植株体内定殖的研究

阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae)G161和J115是自水稻根和茎内分别分离获得的联合固氮细菌。其最适生长条件:培养时间为36 h左右,生长温度为27～30℃,培养液pH值为6～7,适当通气即振荡培养(120 r.min-1)。通过含药培养基梯度筛选,获得抗利福平350μg.mL-1标记菌株,以此测定2株菌在水稻植株体内的定殖动态。结果表明:该2株菌经喷雾和蘸根接种均能进入水稻根、茎、叶内,向下或向上移动,以及较好地定殖。以菌液(109cfu.mL-1)喷雾后,细菌在水稻叶和根内存在20 d以上,而在茎内存活时间较短(5～11 d);菌液(109cfu.mL-1)蘸根后,细菌能在水稻根、茎和叶内分别存在40 d以上、20～30 d和8～11 d。这表明2株菌在水稻不同器官内的定殖量与接种方法有关,也可能细菌在水稻根内的定殖能力要强于在茎、叶内。     

短小芽孢杆菌转座突变株的GFP标记及在水稻上的定殖

【目的】研究GFP标记的短小芽孢杆菌在水稻植株上的定殖规律,为其生物防治应用提供科学依据。【方法】从短小芽孢杆菌GFP标记的转座突变株库中筛选强表达GFP且遗传稳定的突变株,用作水稻植株的定殖示踪。【结果】采用荧光酶标仪、流式细胞术检测及荧光显微镜观察等手段,对1 467株Tn5-egfp随机插入突变株的GFP表达作了定量和定性分析,最终获得8株荧光表达较强的突变株,并对突变株作了T-DNA插入拷贝数鉴定。在开放和封闭系统中,标记菌在水稻幼苗根际土壤中均可以存活15 d以上,且前者标记菌的数量下降相对更慢。【结论】短小芽孢杆菌在根毛区及侧根分生处的数量最多,并在根表面形成菌膜。该菌可通过水稻幼苗根部的伤口或幼嫩根毛等部位侵入根系,主要分布在皮层细胞及其间隙,在植物的维管束内亦可观察到荧光标记菌。研究结果表明该菌在水稻幼苗根际土壤中有着良好的定殖能力。     

芸薹根肿菌侵染过程及影响因子研究

借助水培法,观察芸薹根肿菌侵染结球白菜过程,确定芸薹根肿菌早期侵染部位及侵染时间;以结球白菜根毛被侵染数为指标,比较休眠孢子提取前处理方式、培养液p H值,孢子接种浓度、光照时间对根肿菌早期侵染的影响。结果表明:芸薹根肿菌早期侵染0~3 cm段根毛,1~2 cm段皮层,根毛与皮层均在第5天观察到游动孢子囊,皮层侵染点峰值晚于根毛。肿根腐烂、光照12 h/d、接种孢子浓度1×105个/m L、p H值4.2为芸薹根肿菌最佳侵染条件。     

粪产碱菌耐铵型工程菌株——水稻植物联合固氮能力的研究

应用＾１５Ｎ稀释法研究南京地区土壤条件下粪产碱菌耐铵型工程菌株－水稻作物联合固氮能力。结果表明，紫香糯稻用粪产碱菌耐铵型工程菌株接种后，固氮量为３９．７ｋｇ／ｈｍ＾２，固氮率为１６．２％。水稻植株利用固定的空气氮素后，可减少稻田硫铵施用量。     

水稻根系联合固氮的研究——Ⅰ、水稻根内存在固氮菌

我们于1974年开始水稻联合共生固氮的探讨,四年来先后在福建的晋江、龙海等13个县市,采集了69个水稻品种根系的样品226个,使用乙炔还原法测定根系的固氮活性和进行水稻根内固氮菌的分离。通过测定水稻根表灭菌与不灭菌、根表灭菌后加培养基增菌培养以及延长增菌培养时间后的根系的固氮酶活性,初步说明了水稻根内存在固氮菌。在所测定的田间和盆栽水稻根系中有71.4—83.7％的水稻根样的内部存在固氮菌(有固氮酶活性)。使用的增菌培养基是慢型快长根瘤菌培养基及苹果酸钠H培养基。根据培养基的特点和分离菌的营养要求,根内固氮菌同自生固氮根瘤菌相似,而不同于自生固氮菌。     

浅谈辣椒栽培技术

<正>一、形态特征辣椒属于茄科1年生草本植物。辣椒根系不发达。根量少,入土浅,主根长出后分叉,形成二级侧根,如此不断分叉形成根系。根毛区1~2厘米,上面密生根毛,大大增加了根系的吸水面积,提高了吸收及合成的功能。辣椒主根入土40~50厘米,主要分布于地表20~30厘米土层内。茎直立,易木质化,可有多级分枝,其中无限分枝型植株高大,有限分枝型植株矮小,     

30%瑞苗清水剂在寒地水稻旱育苗床应用效果

立枯病、青枯病是寒地水稻苗床的主要病害，30％瑞苗清是恶霉灵加甲霜灵的合剂。恶霉灵能被植物的根吸收及在根系内移动，在植株内代谢产生两种糖苷，对作物有提高生理活性的效果，从而能促进植株生长、根的分蘖、根毛的增加和根的活性提高，对水稻生理病害有较好的药效，对环境安全。甲霜灵是一种保护、治病作用的内吸性杀菌剂，可被植物的根、茎、叶吸收，并随植物体内水分运转转移到植物的各器官，对霜霉菌、疫霉菌、腐霉菌所引起的病害有效，两种杀菌剂混用扩大了杀菌范围。     

外生菌根菌及VA菌根菌接种相思树幼苗的效应

以外生菌根菌Xerocomus chrysenteron和Calvatia lilacina分别接种相思树(AcaciaCon fusa)幼苗后的主要生长指标、生理特性均优于对照植株.以外生菌根菌C.lilacina加VA菌根菌Glomus epigamus一起接种相思树,一些主要指标优于该VA菌根菌单接种.幼根切片观察,接种的外生菌根菌进入根皮层细胞间隙,并改变原有菌根的发育和结构状况.     

水分胁迫下李氏禾营养器官的解剖结构研究

通过模拟水分胁迫条件,分析了不同淹水深度、淹水时间长度和持续干旱等处理下李氏禾（Leersia hexandra）营养器官的解剖结构。结果表明,李氏禾具有忍耐淹水和干旱的特性;水分胁迫下李氏禾根、茎、叶的基本结构组成没有特殊变化,根由表皮、皮层、中柱组成;茎由表皮、基本组织（薄壁细胞）、维管束组成;叶由表皮（表皮细胞、泡状细胞、气孔器）、叶肉、叶脉组成。淹水胁迫下,李氏禾根、茎、叶内形成大且多的气腔,具有发达的通气组织;干旱胁迫下李氏禾的根皮层增厚、叶片内叶绿素含量减少但不失绿。总体而言,为了适应逆境的生长,李氏禾内部结构产生了一种具有自我保护和调解功能的变化。     

2个水稻PLT基因启动子的克隆及其表达分析

为研究水稻中PLT基因的表达及功能,利用同源序列分析,在水稻基因数据库中检索到2个与拟南芥PLT基因高度同源的基因序列,命名为OsPLT7和OsPLT11。根据进一步预测的PLT启动子序列设计引物,以水稻品种中花11的基因组DNA为模板,用PCR方法扩增得到PLT7、PLT11的启动子片段,克隆至含有报告基因的表达载体上并转化水稻。通过GUS染色观察T1代转基因阳性植株,发现OsPLT7和OsPLT11在水稻根部干细胞小生境和中柱部位表达,表达模式类似于其同源基因在拟南芥中的表达谱。     

淹水稻田中土壤性质的变化及其对土壤镉活性影响的研究进展

近年来,面对稻田土壤镉(Cd)污染日益严重和"镉米"事件频发的现状,许多专家对稻田土壤镉的活性变化及其污染治理进行了大量研究,大多数研究表明淹水能降低稻田土壤Cd的活性和稻米Cd的含量。但是,由于稻田土壤自身的复杂性以及影响因素的多样性、综合性和不确定性,尤其是在淹水条件下,稻田土壤性质[土壤胶体和团聚体、pH和Eh(pe+pH)、阴离子和阳离子、铁锰氧化物和含硫化合物、有机质和可溶性有机物、碳酸盐和磷酸盐、根系分泌物和微生物等]发生了复杂变化,使得Cd活性变化更加复杂,Cd污染的防控和修复更加困难。通过综述淹水条件下稻田土壤性质的变化,阐述了这些变化对土壤中Cd活性的影响,同时对该领域的研究方向进行了展望,旨在为实现Cd污染稻田的农业安全生产提供理论依据,并为Cd污染土壤的修复治理提供参考。     

不同水分条件下水稻根解剖结构的比较分析

在旱作和淹水2种培养方式下,研究了5种基因型水稻(Oryza sativa L.)(常规粳稻、杂交粳稻、常规籼稻、杂交籼稻和旱稻)幼苗根系解剖结构的差异。结果表明,2种水分条件下,水稻根通气组织的形成和皮层厚壁细胞的形态均存在基因型差异。     

Ammonium Effects on Nitrate Uptake by Roots of Upland and Paddy Rice Seedlings Related to Membrane Potential Differences

Nitrate uptake characteristics and ammonium effects on nitrate uptake were compared between upland rice （Brazilian upland rice） and paddy rice （Wuyujing 3 and Yangdao 6） through the glass microelectrode technique and the concentration gradient method of uptake kinetics.Results indicated that nitrate uptake by rice seedlings and ammonium effects were depending on membrane potential of root cells.And upland rice and paddy rice presented obviously different responses.For all cultivars,the nitrate treatments induced rapid depolarization and then slow repolarization of membrane potential in root epidermal cells,and even hyperpolarization was observed when nitrate concentration was low.The membrane potential of epidermal cells in Brazilian upland rice roots was larger and its response to NO3- was bigger than those of two paddy rice cultivars.Depolarization of membrane potential was amplified when ammonium was simultaneously added with nitrate into the measure medium,but repolarization was reduced,even disappeared.Brazilian upland rice seedlings had high Vmax of nitrate uptake and low Km,furthermore,Vmax and Km were little affected by ammonium,but Vmax of Wuyujing 3 was reduced significantly.Therefore,inhibition of NH4＋ differed obviously between upland rice and paddy rice.     

蜡蚧轮枝菌拮抗菌——粪产碱杆菌生物学特性的初步研究

分离到了一种对蜡蚧轮枝菌具有明显抑制作用的细菌,采用生理生化反应方法对该细菌进行种类鉴定.结果表明,该细菌为粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)菌株.在不同温度下对该细菌的生长速度和对不同抗生素的敏感性进行研究,发现在弱酸性条件下,该菌生长最快的温度为30-39℃,对卡那霉素、氯霉素、四环素、链霉素都敏感,对卡那霉素的完全抑制最低浓度为60μg.mL-1.     

水培花卉水生根系诱导研究初报

水生诱导根系是陆生植物水培条件下良好生长的基础,以鸡冠花（celosia cristata L．）扣凤凰草（Myriophyllum aquaticum（Vell．）Verdc）为材料对花卉水生诱导根系做了初步的研究。把鸡冠花扣凤凰草水培、旱种扣旱种改水种进行了对比试验,并与水稻根系进行了比较。结果表明：水培条件下诱导的根系有较高的根活性;旱生植物在水生条件下中柱部分并没有什么大的变化,但皮层薄壁组织细胞产生裂缝,生成结构类似水稻根系的通气组织。水生诱导根系在部分淹水条件下形态结构扣生理活性都发生了相应变化。以适应水培条件下正常生长。     

IAA对水稻根毛形成与水通道蛋白基因表达关系的研究

【目的】探讨气培条件下,IAA极性运输对水稻根毛形成及水通道蛋白基因表达的影响。【方法】以超表达OsPIN1a的转基因水稻和野生型水稻为研究材料,当种子根长为0.5-1.0 cm时,分别用不同浓度IAA、IAA和生长素极性运输输出载体抑制剂、IAA和生长素输入载体抑制剂复合处理的琼脂块贴在根尖一侧,黑暗条件下培养12 h后观察根毛生长情况,测定根毛的密度、长度及根毛形成后根尖部分相对含水量,并用激光共聚焦显微镜观察根尖及根毛内的OsPIN1a-GFP亚细胞定位,再通过半定量RT-PCR检测根毛形成前后水通道蛋白基因表达。【结果】（1）在0-5.0 mg·L^-1 IAA浓度范围内,随IAA浓度增加,根毛长度和密度也增加,当浓度超过5.0 mg·L^-1时,根毛长度和密度不再增加,根的生长受到显著抑制,2.5 mg·L^-1 IAA诱导效果最好;（2）只有根尖分生区IAA处理后,才能诱导新的根毛区形成根毛,而其他区域处理后无法诱导根毛形成;（3）根毛形成不受低浓度的生长素极性运输输出载体抑制剂TIBA、NPA和IAA复合处理的影响,高浓度TIBA、NPA和IAA复合处理则显著抑制根毛形成及根的生长;（4）低浓度生长素极性运输输入载体抑制剂CHPAA和IAA复合处理能显著抑制根毛形成和根的生长;（5）IAA不但能诱导根毛形成,也能诱导多种水通道蛋白基因表达,提高根尖相对含水量;（6）根尖及根毛内的OsPIN1a基因的表达和OsPIN1a-GFP含量均受IAA诱导,并在根毛细胞内大量表达。【结论】在气培条件下,根毛形成需要IAA诱导,而IAA诱导根毛形成过程需要生长素极性运输输入和输出载体蛋白的参与,其中输入过程对根毛的形成影响最大。IAA极性运输输入或输出载体蛋白特异性抑制剂处理显著降低根毛形成和根的生长,因此OsPIN1a在根毛形成中起着重要作用,同时根毛水通道蛋白基因表达量增加,提高了根尖相对含水量,减缓了气培条件下水稻根尖的水分胁迫。