钒对大豆结瘤和固氮的影响

通过土培试验研究了钒对春大豆、秋大豆(Glycine max.L)结瘤和固氮的影响,试验结果表明:钒处理影响大豆结瘤,使大豆植株单株瘤数、单株瘤重减少。但钒可促进根瘤个体发育使根瘤个体重量增加,钒处理还增加大豆根瘤固氮酶活性,但不能增加大豆——根瘤共生固氮体系的固氮效率。     

干热河谷豆科树种结瘤调查及其影响因子

在金沙江干热河谷地带野外调查了15种豆科树种及其结瘤状况,并对其生长地的土壤进行了相关的分析.结果发现:各豆科树种不仅在不同地段其结瘤状况不同,即使是生长在同一地段的植物,其根瘤在数量、形状、大小、颜色等方面都有各自的特点.其中有9种豆科树种有结瘤,且结瘤量不高且无效、呈空壳状的根瘤占多数.将根瘤进行分离、纯化,经回接鉴定得到18个根瘤菌菌株的纯培养.对干热河谷的15份豆科树种生长地的土壤样品分析表明:在结瘤的豆科树种中,其土壤的酸碱度多呈中性,为壤土,土壤的有机质含量较高,而水解性氮(0.123 2～0.311 6 mg/kg)、速效磷(0.002 7～0.122 2 mg/kg)、速效钾(2.427 5～0.140 8 mg/kg)的含量有明显的不同.研究认为在干热河谷的特殊生态条件下,豆科树种的结瘤固氮受到温度、土壤因子、生态环境等多因子的综合影响.     

稗草影响大豆根瘤固氮的机制研究之一——水分干扰机制

在全自控人工气候室内系统研究了稗草对大豆根瘤固氮的水分干扰机制。稗草在每盆3株的密度下使播后53-63淹水期间及淹水期后1天的大豆单株根瘤固氮速率平均分别比无草对照提高了16.6%和30.0%,在每盆10株的密度下分别使其比无草对照提高了34.2%和67.5%。在不淹水的情况下播后30-70天,稗草在每盆3株和10株的密度下使其所在处理的平均日蒸发蒸腾量分别比无草对照增加了23.8%和50%,削弱了水分对大豆植株的供应水平;而土壤水分供应水平从其田间持水量的80%降低到35%时,大豆根瘤的氧气传导速率从0.38cm/s下降到0.20cm/s,净光合速率从18.81mg/dm#+2/h降低到4.04mg/dm#+2/h,每盆10株稗草对大豆单株结瘤量及根瘤固氮酶活性的抑制率则分别从8.2%和17.8%升高到18.3%和19.6%,其对大豆单株根瘤固氮速率的抑制率也随之从21.5%上升到33.1%。证明通过干扰土壤水分供应水平,首先影响大豆植株的同化物产量及根瘤内的氧气供应,进而影响大豆植株的根瘤形成和根瘤固 氮酶的固氮活性,是稗草影响大豆根瘤固氮的主要机制之一。     

大豆细胞色素P450家族GmCYP78A71固氮功能解析

大豆可与根瘤菌互作进行共生固氮,有效缓解其对土壤氮素的依赖。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是一种血红素单加氧酶,参与植物信号分子、植物激素和黄酮类等多种次生代谢物的合成,为探究其在大豆结瘤固氮中的生物学功能,分析了该家族GmCYP78A71基因的结构,并对其表达模式及生物学功能进行了深入解析。qRT-PCR和转启动子大豆毛根的根瘤GUS染色表明,GmCYP78A71在根瘤中特异表达,且随着根瘤的发育表达量逐渐增高,在成熟根瘤中达到峰值;与对照相比,超表达复合植株的根瘤个数、鲜重、固氮酶活性等显著提高,而RNAi毛状根的根瘤个数、鲜重、固氮酶活性等显著降低。上述结果表明GmCYP78A71对根瘤的生长发育和固氮发挥重要作用。     

基于转录组学和代谢组学解析氮调控花生结瘤固氮的机理

花生是一种重要的豆科作物，能与根瘤菌共生固氮，但该过程受到土壤中氮素的严格调控，施氮量过高时会形成“氮阻遏”效应。目前关于氮素调控花生结瘤固氮机理的研究较少。本研究以花育22号为试验材料，设置90 kg/hm²氮处理和对照(不施氮),统计根瘤数、测定固氮酶活性并进行转录组学、代谢组学及双组学联合分析。结果表明，施氮处理显著减少根瘤数，降低根瘤固氮酶活性。经转录组分析，共鉴定出3 123个差异表达基因，富集在生物过程、细胞组成和分子功能三大类；从中筛选出13个与氮调控花生结瘤固氮有关的基因，分别编码生长素应答蛋白和响应因子、鸟氨酸脱羧酶、天冬酰胺合成酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶等。经液相色谱串联质谱法分析，共鉴定到201种差异代谢物，包括酚酸、黄酮、氨基酸等共12大类物质，其中黄酮类代谢物占比最高，约占19.9%。通过对转录组学和代谢组学的联合分析发现，氮素主要通过植物激素信号转导、次生代谢物生物合成、氮代谢等途径调控花生结瘤固氮。本研究结果可为深入研究氮素调控花生结瘤固氮的分子机理提供信息基础。     

StP5CS基因过表达增强高温胁迫下菜用大豆结瘤固氮的能力

高温胁迫严重影响菜用大豆的结瘤固氮过程,增强高温胁迫下菜用大豆结瘤固氮的能力对提高菜用大豆产量具有重要意义。采用蛭石栽培的方法,以转StP5CS基因菜用大豆(T6)为试验材料,研究在35℃高温胁迫下StP5CS基因过表达对菜用大豆结瘤固氮的影响。结果显示:转基因株系的株高、干鲜重及根瘤数目、根瘤干鲜重、单株荚数、粒数、种子重均显著高于非转基因株系(WT);转基因株系根瘤中脯氨酸、豆血红蛋白含量及谷氨酰胺合成酶活性均显著高于WT;经qRT-PCR分析,5个结瘤固氮关键基因(GmENOD40-1,GmENOD40-2,GmGS1β1,GmGS1β2及GmLba)在转基因株系中的相对表达量均显著高于WT。结果表明,高温胁迫下StP5CS基因过表达,促进了脯氨酸的积累,显著增强了菜用大豆的耐热性和结瘤固氮能力,进而提高了菜用大豆的产量。     

武威县平川灌区小麦套种草木樨固氮作用的研究

本文旨在探索武威平川灌区土壤肥沃、生产水平较高的三年三区轮作中,麦田套种草木樨的固氮作用。从微生物形态学入手,采用大田调查,室内分析及气相色谱验证的方法,结果得到:在该地区由于土壤肥力较高,套种的草木樨仅在第二年蕾期至开花初期,固氮指数在0.5以上,有较强的固氮作用,除此外,固氮指数均在0.5以下,表明固氮力较弱。本试验还对草木樨固氮的几个重要因素进行了初步试验,结果表明:草木樨结瘤固氮作用与作物生育阶段、群体密度、光照以及土壤条件(包括土壤温度、水分、养分含量)有关。人工接种相应的根瘤茵剂,对草木樨的结瘤固氮具有一定的效果。     

田菁以磷增氮的研究

对环境施磷增加田菁[Sesbania cannabina(Retz.)pers.]结瘤固氮的作用是有限度的,受环境供磷水平的制约。 在广州石牌地区花岗岩发育赤红壤中,田菁以磷增氮的土壤有效磷临界水平(ppm P)为25.6(0.1 N HCL法)。 在无氮培养液中,秋植和春植田菁以磷增氮的供磷临界水平(毫摩尔P)分别为0.78和0.48,植株体内含磷量的临界水平(P％)分别为0.213和0.157。该临界供磷水平与含磷量有受季节性影响的倾向。介质的高磷水平还会引起田菁固氮量的下降。 在低磷的介质中,增磷对田菁根瘤的形成,发育和固氮酶活性有明显的促进作用。在磷供应达到一定水平后,继续增磷的促进作用不显著。未发现高磷供应对田菁的根瘤数有不良影响,但对其根瘤干重、特别是固氮酶活性有抑制作用。     

氮源对结瘤烟草生长和固氮活性的影响

[目的]研究氮源对结瘤烟草生长和固氮的影响。[方法]用豇豆512根瘤菌(R. Leguminosarum)诱导烟草结瘤并研究不同氮源对植株生长的影响。[结果]结果表明,在一定浓度范围内,NO3-和NH4+均能促进植物生长和类根瘤的形成;(NH4)2SO4对植物生长和类根瘤形成的促进作用比前两者差。[结论]烟草类根瘤具有一定的固氮活性。     

大豆根瘤共生固氮分子机制研究进展

大豆的共生固氮能力得益于根瘤,根瘤数与固氮效率是典型的数量性状受多基因调控。目前,已经在大豆中克隆到结瘤因子(Nodular Factor,NF)的关键受体,以及一些在结瘤信号传导途径中的分子组分,这些组分涉及到结瘤基因、肽类激素、受体激酶和小的信号代谢产物。其中部分基因的功能及作用机理得以阐明,参与的共生固氮途径及部分节点也已明晰。     

磷肥促大豆增产

磷对大豆根系生长的促进作用,有利于根瘤的形成。当土壤中磷的供应不足时,大豆根瘤虽然能侵入根中,但是不结瘤。钼肥是根瘤固氮必不可少的微量元素,土壤缺磷的情况下,单施钼肥反而使根瘤减少。磷对     

应用免疫荧光抗体技术测定苕子根瘤菌侵染结瘤的研究

我们曾用乙炔还原法研究了几种豆科绿肥的固氮活性,发现固氮活性的高低与根瘤数量、着生位置以及形态有着密切关系。根瘤形成是根瘤菌生长繁殖和它们生命活动的结果。在农业上,往往通过接种菌剂来增加土壤中的根瘤菌数及提高其结瘤率,达到增产的目的。可是,土著根瘤菌对接种的高效     

StNHX1基因过表达对盐胁迫下菜用大豆结瘤固氮的影响

盐胁迫严重影响菜用大豆结瘤固氮过程,提高盐胁迫下菜用大豆结瘤固氮效率对提高菜用大豆产量具有重要意义。采用砂培方法,以转StNHX1基因菜用大豆(T4)为试验材料,研究了在50mmol NaCl胁迫下StNHX1基因过表达对菜用大豆结瘤固氮的影响。结果显示:转基因株系种子粒数、种子重量及根瘤数目均显著高于非转基因株系(WT);转基因株系根瘤中Na+含量显著低于WT,K+及脯氨酸含量均显著高于WT。转基因株系的全氮、豆血红蛋白含量及谷氨酰胺合成酶活性均显著高于WT。经qRT-PCR分析,5个结瘤固氮关键基因(GmENOD40a、GmENOD40b、GmLba、GmGS1β1和GmGS1β2)在转基因株系中的相对表达量均显著高于WT。以上结果表明,盐胁迫下,过表达StNHX1基因显著增强了菜用大豆的结瘤固氮能力,进而提高了菜用大豆的产量。     

外刊文摘

<正> 野生大豆根瘤菌共生固氮体系的观察研究——浙江省农科院,陈德根,《中国油料》,1982,4:45-47.采取盆栽和自然野生群落观察相结合的方法,对野生大豆根瘤共生固氮体系进行研究,结果表明:野生大豆根瘤多为球状,盆栽条件下结瘤多,野外观察仅10-15个.不同发育时期野生和栽培大豆主侧根的根瘤比例不同,野生大豆生长后期根瘤衰老比栽培大豆迟缓,根瘤固氮高峰出现在分枝期,根瘤菌能回接根瘤,对栽培品种都能侵染结瘤,但接瘤效果不同.栽培大豆接种野生大豆根瘤菌后结瘤多,     

喷硼对杨梅植株生长及结瘤固氮的影响

以1年生盆栽东魁杨梅Myricarubra‘Dongkui’嫁接苗为试材,研究硼对杨梅生长和结瘤固氮的影响。试验设5个处理,施硼酸(HBO3)量分别为0.0(ck),6.6,13.2,19.8和26.4mg·株-1·a-1,每个处理重复5次,分7次叶面喷施,每次施用全年总量的1/7。结果表明,1年生杨梅苗喷施硼酸0～26.4mg·株-1·a-1,随着施硼量的升高,杨梅植株生长量、株高、根瘤量、固氮酶活性、土壤全氮和有效氮逐步增加;当施肥量为19.8mg·株-1·a-1时,杨梅植株生长量、株高、根瘤结瘤量和固氮酶活性分别比对照提高30.28%,64.63%,62.02%和31.62%,土壤全氮和有效氮分别比对照增加31.35%和9.16%;随后随着施硼量的增加,这些指标逐步下降。施用适量的硼能提高杨梅结瘤固氮能力,促进植株生长发育。表3参10     

氮素与豆科作物固氮关系研究进展

氮素与根瘤固氮结合可达高产,两者矛盾对根瘤固氮产生不利影响。氮素影响根瘤固氮作用机制仍不明确。文章在现有研究成果基础上,总结氮素与大豆根瘤固氮关系研究发展进程;综述不同氮素形态和氮素浓度对根瘤形成和生长、根瘤固氮酶活性影响及相关机制研究动态;阐述氮素抑制根瘤固氮碳水化合物争夺、抑制根瘤氧供给、硝酸盐毒害、反馈调节及其他可能抑制机制;提出氮素抑制结瘤氮浓度界限模糊化,不同氮素形式、豆科种类氮素抑制机制差异化及详细抑制机制不明确等问题。     

谈毛赤杨根瘤固氮作用的初步研究

对毛赤杨根部结瘤固氮作用的调查测定表明,混生毛赤杨林分有增加土壤和相邻树种氮素作用,固氮量与根瘤生物量成正比,根瘤量与苗木地径是指数曲线关系。     

盐碱土高效固氮蚕豆根瘤菌的筛选

通过对云南玉溪澄江大白豆(宿主植物)的根瘤采集及根瘤菌的分离纯化,获得了36株蚕豆(Vicid faba Linn)根瘤菌。为进一步探讨所得根瘤菌的结瘤固氮能力,采用土壤盆栽的方法 ,将这些根瘤菌回接到蚕豆小青皮上。植物生长70 d以后,观察生长状况,综合株高、地上部分干重、结瘤数等生长指标,筛选出2株高效固氮根瘤菌菌株Hbu610041和Hbu610055,为蚕豆的实际生产准备了根瘤菌接种菌株资源。     

酸性紫色土中钼对花生——根瘤菌共生固氮的影响

本文探讨了酸性紫色土中花生拌钼和水培液中不同钼浓度、酸度对花生根瘤菌结瘤固氮的作用。结果表明:①水培液中钼浓度为0.06～0.12ppm时,根瘤固氮酶活性、植株全氮(％)、植株干重达到最大值。②合理施用铝肥可延长根瘤固氮时间,增加植株氮、钼、钾和钙元素含量,提高花生产量;③钼可缓解酸性条件对结瘤固氮的抑制;④固氮酶活性和植株全氮以水培液PH6.5～8.0为最高。     

毛赤杨根瘤固氮作用的初步研究

对毛赤杨根部结瘤固氯作用的调查测定表明,混生毛赤杨林分有增加土壤和相邻树种氮素作用,固氮量与根瘤生物量成正比,根瘤量与苗木地径是指数曲线关系。