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。     

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。     

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。     

重组大豆根瘤菌株与大豆品种组合的试验研究

用重组大豆根瘤菌株HN01(102DL)、GR3(102DL)、TA11(PM5)、TA11(3QD)及出发菌株HN01、GR3、TA11、YC4,对照菌株HN32与8个大豆品种进行了"菌株-品种"的共生固氮试验.结果表明1、快生型出发菌株HN01、YC4与重庆1号大豆品种为菌株与品种最优组合,它们的侵染期早,结瘤总数最多,固氮性强;重组菌株HN01(102DL)、GR3(102DL)、TA11(3QD)、TA11(PM5)与自贡5号组合的固氮性均高;而GR3菌株与供试8个大豆品种的结瘤数、固氮量均较低,表明该菌株对本试验大豆品种的共生有效性差.2、重组菌株TA11(PM5)与重庆1号大豆品种产量比其它菌株高,与对照(不接种)相比,产量达极显著水平.     

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％．     

高固氮基因工程大豆根瘤菌的研制及其增氮效应

通过构建快生型大豆根瘤菌Ｂ５２的基因文库和三亲本杂交，将增效因子ＤＮＡ片段导入优良的慢生型大豆根瘤菌２２－１０中，获得携带来自快生菌增效因子ＤＮＡ片段的工程菌株ＨＮ３２，经盆栽和小区试验，证明基因工程菌株ＨＮ３２比出发菌株２２－１０平均增产６％，比对照平均增产１３．２％￣１６．９％，相当于每公顷施７５￣１５０ｋｇ尿素。１９９２￣１９９５年，在广西推广应用基因工程大豆根瘤菌ＨＮ３２２．１６万ｈｍ＾２     

洪湖市土壤中快生型大豆根瘤菌的多样性

从湖北省洪湖市土壤中分离纯化了９２株快生型大豆根瘤菌。用来自８个取样地点的１２个快生型典型菌株和１个慢生型菌株的抗血清检测了该快生型大豆根瘤菌群体的抗原构成。其中６５株菌归入１５个血清型，２０．７％属于ＵＳＤＡ２０５型，１５．２％为Ａｄ３０１（１）型。有２７株不与已知抗血清反应，为未知的血清型。对供试菌株质粒进行的快速检测结果表明，各菌株均含有２～６个质粒，其中最大的质粒在５００Ｍｄ左右。含４个质     

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。     

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。     

2株重组根瘤菌在4个大豆品种根圈中定殖动态的比较研究

在灭菌和未灭菌土盆栽缩影条件下，比较研究了重组大豆根瘤菌HN01DL和TA113QD在4个不同品种大豆根圈中的定殖动态与水平，并初步考察了其与共生效应的关系。结果表明：HN01DL在渝豆1号和宁镇1号大豆根圈表现出较强的适应性和竞争性，而TA113QD则在Williams大豆根圈的适应性较强，在宁镇1号大豆根圈的适应性较差，且供试菌在4种大豆根圈定殖动态与水平的差异在共生效应上也有一定程度的反映，但未达到显著水平。     

大豆根瘤菌的分离与分子鉴定

为进一步发掘新的根瘤菌资源,丰富和充实根瘤菌资源库,本研究采用平板分离的方法从大豆根瘤中分离纯化根瘤菌,获得的菌株进行盆栽回接试验,结果表明分离获得的5株根瘤菌代表菌株均可在大豆上结瘤,具有结瘤能力。根据已公布大豆根瘤菌共同结瘤基因nodA保守区域设计引物对其进行了分子鉴定均获得了nodA PCR扩增产物,从而在分子水平上实现了对根瘤菌的快速鉴定。     

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。     

快生型大豆根瘤菌的研究——Ⅰ.快生型大豆根瘤菌的分离及其生理生化性状

从湖北省两种土壤中分离获得11株快生型大豆根瘤菌。在YEM培养基上产酸,世代时间低于4小时。这些菌株除对柠檬酸盐等五种碳源不能利用外,对供试的甘露糖等16种碳源均可利用。除一个菌株外,其余的10个菌株均能耐1%NaCl,但不超过2%。用链霉素等9种抗菌素定量加入YEM培养基;培养分离出的菌株,根据其抗性反应,可将它们分为5个抗菌素抗性类型。     

根瘤菌与AM真菌双接种对大豆植株生长的影响

在盆栽条件下测定了根瘤菌(大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌)和AM真菌(G.etunicatum和G.constrictum)双接种对大豆植株生物量的影响。与对照(①不接菌对照;②单接根瘤菌对照;③单接AM真菌对照)相比,根瘤菌与AM真菌双接种显著促进大豆植株的生长和生物量的提高;同时,接种AM真菌可增加根瘤菌的结瘤数;接种根瘤菌也可提高AM真菌的根段侵染率。     

四川紫色土壤中土著大豆根瘤菌的资源分布

调查四川紫色土壤中土著大豆根瘤菌分布状况的结果表明。土著根瘤菌数在种植大豆的紫色土中为３３～１５００个／ｇ干土;未种植大豆的土中为２．５个／ｇ、３．８个／ｇ干土;水稻土壤没有测出。这些土著大豆根瘤菌与大豆品种的共生有效性不同,自贡５号、川农早熟１号的浸染力和固氮性比泉水３号强,但不及基因工程菌株ＨＮ３２。     

大豆根瘤菌元素分析的研究

大豆的共生体有3个类群。用新近发展起来的细胞成分N、C分析技术分类大豆根瘤菌发现,快生型大豆根瘤菌的N含量为2.74 - 4.33%,C含量为50.82 - 52.73%,N/C比值＜10;慢生型大豆根瘤菌N含量为5.41 - 9.71%,C含量为43.59 - 50.32%,N/C比值为11.43 - 20.94;超慢型大豆根瘤菌N含量为9.19 - 11.53%,C含量为42.56 - 46.10%,N/C比值为20.56 - 25.46%。3个类群有较大差异。细胞成分N、C含量分析可作为大豆根瘤菌分类上的一个重要指标。     

施用根瘤菌对土壤微生物氮素类群数量及土壤氮素的影响

为研究施用根瘤菌条件下,大豆不同生育时期土壤微生物数量及土壤氮素含量动态变化,于大豆苗期、花期、结荚期、成熟期分别对大豆根际土壤氨化细菌、硝化细菌、自身固氮菌数量及土壤碱解氮、全氮含量进行测定。结果表明:施用根瘤菌处理与对照相比,在大豆的不同生育时期土壤氨化细菌、硝化细菌、自身固氮菌数量上存在差异,但在大豆的整个生育期根瘤菌有效增加了微生物氮素类群数量。除成熟期土壤中碱解氮含量根瘤菌处理低于对照,各时期土壤中碱解氮含量根瘤菌处理均高于对照,施用根瘤菌在大豆整个生育期增加了土壤全氮的含量。     

根瘤菌与微肥对大豆生理及产量的影响

为促进大豆生产过程中根瘤菌和微肥的合理使用,采用根瘤菌、微肥、根瘤菌+微肥、对照4个处理,在大豆苗期(V3)、盛花期(R2)、盛荚期(R4)、满粒期(R6)对大豆叶片的叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量进行测定;在大豆成熟期对产量及相关农艺性状进行测定。结果表明:根瘤菌和微肥的使用在大豆不同生育期,一定程度上增加了大豆叶片叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白含量;产量结果表明:无论是单独施用根瘤菌、单独施用微肥或根瘤菌和微肥同时施用均可提高大豆产量,与对照相比根瘤菌+微肥处理产量为2 643.07kg·hm~(-2),在各处理中产量最高,与对照相比增产26.02%;根瘤菌处理增产18.33%;微肥处理增产21.73%。     

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。