以luxAB为报告基因的大豆根瘤菌的竞争结瘤研究

将来自pHN101的luxAB基因和来自pTR102的parCBA /DE基因,经过一系列中间载体整合到PLAFR3上构建成广宿主、稳定性质粒PHN158。通过三亲本杂交将pHN158导入费氏中华根瘤菌得到4株能在癸醛的激发下发出荧光的转移接合子WZRL、HWRL、HZRL和WWRL。将它们与3株大豆慢生根瘤菌WHB1、WHB2和WWB组配成12对组合,并以黑龙33和Williams为宿主以luxAB为报告基因进行竞争结瘤试验。结果表明,费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的平均竞争结瘤能力相当;同类型根瘤菌不同菌株之间的竞争结瘤能力存在着显著的差异;同时根瘤菌的竞争结瘤能力也明显受到宿主的影响。表明费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的竞争结瘤是一个菌株之间、菌植之间复杂的相互作用的过程。     

费氏中华根瘤菌内源质粒和大豆品种对菌株竞争结瘤能力及固氮效率的影响

 采用发光酶基因 (luxAB)标记技术 ,在无菌砂培条件下测定了费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)内源质粒和大豆品种对供试菌株竞争结瘤和固氮效率的影响。结果表明 ,供试菌株的固氮效率主要由共生质粒所决定 ;而竞争结瘤能力主要取决于其染色体所携带的基因 ,内源质粒 (包括共生质粒和非共生质粒 )对供试菌株竞争结瘤能力没有明显的影响。菌株的竞争结瘤能力对供试的大豆品种依赖性较小 ,品种对不同组合中的菌株竞争结瘤能力影响效果不同     

nolA基因在费氏中华根瘤菌中的验证及其对结瘤的影响

根据已公布的大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)nolA基因序列（AF322013),设计了一对保守区的特异性引物和1对非保守区的全长基因引物,通过PCR扩增发现在个别费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)中也存在nolA基因。进一步的结瘤抑制试验结果表明：含有nolA基因的费氏中华根瘤菌也有种群密度依赖调节方式的结瘤抑制现象,本结果对提高商品化根瘤菌剂的竞争结瘤能力具有重要的参考价值。     

gusA基因检测慢生花生根瘤菌竞争性的研究

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将gusA标记基因分别导入了2株慢生型花生根瘤菌Spr3-5和Spr4-5中。结果表明,gusA基因在2株慢生型花生根瘤菌Spr3-5和Spr4-5中可以有效表达;对出发菌株和标记菌株的代时测定结果表明,二者之间没有显著差异;在标记菌株与出发菌株等量接种的前提下,比较了二者的竞争结瘤能力,结果表明,标记菌株形成的根瘤(蓝瘤)的占瘤率与出发菌株差异不显著;为了研究标记菌株与出发菌株的固氮有效性,测定了标记菌株与出发菌株各自共生植株的干重、全氮和叶绿素含量,结果表明,标记菌株与出发菌株的这3项指标之间没有显著差异。这说明利用gusA基因研究慢生根瘤菌的竞争结瘤能力是可行的。     

ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响

利用大肠杆菌S17-1与根瘤菌进行两亲本接合转移,将苜蓿中华根瘤菌Sm1021中的ACC脱氨酶基因导入大豆快生根瘤菌HH103,在苜蓿中华根瘤菌Sm1021中过表达ACC脱氨酶基因,探讨ACC脱氨酶对根瘤菌共生固氮及竞争结瘤的影响。结果显示:接种过表达ACC脱氨酶的重组根瘤菌Sm1021,宿主植物地上部分鲜质量与结瘤数量有所增加;接种外源导入ACC脱氨酶的重组根瘤菌HH103,能够增加结瘤数,提高植物地上部分干质量且竞争结瘤能力增强。但是,接种2种重组根瘤菌后,宿主植物的根瘤鲜质量和根瘤固氮酶酶活性无明显变化。     

nolA基因在费氏中华根瘤菌中的验证及对结瘤的影响

根据已公布的大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)nolA基因序列(AF322013),设计了一对保守区的特异性引物和一对非保守区的全长基因引物,通过PCR扩增发现在个别费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)如HH21中也存在nolA基因。结瘤抑制实验结果表明:含有nolA基因的费氏中华根瘤菌HH21也有种群密度依赖性调节的结瘤抑制现象。     

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。     

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)质粒复制基因repC序列多样性的研究

采用质粒快速检测法从供试33株费氏中华根瘤菌中分别检测出2～4个内源大质粒。用根据豌豆根瘤菌的repC基因设计1对引物RCI和RC3,从供试菌株及3株华癸中生根瘤菌和1株大豆慢生根瘤菌中扩增得到repC基因片段,证明在费氏中华根瘤菌中广泛存在repC基因。通过对扩增产物的测序,并与已报道的repC基因序列进行聚类分析,发现供试菌株可分为2个群,群a和群b,群内十分保守,但群间差异明显;其中群b的序列与已知类型的差异明显。     

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。     

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。     

紫云英根瘤菌不同菌株间结瘤竞争能力的比较

通过竞争结瘤试验研究紫云英根瘤菌不同菌株间的竞争结瘤能力,以紫云英宁波大桥品系为宿主植物,7株分离自不同生境紫云英根部瘤体内的菌株与中慢生华癸根瘤菌7653R为研究对象,采用单独接种、与7653R菌株1∶1混合接种方式,在30 d时采样,统计根瘤数量、根瘤质量、不同菌株的占瘤率、定殖能力等。结果发现,紫云英根瘤菌2号菌株的竞争能力与7653R相当,其他菌株的竞争性都不同程度地弱于7653R,尤其是1号菌株的定殖能力最弱,仅是7653R占瘤率的9%。在同时含有2种根瘤菌的瘤体内,7653R和竞争菌株的数量比例相近。不同生境根瘤菌的竞争结瘤能力存在差异,试验同时获得了1株与经典菌株7653R竞争能力相当的紫云英根瘤菌菌株。     

用gusA基因检测慢生花生根瘤菌接种效果

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将gusA标记基因分别导入2株慢生型花生根瘤菌Spr2-5和Spr3-6中,检测结果表明,gusA基因在2株慢生型花生根瘤菌Spr2-5和Spr3-6中可以有效表达。盆栽试验结果表明,本试验所采用的2个菌株与土著菌相比有更强的竞争结瘤能力,固氮有效性也较高。     

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％．     

用celB基因检测慢生型花生根瘤菌接种的效果

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将celB标记基因分别导入2株慢生型花生根瘤菌Spr2-8和Spr4-7中,检测结果表明,celB基因在Spr2-8和Spr4-7中均可以有效表达.通过盆栽试验研究了标记菌与土著菌的竞争结瘤效果,结果表明本试验所采用的2个菌株与土著菌相比有更高的竞争结瘤能力,其固氮有效性也较高.     

豌豆根瘤菌共生质粒pJB5JI对费氏中华根瘤菌共生固氮作用的影响

通过两亲本接合转移,将豌豆根瘤菌T83K3共生质粒pJB5JI转入费氏中华根瘤菌HN01及其质粒缺失突变株中,获得8个转移接合子,其中受体为HN01和pSfrHN01a缺失突变株HND28的接合子能够在大豆上形成有效根瘤,无论是人工传代还是与植物共生,外源质粒pJB5JI与受体菌内源质粒均能稳定存在,但不能在豌豆上结瘤,与大豆共生固氮能力和竞争结瘤能力与受体菌亲本相比没有明显变化.消除共生质粒的突变株HND29和共生质粒与pSfrHN01a质粒均消除的突变株HND100作受体菌的接合子,既不能在大豆上结瘤,也不能在豌豆上结瘤.研究结果表明,pJB5JI与HN01的3个质粒属于不同的不相容群.pJB5JI在HN01中的表达功能可能受到受体菌的共生质粒和染色体基因的共同影响.     

Bradyrhizobium japonicum工程菌株HN32田间占瘤率的测定

应用特定根瘤菌株接种豆科植物与土著根瘤菌竞争结瘤,在竞争中特定根瘤菌结瘤数占总瘤数的百分数称为占瘤率。这是分析特定根瘤菌株产生增产效果的重要因素。测定占瘤率的方法,主要有抗性标记技术,荧光抗体技术,酶连免疫技术,分子杂交技术和红外线指纹图谱法等,每种方法都有其优缺点。本研究利用HN32菌株的四环素抗性测定技术和α—~(32)P标记的pHN32为探针进行的DNA/DNA杂交技术来考查田间接种大豆根瘤菌工程菌株HN32的占瘤率。     

根瘤菌竞争结瘤的研究进展

近年来已通过自然选育或基因工程技术获得了不少具有高效固氮能力的菌株。并在人工控制的条件下证明它们能够使豆科作物显著增产。但由于人工接种剂与土著根瘤菌的竞争结瘤问题一直未得到很好解决，阻碍了这些高效固氮菌株田间应用效果的发挥。尽管人们对这一问题已进行了大量的研究。但也根瘤菌结瘤基因的研究相比。我们对根瘤菌的竞争结瘤机制的认识仍非常有限。已有的研究结果表明，影响根瘤菌竞争结瘤的因素主要包括根瘤菌与宿主植物的遗传基因和生态学因素两个方面。     

正阳县花生根瘤菌遗传多样性及其共生特性研究

从河南省正阳县土壤中捕捉67株根瘤菌,根据IGS-RFLP结果分成9个基因内间隔区(intergenic spacer, IGS)类型,通过16S rRNA基因序列系统发育分析鉴定菌株为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),并依据持家基因多位点序列分析(multilocus sequence analysis, MLSA)结果将其分成7个簇(Clusters)。其中,Clusters 1被鉴定为广东慢生根瘤菌(B.guangdongense),Clusters 2、3、4、5和6分别被鉴定为慢生根瘤菌属的疑似新种群B.genospeciesⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ。选取11个代表菌株,结瘤基因nodA序列与广东慢生根瘤菌CCBAU 51649~T和广州慢生根瘤菌(B.guangzhouense) CCBAU 51670~T聚为相同分支,宿主均为花生。所有代表菌株均能与花生植株共生结瘤,且叶绿素含量、地上部干质量和地下部干质量、株高度、根长度与对照相比均有显著提升,其中接种ZB30的处理组的地上部干质量是对照组的2.7倍。     

导入额外拷贝nifA基因对费氏中华根瘤菌HN0 1NL根圈定殖与竞争结瘤的影响

本文研究了导入额外拷贝的肺炎克氏杆菌 (Klebsiellapneumoniae)nifA基因对受体费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)HN0 1在大豆根圈的定殖和竞争结瘤的影响。将HN0 1分别与带有标记基因luxAB的参照菌株HN0 1L和带有nifA基因和标记基因luxAB的重组菌株HN0 1NL按照 1∶1等量比例接种于大豆黑龙 3 3种子表面 ,在灭菌土和非灭菌土中研究其定殖动态。每一供试菌株在根圈中的比例依次于播种后第 3天、第 7天、第 1 0天、第 1 2天、第 1 4天、第 1 6天、第 2 1天和第 3 6天进行测定 ,占瘤率在播种后第 4 0天进行比较测定。盆栽实验结果表明 :导入了额外拷贝nifA基因的重组菌HN0 1NL与受体菌HN0 1和参照菌HN0 1L相比较 ,在灭菌土和非灭菌土中均表现出显著增强的大豆根圈适应性和竞争能力     

大豆根瘤促生剂对费氏中华根瘤菌产结瘤因子影响

以费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)为研究对象,利用紫外分光光度计对大豆根瘤促生剂的作用进行了初步研究。结果表明:大豆根瘤促生剂可以使费氏中华根瘤菌的对数期提前,稳定期延长;同时,该根瘤促生剂可以诱导费氏中华根瘤菌产生结瘤因子;在根瘤促生剂存在的条件下,使用实验室培养的黄豆芽配制的培养基可以促进结瘤因子的产生;最佳的结瘤因子诱导剂为全豆芽研磨液+大豆根瘤促生剂,诱导剂的最佳用量为1.0%,最佳诱导温度为30℃。