根瘤菌基因组内简单重复序列的分析

【目的】分析根瘤菌基因组中的简单重复序列（simple sequence repeats,SSRs）,为其在根瘤菌遗传多样性研究中的应用提供有益的信息。【方法】利用公共的微生物串联重复序列数据库资源,对已测序的3种根瘤菌基因组中SSRs的结构类型、分布、丰度等进行系统的比较分析。【结果】大豆慢生根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）、百脉根根瘤菌（Mesorhizobium loti）和苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）基因组中的SSRs分别为1 410个、859个和638个,3种根瘤菌基因组中长重复的四、五、六核苷酸基序更为丰富,变异性更高。数目最少的为单碱基重复。【结论】3种根瘤菌的SSR在结构类型和分布规律上均具有一定的相似性。     

大豆应用根瘤菌减少氮肥施用效果分析

大豆根瘤菌可将空气中的氮素变成植物生长发育需要的氮素。但大豆根瘤菌固氮之前需要施用一定氮素,施用过多会影响根瘤菌的生长,施用多少氮素既能保证前期大豆生长不缺氮素,又不抑制大豆根瘤菌的生长。经过试验,在2013年的气象条件下,公顷施纯N15~30kg,既能满足前期对氮的需求,中后期又不抑制大豆根瘤菌的生长,而且比常规施肥减少尿素30~45kg/hm2,节约了成本,增加了效益。     

三株田间分离大豆根瘤菌16S rDNA基因鉴定及序列比较

文章采用16S rDNA技术,对分离自黑龙江省的3株大豆根瘤菌进行了序列测定及分析,通过与模式菌株的比较确定其在系统发育中的地位。结果表明,3个菌株与慢生根瘤菌亲源最近,利用分析根瘤菌16S rDNA的方法来鉴定根瘤菌的准确性较高,可行性较好。     

中国六省土壤中大豆根瘤菌血清类群及其分布的研究

分别从湖北，湖南等６个省的５种土壤，１３个大豆品种分离。鉴定出８００多株快、慢生大豆根瘤菌。快生根瘤菌在其中的４个地区出现，分离频率为０￣５６．５％，我国土壤中的快生大豆根瘤菌订是ＵＳＤＡ２１７、２０４８、ＤＥ１６１１，２１２０，２０７７等血清型。     

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。     

分子标记技术在根瘤菌生态研究中的应用

本文就遗传标记技术的概况、理想分子标记标准、DNA标记技术发展现状,分子生态学的发展,分子标记技术在根瘤菌生态研究中的应用现状和前景作了简要概述.目前在根瘤菌生态的研究中有两大问题尚待解决根瘤菌基因组与共生植物基因组之间相互作用机制以及高效重组根瘤菌的环境释放与生物安全问题,这就需要新的技术和理论,而分子生物学的发展以及分子生态学的诞生正好提供了理论和技术基础.     

旌德县紫云英接种根瘤菌剂种植试验

为促进绿肥恢复生产,提升耕地地力,旌德县土肥站于2010年开始实施土壤有机质提升-绿肥种植项目。为提高科学技术在农业增产中的贡献率,该站在土壤有机质提升项目实施过程中积极开展紫云英接种根瘤菌试验,为推进根瘤菌在绿肥作物上的推广应用提供科学依据。     

导入外源DNA的大豆根瘤菌22—10基因工程菌株的构建与分析

通过三亲本杂交,分别将紫云英根瘤菌7635R的基因文库和慢生型大豆根瘤菌22-10的基因文库引入到慢生型大豆根瘤菌22-10中,获得了大量的含有外源DNA片段的转移接合子。以结瘤试验作选择标准,从中筛选到3株具有较高固氮效率的基因工程菌株HN5-1、HN5-2和HN22-2。采用反向杂交,将接合子HN5-2中的外源重组质粒转回到大肠杆菌中,提取质粒作EcoRI酶切。表明pLAFR1质粒载体上携带有大约20 kb大小的DNA片段。实验还证明,在含有从根瘤菌转移而来的pLAFR1质粒的大肠杆菌细胞中,常伴随有辅助性质粒pRK2013的存在,用四环素和卡那霉素两种选择性抗性可淘汰其中的pRK2013质粒而仅保留有来自根瘤菌的pLAFR1重组质粒。     

紫花苜蓿根瘤菌研究进展

对苜蓿根瘤菌资源生物多样性采集与保藏、苜蓿根瘤菌的田间应用研究、苜蓿根瘤菌固氮机理的研究、影响苜蓿根瘤菌固氮效率的主要因子、苜蓿根瘤菌结瘤基因及其表达调控、结瘤基因与结瘤因子、根瘤菌分类研究历史与现状进行了综述,并对苜蓿根瘤菌的研究进展进行了浅评,提出广泛开展苜蓿根瘤菌资源调查,筛选和培育建立各个苜蓿品种的高效共生固氮体系、开辟苜蓿根瘤菌溶磷和分泌生长激素的研究是目前苜蓿根瘤菌研究的重点。     

分子生物学新方法在根瘤菌分类中的应用

随着分子生物学技术的发展,一些全新的方法应用于根瘤菌分类,使根瘤菌分类的研究得到了迅速发展,从过去的传统分类过渡到了以遗传特征和系统发育为主要依据的现代系统分类。研究在参考大量文献的基础上,概述了全细胞可溶性蛋白电泳、多位点酶电泳、ＤＮＡＧ＋Ｃ摩尔百分含量测定及ＤＮＡ－ＤＮＡ杂交、限制性片段长度多态性分析、随机扩增ＤＮＡ片段的多态性、基因外回文重复序列ＰＣＲ扩增技术及１６ＳｒＤＮＡ序列分析确定根瘤菌系统发育等７种分子生物学方法的原理、特点,以及在根瘤菌分类研究中的应用现状和前景。     

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％．     

非豆科植物的根瘤菌促生机制的研究进展

近年来,随着对根瘤菌与宿主植物的信号交流和结瘤机制研究的逐步深入,以及非豆科植物的基因改造技术的成熟,根瘤菌的宿主植物范围不断扩大,在非豆科植物中其促生作用不断增强。从非豆科植物中不同根瘤菌促生机制的角度,分别介绍了近年来该领域研究与应用的现状,并对根瘤菌在非豆科植物,尤其是禾本科植物中的应用前景进行展望。     

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。     

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。     

R—prime质粒pMN53在不同根瘤菌中的稳定性

ｐＭＮ５３是以ｐＭＮ２为载体克隆有菜豆根瘤菌共生基因的Ｒ－ｐｒｉｍｅ质粒，将ｐＭＮ５３接合转移到快生型大豆根瘤菌Ｂ５２，慢生型大豆根瘤菌２２１０以及紫云英根瘤菌７６５３Ｒ后，分别考察了ｐＭＮ５３在３种转移接合子中的稳定性。结果表明由ｐＭＮ５３携带的卡那霉素抗性（Ｋｍ＾ｒ）在３种供试菌株中都能稳定传代，但电泳分析都只能检测到载体质粒ｐＭＮ２，载体上所携带的外源基因脱落。用Ｔｎ５为探针进行的斑点杂交，     

我国根瘤菌共生固氮遗传学研究动态

本文就我国根瘤菌固氮的遗传学研究动态做一综述，内容包括根瘤菌共生固氮的遗传基础研究，如根瘤菌结瘤基因和固氮基因的定位，外源质粒与根瘤菌共生质粒的相互作用与遗传重组等，根瘤菌与豆科植物的相访识别与作用；以及我国根瘤菌遗传学研究展望。     

豆科植物根瘤形成条件初探

豆科植物的根瘤可以从空气中固定氮气而在贫瘠的土壤中生长。它的形成需要土壤中的根瘤菌或人工培养的根瘤菌与植物共同形成。但根瘤的形成还可由培养根瘤菌的无菌滤液诱导形成,这充分说明根瘤菌生长过程中分泌的某种可溶性物质具有刺激植物形成根瘤的作用,但这种根瘤由于不能形成豆血红蛋白而呈淡绿色或白色,且根瘤中有大量淀粉积累。实验中通过对根瘤的接种、观察、分析,总结了根瘤形成的原因,使我们对根瘤的研究更加深入。     

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。     

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。     

百脉根4个共生基因在水稻中的共表达及其对水稻转录组的影响

为建立水稻-根瘤菌共生固氮体系,将百脉根共生信号转导途径中的4个功能基因(LHK1、NSP1、NSP2和NIN)转入水稻,获得稳定转化的转基因水稻,并初步检测转基因水稻的表型和转录组水平上的差异。根瘤菌感染试验结果显示,根瘤菌侵染对照(转入空载体)和转基因水稻的根毛和表皮的比率没有显著变化,但接种根瘤菌14d后,对照与转基因水稻的侧根原基数有显著差异,转共生基因水稻的侧根原基明显增多。利用水稻cDNA芯片,检测转基因水稻组与对照组在接种根瘤菌7d和不接种根瘤菌条件下根的转录组变化,结果显示,转基因组与对照组水稻在植物防御反应、激素信号转导途径相关基因均有差异性表达,表明豆科共生基因影响了水稻对根瘤菌的反应。