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。     

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。     

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。     

紫穗槐丛枝菌根(AM)根系分泌物诱导根瘤菌结瘤因子及作用研究

为了进一步揭示丛枝菌根(AM)真菌促进紫穗槐结瘤数量及提高固氮能力的机制,试验采用高效液相色谱法(HPLC)并结合结瘤因子生物检测法,研究了菌根化紫穗槐苗木根系分泌物对根瘤菌结瘤因子的诱导效果,以及结瘤因子紫穗槐苗木生长的作用。结果表明,菌根分泌物能够显著诱导根瘤菌产生结瘤因子,HPLC检测图谱33min出现的色谱峰物质能够诱导紫穗槐的根毛产生变形;结瘤因子回接盆栽紫穗槐实生苗结果表明,在灭菌基质上播种的紫穗槐苗木能够产生根瘤原基并结瘤,且双接种结瘤因子和AM真菌处理的紫穗槐苗木产生根瘤原基的数量显著高于单独接结瘤因子处理的苗木;结瘤因子提高了紫穗槐的菌根侵染率,结瘤因子的量越大,AM真菌对紫穗槐的侵染效果越显著;结瘤因子与AM真菌混合接种能显著提高紫穗槐苗木的生物量。     

大豆根瘤菌HH103 rhcN突变对结瘤能力的影响

【背景】大豆是重要的经济作物,能够为人类提供大量的植物蛋白和油脂。大豆在生长过程中,能够与根瘤菌形成共生体系进行共生固氮,该形式的共生固氮能够将空气中的氮气还原成氨,为大豆生长发育提供丰富氮源。根瘤菌Ⅲ型分泌系统是根瘤菌中重要的蛋白分泌结构,能够通过分泌Ⅲ型效应因子在共生体系建立过程中发挥重要调控作用。根瘤菌rhcN编码一种ATP转移酶,是根瘤菌Ⅲ型分泌系统的重要组成部分,能够保障根瘤菌Ⅲ型效应因子向宿主细胞的正常分泌。【目的】探索rhcN突变情况下对根瘤菌结瘤能力的影响,提高大豆-根瘤菌共生体系的固氮效率,为大豆农业生产提供必要的参考和支持。【方法】通过三亲杂交和同源重组,在rhcN起始密码子ATG下游插入了一个Km抗性基因,利用PCR扩增和Southern blot对插入情况进行验证,从而构建rhcN插入突变体HH103ΩrhcN。利用大豆染料木苷（Genistin）对野生型根瘤菌HH103及HH103ΩrhcN突变体进行诱导,并对处理组合对照组进行胞外蛋白纯化,通过Western blot检测rhcN突变对根瘤菌III型效应因子NopC及NopT分泌的影响。利用双层钵植物培养系统对大豆Williams82进行野生型根瘤菌HH103和HH103ΩrhcN突变体接种,分析rhcN突变对根瘤表型的影响。利用前期收集的100份基因型差异的大豆品种进行结瘤能力鉴定,分析根瘤菌Ⅲ型效应因子分泌异常情况下在不同基因型大豆品种中的结瘤表现。【结果】通过PCR扩增和Southern blot验证了成功构建的HH103ΩrhcN突变体,胞外蛋白鉴定表明rhcN突变能够抑制根瘤菌Ⅲ型效应因子NopC和NopT分泌。利用HH103ΩrhcN突变体和野生型HH103在Williams82进行结瘤鉴定,结果表明,rhcN突变能够显著抑制根瘤数和根瘤干重。对100份基因型差异的大豆品种进行结瘤鉴定,结果表明,rhcN突变能够引起其中80份大豆资源根瘤数目降低,13份根瘤数目显著升高,7份不发生显著性变化。【结论】rhcN突变能够引起根瘤菌Ⅲ型效应因子的异常分泌,进而能够影响共生体系的建立。根瘤菌III型效应因子在大豆-根瘤菌共生体系形成过程中发挥着重要作用,并且不同基因型大豆遗传背景对根瘤菌Ⅲ型效应因子具有不同应对反应。     

大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）在黑龙江省接种效果与接种有效性的研究

据1983-1985年在黑龙江省45个县（市）792个试验点,6种土壤和14个大豆品种的小区试验和大面积试验证明：大豆接种根瘤菌比不接种平均增产11.2%,每公顷增收大豆241.5公斤。5年（1983-1987）累计应用面积已达31.5万公顷。由于大豆接种根瘤菌增加了大豆的结瘤数和根瘤重、植株鲜重和干重、植株含氮量和根瘤固氮酶活性,从而提高大豆产量和籽实蛋白质含量。本文研究了大豆接种根瘤菌的有效性与土著根瘤菌生态分布（以大豆自然结瘤性状C值、接种回收率为指标）,大豆品种对根瘤菌的选择性,土壤化学因子（N. P. K. pH.有机质）的相关关系以及与化学肥料（磷酸二铵）、微量元素肥料（钼酸铵）,VA菌根真菌的联合增产效应。     

大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicuum)在黑龙江省接种效果与接种有效性的研究

据1983-1985年在黑龙江省45个县,(市)792个试验点,6种土壤和14个大豆品种的小区试验和大面积试验证明:大豆接种根瘤菌比不接种平均增产11.2%,每公顷增收大豆241.5公斤。5年(1983-1987)累计应用面积已达31.5万公顷。由于大豆接种根瘤菌增加了大豆的结瘤数和根瘤重、植株鲜重和干重、植株含氮量和根瘤固氮酶活性,从而提高大豆产量和籽实蛋白质含量。本文研究了大豆接种根瘤菌的有效性与土著根瘤菌生态分布(以大豆自然结瘤性状C值、接种回收率为指标),大豆品种对根瘤菌的选择性,土壤化学因子(N.P.K.DH.有机质)的相关关系以及与化学肥料(磷酸二铵)、微量元素肥料(钼酸铵),VA菌根真菌的联合增产效应。     

大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）在黑龙江省接种效果与接种有效性的研究

据1983-1985年在黑龙江省45个县（市）792个试验点，6种土壤和14个大豆品种的小区试验和大面积试验证明：大豆接种根瘤菌比不接种平均增产11.2%，每公顷增收大豆241.5公斤。5年（1983-1987）累计应用面积已达31.5万公顷。由于大豆接种根瘤菌增加了大豆的结瘤数和根瘤重、植株鲜重和干重、植株含氮量和根瘤固氮酶活性，从而提高大豆产量和籽实蛋白质含量。本文研究了大豆接种根瘤菌的有效性与土著根瘤菌生态分布（以大豆自然结瘤性状C值、接种回收率为指标），大豆品种对根瘤菌的选择性，土壤化学因子（N. P. K. pH.有机质）的相关关系以及与化学肥料（磷酸二铵）、微量元素肥料（钼酸铵），VA菌根真菌的联合增产效应。     

不同施肥条件下接种根瘤菌对鲜食大豆结瘤和产量的影响

为探索不同根瘤菌和减施氮肥对鲜食大豆结瘤和产量的影响,通过盆栽试验,设置不接种根瘤菌常规施肥(CK1)、不接种根瘤菌减氮施肥(CK2)、接种慢生型大豆根瘤菌USDA110常规施肥(U1)、接种慢生型大豆根瘤菌USDA110减施氮肥(U2)、接种费氏中华根瘤菌CCBAU45436常规施肥(C1)和接种费氏中华根瘤菌CCBAU45436减施氮肥(C2)处理,研究不同施肥水平和根瘤菌接种水平下鲜食大豆的根瘤数、根瘤质量、根瘤固氮酶活性和产量的差异.结果表明,在常规施肥水平下,花荚期C1处理的根瘤数大于CK1处理,差异极显著;根瘤质量、根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.采青期C1处理根瘤数大于CK1处理,差异极显著,C1处理的根瘤鲜质量、根瘤干质量也显著大于CK1,根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.减氮施肥水平下,花荚期U2处理的根瘤数显著大于CK2处理;U2处理的根瘤鲜质量、根瘤干质量显著大于C2处理,与CK2无显著差异;根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.采青期C2处理的根瘤数显著大于U2处理,根瘤鲜质量、根瘤干质量和根瘤的固氮酶活性在各处理间无显著差异.不接种根瘤菌水平下,花荚期和采青期CK1、CK2处理的根瘤数、根瘤鲜质量、根瘤干质量和根瘤的固氮酶活性无显著差异.接种USDA110根瘤菌水平下,花荚期U2处理的根瘤固氮酶活性显著高于U1处理,采青期差异不显著;花荚期、采青期的根瘤数、根瘤鲜质量、根瘤干质量在U1处理与U2处理间均无显著差异.接种CCBAU45436根瘤菌水平下,花荚期C2处理的根瘤固氮酶活性显著高于C 1处理,采青期差异不显著;花荚期、采青期的根瘤数、根瘤鲜质量、根瘤干质量在C 1处理与C2处理间均无显著差异.综合说明,接种根瘤菌影响了鲜食大豆的结瘤情况,但对根瘤的固氮酶活性影响不大.减施氮肥影响了花荚期鲜食大豆根瘤的固氮酶活性,但对结瘤影响不大.不同施肥水平和根瘤菌接种水平下各处理间产量均无显著差异,但U2、C2处理的鲜食大豆单株鲜籽粒产量比CK1处理分别提高了4.61％、4.24％,在减施氮肥后接种根瘤菌提高了鲜食大豆的产量.     

我国亚热带地区快生型大豆根瘤菌遗传多样性研究

利用16S rDNA PCR-RELP、16S rDNA基因序列分析以及16S-23S rDNA IGS PCRRELP技术,对分离自我国江苏盐城、浙江温州、湖北仙桃及重庆等亚热带地区的31株大豆快生型根瘤茵(fast-growing rhizobia)进行了群体遗传多样性研究.16S rDNA PCR-RELP分析结...     

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。     

接种大豆根瘤菌(Sinorhizobium fredii)遗传工程菌株LMG101对大豆的增产效应

 笔者曾报道带外源肺炎克氏杆菌 (Klebsiellapneumoniae)nifA的大豆根瘤菌 (Sinorhizobium fredii)工程菌株LMG10 1在实验室条件下具有较高的结瘤固氮效率 ,用其接种大豆幼苗可以提高大豆生物量。本项工作通过 3年的田间小区试验 ,对工程菌S .frediiLMG10 1的田间施用效果进行了研究。试验表明 ,接种工程菌S .frediiLMG10 1能有效地提高大豆的结瘤固氮效率和大豆产量。接种工程菌S .frediiLMG10 1的大豆植株固氮酶活力分别比对照和接种出发菌植株高 3.1倍和 2 .1倍 ,与之相应工程菌占瘤率也较高 ,大豆田间产量分别比对照和接种出发菌提高 10 %和 5 %以上 ,统计差异显著 (P <0 .0 5 )。     

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。     

生长调节剂对红小豆芽菜生长及产量的影响

为在红小豆芽菜生长过程中合理使用生长调节剂,以红小豆种子为材料,研究了生长调节剂赤霉素（GA3）、6-苄氨基嘌呤（6-BA）对红小豆芽菜生长及产量的影响。结果表明：红小豆芽菜生长过程中应用适宜浓度的生长调节剂能促进其生长并提高产量。适宜的6-BA浓度应为300mg·L-1,适宜的赤霉素和6-BA混合液的浓度应为500mg·L-1。     

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。     

费氏中华根瘤菌共生质粒缺失对结瘤和固氮能力的影响

费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii)HN01在大豆上的结瘤表现为非品种专一性，其共生质粒pSymHN01b在诱动转入另一非品种专一性结瘤菌株WWG18SR后，获得的转移接合子WWG18SRN1中的pSymHN01b缺失约40b。盆栽结瘤试验证明，pSymHN01b的缺失导致WWG18SRN1由非品种结瘤菌株转变为大豆品种专一性结瘤菌株，并失去了在所有供试的大豆品种上固氮的能力。在获得了完整的pSymHN01b的转移接合子WWG18SRN2存在时，WWG18SRN1在黑农33上的结瘤受到抑制。     

绿豆品种芽用特性的初步评价

针对绿豆品种芽用特性评价体系不完善和优良品种鉴别不明确的现状,收集我国不同地区的55份绿豆品种及品种资源作为供试材料,模拟工厂化豆芽生产工艺,根据绿豆及绿豆芽的10项性状指标,采用主成分分析、K-均值聚类分析和相关性分析对绿豆芽用特性进行初步评价。结果表明:产量因子和芽用因子的评价贡献要大于营养因子。不同品种绿豆田间单株产量的变异范围较豆芽产出量大,在聚类分析所划分的5个类群中,田间单株产量的差异也较豆芽产出量大。单株产量与百粒重呈极显著正相关。豆芽产出量与百粒重呈极显著负相关,与豆芽下胚轴长呈极显著正相关,与绿豆蛋白质含量呈极显著负相关;评价绿豆品种芽用特性优劣时,应重点考虑品种的单株产量和豆芽产出量、同时兼顾品种的蛋白质含量和豆芽形态等,优先筛选田间单株产量≥12.70,豆芽产出量≥7.75的品种作为芽用备选资源。     

壳聚糖及其衍生物在绿豆芽加工中的应用

研究了壳聚糖及其衍生物对绿豆芽产量及品质的影响.结果表明,所有的壳聚糖及其衍生物不仅可以增加绿豆芽产量,而且可以提高绿豆芽的品质.其中壳聚糖谷氨酸盐表现最佳.在使用浓度为0.05%,浸种时间为8 h时,总产量增加10%以上,Vc含量提高61.93%,且硬度、茎粗和茎长也有不同程度的增加.