兰坪铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌耐受性研究

对16株分离自兰坪铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌进行了耐盐、耐酸碱、耐高温或低温、耐铅锌等抗逆性研究。结果表明,该区的豆科植物根瘤菌耐盐性普遍较差;多数菌株具有很强的耐酸性,耐碱能力较弱,仅1株长波叶山蚂蝗共生根瘤菌的耐酸碱能力较强;耐低温的菌株较多,只有1株与美丽胡枝子共生根瘤菌较能耐受高温;大多数菌株对铅、锌单盐和双盐具有良好的耐性能力,但是对铅锌双盐的毒害的耐受明显减弱。     

陕西商州铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌耐铅锌胁迫能力及其生理生化特征

以从陕西商州铅锌尾矿区豆科植物中分离纯化的12株根瘤菌为对象,采用固体平板接种培养法研究了菌株耐铅、锌单盐与铅锌双盐胁迫的能力,同时用液体试管振荡培养法测定了菌株的生理生化特征。结果表明,该区域的豆科植物根瘤菌对铅、锌单盐胁迫具有良好的耐性,但对铅锌双盐胁迫的耐性明显低于单盐。耐性菌株在生理生化特性上存在广泛差异,对铅锌耐性越强的根瘤菌,其阳性生理生化特征也越多。实验初步筛选到了3株耐铅锌胁迫能力强的根瘤菌菌株CH3、MX7和HZ10,它们分别与豆科植物刺槐（Robinia pseucdoacacia）、天蓝苜蓿（Medicago lupulina）和多花胡枝子（Lespedeza floribunda Bunge）共生。研究可以得出耐性根瘤菌对铅锌胁迫的抵抗能力可能是建立在其具有多种生理代谢反应基础上的,即它们通过改变代谢途径以适应重金属的污染环境,对铅锌胁迫耐性强的根瘤菌菌株在重金属尾矿区的土壤和植被恢复中有潜在的开发应用价值。     

会泽铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌耐铅锌性及其生理生化特征研究

研究铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌对铅锌的响应,可为利用豆科植物改良尾矿区土壤及植被恢复提供理论依据.会泽铅锌尾矿土壤被铅锌严重污染,铅锌含量分别是全国土壤(A 层)的110倍和54 倍.通过现场采样、室内分离和耐性培养,对10 株分离自会泽铅锌尾矿区豆科植物的根瘤菌的铅、锌单盐与铅锌双盐逆境进行了耐性研究.结果表明,该区域的豆科植物根瘤菌对铅、锌单盐逆境具有良好的耐性,但是对铅锌双盐的耐受明显减弱.对这10株根瘤菌的生理生化特征研究结果表明,会泽尾矿区根瘤菌的生理生化特性存在广泛差异,根瘤菌铅锌耐性越强,其阳性生理生化特征越多.一株与三叶草共生接瘤的HS3,一株与香豌豆共生接瘤的HX6 和一株与猪屎豆共生接瘤的HZ8,它们不但表现出耐铅锌,而且生理代谢广泛,显示这3 株根瘤菌在铅锌尾矿区的利用具有较好的潜能.     

陕西等地区豆科植物根瘤内生细菌遗传多样性和系统发育研究

采用16S r DNA PCR-RFLP、16S r DNA全序列分析、BOX-PCR等多相分类技术,对采集自陕西神木、甘肃天水、青海泽库地区的豆科植物根瘤内生细菌资源的多样性进行了研究。从采集的豆科植物根瘤中共分离到50株供试菌株,对这50株供试菌株和8株参比菌株进行了16S r DNA PCR-RFLP聚类分析。结果显示,全部供试菌株在81.5%的相似性水平上分成4个分支(在86%相似性水平上,分支I包括3个群,分支III包括3个群)。选取各群代表菌株进行16S r DNA测序,确定了50株供试菌株中,1株属于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),1株属于土壤杆菌属(Agrobacterium),6株属于中华根瘤菌属(Sinorhizobium),27株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus),其余13株则分别归属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和泛菌属(Pantoea)。表明16S r DNA PCR-RFLP和16S r DNA全序列分析结果具有较好的一致性。对部分16Sr DNA序列相似性达到100%的菌株进行BOXPCR来确定是否为同一克隆。研究结果表明,陕西神木等地区豆科植物根瘤内生菌具有很丰富的遗传多样性。     

兰坪铅锌尾矿区根瘤菌对铅锌响应研究

以从兰坪铅锌尾矿区已分离纯化的10株豆科植物根瘤菌为研究对象,用含50～1 500 mg/L的铅、200～2 000 mg/L的锌的单盐YMA培养基和双盐培养基进行培养,观察根瘤菌的生长情况,筛选出3株耐(抗)铅锌菌株,分别为菌株14.2.9、18.2.17、3.2.3。结合生理生化指标的测定结果,发现耐性强的菌株对各种糖利用特征与其他菌有所不同,能产酸而不产气;分解利用油脂、淀粉、明胶等物质的能力高于耐性弱的根瘤菌。说明在兰坪尾矿区根瘤菌存在多种生理类型,很可能通过改变代谢途径适应重金属污染的环境。     

三叶草、猪屎豆和含羞草植物根瘤菌16S rDNA PCR-RFLP分析和数值分类研究

采用 16SrDNAPCR -RFLP分析和表型数值分类 ,对分离自三叶草 (Trifolium)、猪屎豆 (Crotalaria)和含羞草(Mimosa) 3属植物的根瘤菌进行了分类研究。 16SrDNAPCR -RFLP分析表明 ,在 80 %的相似性水平上 ,6 7株待测菌株和 18株参比菌株归属到慢生根瘤菌属 (Bradyrhizobium)、中慢生根瘤菌属 (Mesorhizobium)、土壤杆菌属 (Agrobac terium)和根瘤菌属 (Rhizobium)与中华根瘤菌属 (Sinorhizobium) 4个系统发育分支。进一步对其中 5 6株待测菌株和14株参比菌株进行表型性状数值分类研究 ,在 84 %的相似性水平上 ,得到 6个独立的类群 :群Ⅰ、Ⅳ和Ⅵ为新群 ,没有与参比菌株聚在一起 ;群Ⅱ包含慢生大豆根瘤菌 (Bradyrhizobiumjaponicum) ;群Ⅲ含根瘤菌属 (Rhizobium) 2个已知的代表菌株 ;群Ⅴ含土壤杆菌属 (Agrobacterium) 2个已知种的代表菌株。以上结果表明 ,分离自这 3属植物的根瘤菌菌株具有表型和遗传型多样性 ,同时新发现分离自三叶草的根瘤菌的慢生和中慢生菌株 ;分离自含羞草的根瘤菌的慢生菌株和分离自猪屎豆的根瘤菌的快生菌株 ,此项研究也进一步证实这两种研究方法在菌株归群上的一致性     

6种根瘤菌系统发育分析及其耐硒能力

【目的】研究不同硒含量土壤中生长的紫云英和大豆共生根瘤菌种类和硒耐受能力。【方法】采用涂布平板法从植物根瘤中分离根瘤菌,提取根瘤菌总DNA,进行16S r DNA扩增、克隆与测序,并建立系统发育树进行分子系统发育分析。再将各菌株在不同浓度含硒平板上进行培养,以菌落变红为临界条件,筛选各菌株的硒耐受能力。【结果】(1)从高硒土壤上生长的紫云英和大豆根瘤中分离纯化得到5个根瘤菌菌株,从低硒土壤上生长的大豆根瘤中分离纯化出1个根瘤菌菌株。(2)6个菌株分属4个不同的属别,竹山、炼铁湾、渔塘坝紫云英根瘤菌供试菌株归属土壤杆菌属(Agrobacterium)、低硒大豆根瘤菌供试菌株归属慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、高硒大豆根瘤菌供试菌株归属中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、曾家紫云英根瘤菌供试菌株归属根瘤菌属(Rhizobium)。(3)竹山、炼铁湾、渔塘坝紫云英根瘤菌耐硒能力均为6μg/m L,曾家紫云英根瘤菌耐硒能力为5μg/m L,低硒、高硒大豆根瘤菌耐硒能力均为3μg/m L。【结论】在高硒自然环境(竹山、炼铁湾、渔塘坝、曾家)下生长的根瘤菌有较强耐硒能力,紫云英根瘤菌的耐硒能力高于大豆根瘤菌。     

西北部分矿区豆科植物根瘤菌重金属抗性及16S rDNA RFLP分析

从生长在西北部分矿区的豆科植物根瘤中分离筛选到对重金属有抗性的38株根瘤菌,采用PCR-RFLP分子技术进行16SrDNA指纹图谱分析,选取每种类型的代表菌株进行16S rDNA全序列测定,建立系统发育树状图,并对38株菌进行Zn、Hg、Cu、Cd和Pb 5种重金属的抗性研究.结果表明,供试菌株分别归属于中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)和土壤杆菌属(Agrobacterium).代表菌株CCNWSX1277和CCNWSX1294可耐受2.0 mmol·L-1的Zn2+,CCNWSX1277可耐受0.25 mmol·L-1的Hg2+,多数代表菌株可耐受1.6 mmol·L-1的Cu2+,仅3株代表菌株可以耐受Cd2+,其中CCNWSX1277能耐受1.4 mmol·L-1的Cd2+,所有代表菌株能耐受2.5 mmol·L-1的Pb2+.Agrobacterium属的2株代表菌株对5种重金属均有较强的耐受性;而Rhizobium属的4株菌和Sinorhizobium属的3株菌对5种重金属的耐受性不同,表现出较大的差异.总体来看,供试菌株对重金属的耐受性顺序为Agrobacterium>Rhizobium>Sinorhizobium.     

文山石漠化地区豆科植物根瘤内生细菌多样性分析

[目的]开展石漠化地区豆科植物根瘤内生细菌多样性研究,为豆科植物在石漠化地区生态恢复与重建中的应用提供理论依据.[方法]采用YMA培养基、NA培养基对采集自文山石漠化地区6种豆科植物根瘤的内生细菌进行分离纯化,再对分离获得的内生细菌进行酶切去除冗余、ARDRA分析、16S rDNA序列同源性分析及生物学表型特征分析.[结果]从6种豆科植物根瘤中共分离获得135株根瘤内生细菌,分别隶属于7个属24个种,其中49株为假单胞菌属(6个种)、17株泛菌属(3个种)、25株肠杆菌属(6个种)、17株芽孢杆菌属(5个种)、14株类芽孢杆菌属(1个种)、10株根瘤菌属(2个种)、3株农杆菌属(1个种).生物学表型特征分析显示,SWFU-W032菌株能在盐浓度为5％的培养基中生长;13株内生细可以在pH 12.0的培养基上生长;SWFU-W024、SWFU-W009菌株可以水解淀粉;SWFU-W011、SWFU-W015和SWFU-W020菌株具有抗生素合成能力;除SWFU-W060外的供试菌株均具有产IAA能力;SWFU-W045、SWFU-W046和SWFU-W070菌株具有产蛋白酶能力.[结论]文山石漠化地区豆科植物根瘤内生细菌具有丰富的多样性,其中存在一些具有较高抗性、较强耐受性和多种可促进植物生长的特异菌株,这些菌株可作为石漠化地区土壤改良和生态恢复等的资源应用.     

花生根瘤菌遗传多样性的RFLP分析

利用16S rRNA PCR-RFLP和16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP技术对分离自我国不同地区的55株花生慢生根瘤菌和6株参比菌株进行了遗传多样性研究.16S rRNA PCR-RFLP分析结果表明,在63%的相似性水平上,91%的供试花生幔生根瘤菌与B.japonicum和B.elkanii聚在一起;16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP分析结果表明,供试花生慢生根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,在65.8%的相似性水平上可分为3大类群.     

Phenotypic and Genetic Characterization of Trifolium Rhizobia Isolated from Temperate and Subtropical Regions of China

The clovers that comprise Trifolium genus are naturalized in the subtropical and tropical zones in China.They are valuable bioresources as important green manures and pasture grass,which contribute biologically fixed dinitrogen (N2) and provide nutrition to farming systems.However,there are very few effective strains available for inoculant production and there is little information available about symbiotic rhizobia in Chinese legume clover root nodules.In this study,139 root nodule bacteria were isolated from two clover species (Trifolium repens and Trifolium pretense) growing in the subtropical and temperate regions of China,16S rRNA gene sequence analysis,BOX-PCR,whole cell protein SDS-PAGE,and nodulation tests were performed to characterize these strains.The results showed that phenotypic and genetic diversities among 139 isolates were large,with 83 protein patterns and 66 BOX-AIR profiles,respectively.The rhizobial strains were first divided into two large phenotypic protein groups.The sequencing strains representing the two groups were related to Rhizobium leguminosarum USDA2370T and R.sophorae CCBAU03386T and had 99.6％-100％ similarities.The phylogeny specificity of the rhizobia from clover was elucidated,while showed a large variation in the fingerprints of the phenotypes and genotypes and genetic diversity was high (revealed by Shannon diversity index,H').The rhizobial isolates from subtropical regions,such as Anhui Province,Yunnan Province and Hubei Province,had higher diversities than those from temperate areas,such as Hebei Province and Shanxi Province,which could be used to identify rhizobial strains from clover and screen efficient inoculum strains.A number of diverse rhizobial strains had been identified and a pool of currently available clover rhizobial strains were increased.This would ultimately increase the likelihood of identifying more efficient strains suited for developing a successful inoculation strategy for the production of white clover.     

河北地区花生根瘤菌的系统发育多样性研究

 【目的】了解中国北方地区花生根瘤菌的多样性状况。【方法】采用16S rDNA PCR-RFLP、16S～23S IGS PCR-RFLP和16S rRNA基因的序列分析方法对分离自河北地区的58株花生根瘤菌以及Rhizobium、Agrobacterium、Sinorhizobium、Mesorhizobium和Bradyrhizobium的参比菌株进行系统发育多样性比较分析。【结果】16S rDNA PCR-RFLP方法在细菌属水平上聚群良好；而16S～23S IGS PCR-RFLP则适于属和种水平上的聚群。3种方法在系统发育上得到基本一致的结果。其中有38株花生根瘤菌是与Bradyrhizobium关系密切的慢生菌株，并且与B. japonicum和B. liaoningense的关系最为接近，与有关中国西南地区和华中地区花生根瘤菌的报道结果相似。然而供试菌株中还存在6株快生和10株中慢生花生根瘤菌，其中快生菌在系统发育关系上接近R. yanglingense、R. mongolense和R. gallicum。【结论】河北地区的花生根瘤菌具有更大的多样性。     

云南德宏地区含羞草根瘤菌表型数值分类研究

对分离自云南德宏瑞丽、潞西等地的86株含羞草植物根瘤菌株,和归属于Agrobacterium、Escherichia、Sinorhizobium、Burkholderia、Cupriavidus等属的6株已知参比菌株,进行了抗生素抗性、温度生长范围、碳氮源利用等88个表型性状研究。结果表明,该地区含羞草植物根瘤菌菌株中有15%的菌株能耐受5%的NaCl;菌株SWF67010、SWF67017的抗性较强,能耐受300μg/ml的四环素和卡那霉素以及5%的NaCl,并在4℃的条件下生长。试验数据通过MVSP4.1软件分析,得到数值分类树状图,供试菌株在78%相似水平上分为3个表观群,其中,第Ⅰ群5株未知菌株未与参比菌株聚群,第Ⅱ群3株未知菌株与中华根瘤菌属聚群,第Ⅲ群72株未知菌株与伯克霍尔德菌属聚群。     

Melanin用作根瘤菌鉴定的可行性研究

本试验利用两株从合欢树种(Acacia senegal)根瘤中分离获得的菌株TTR—44Mel~+和TTR—6Mel~-作材料,研究了Mel~+基因的稳定性,并与目前广泛使用的抗菌素标记法比较,探讨了Melanin(黑素)在根瘤菌竟争结瘤研究中,用于菌株鉴定的可行性。结果表明:Melanin用作根瘤菌株鉴定是一种可行而且简便的方法。     

接种不同根瘤菌对花榈木幼苗光合生理的影响及促生效应

为筛选促生效果好的花榈木Ormosia henryi根瘤菌菌株,建立良好的共生固氮体系,从贵州、浙江、安徽、福建、江西等不同地区采集花榈木根瘤并进行分离鉴定,将通过16S rDNA序列分析及回接验证的20株纯化菌株接种到1年生盆栽无菌花榈木幼苗上,并测定接种后花榈木幼苗光合速率、蒸腾速率、叶绿素荧光参数、生长指标及结瘤指标。研究结果表明:20个菌株接种后结瘤率均在90%以上,其中7号菌株结瘤率、结瘤数、根瘤质量均最高。接种根瘤菌能显著（P < 0.05）提高花榈木幼苗光合速率、蒸腾速率以及叶绿素荧光参数,促进花榈木幼苗的地上地下部分生长及总生物量积累,且接种不同菌株的促生效果差异显著（P < 0.05）。与对照相比,接种根瘤菌的花榈木幼苗光合速率、蒸腾速率、实际光合量子产量分别提高41.6%~197.4%,3.2%~512.9%和4.8%~95.2%;总根表面积、根平均直径、根尖数分别增加3.4%~866.1%,6.7%~193.3%和0.5%~92.1%;苗高生长量、地径生长量和生物量分别增加6.3%~273.8%,10.7%~185.7%和37.9%~310.3%。隶属函数综合评价结果表明:对花榈木幼苗光合生理和生长有显著促进作用的前5个菌株号为15号、16号、7号、18号、17号,可作为花榈木幼苗接种的优良菌株。     

模拟酸雨对铅锌冶炼废渣重金属释放及生物毒性的影响

为评价酸雨淋洗对铅锌冶炼废渣中重金属释放及生物毒性的影响，以黔西北酸雨严重区域大量堆存的铅锌冶炼废渣堆场为研究对象，对照组以去离子水为浸提剂，分析不同粒径废渣在不同酸度模拟酸雨浸提下重金属的分布特征及生物毒性变化规律。结果表明，与对照相比，模拟酸雨均可不同程度降低铅锌废渣浸出液的pH，废渣粒径越小浸出液的电导率越高。模拟酸雨可提高铅锌冶炼废渣浸出液中Cu、Zn、Cd的浓度，相同条件下，浸出液中重金属浓度总体上随废渣粒径减小呈增加趋势。模拟酸雨可促进废渣中残渣态Cu、Pb、Zn向其他形态转化而增加铅锌废渣堆存的环境风险。进一步分析表明，废渣浸出液中Zn、Cd含量越高浸出液的生物毒性越大，而低浓度范围内废渣浸出液中Cu含量越高反而生物毒性越小。综上，模拟酸雨能促进不同粒径铅锌冶炼废渣中重金属离子的溶出释放、改变废渣中重金属的形态，并提高废渣浸出液的生物毒性，从而增大了铅锌冶炼废渣堆场的环境生态风险。     

宁夏沙坡头地区根瘤菌特性分析：Ⅰ.数值分类研究

本实验分析了分离自宁夏沙坡头地区的２０株根瘤菌和２６株参比菌的１２５项生理生化性状，经数值分类表明，全部供试菌株在８４％，相似性水平上分为１２个亚群，未知菌与各已知菌群差异明显，其中１３个菌株分别组成３个亚群，其分类地位有待于进一步分析确定。     

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。