豌豆根瘤菌ohrB基因的抗氧化和共生固氮表型

采用基因敲除构建豌豆根瘤菌ohr B基因突变株,研究突变株的抗氧化和共生固氮表型。结果表明:ohr B基因不影响菌株在自生培养条件下的生长能力,但对氢过氧化枯烯(cumene hydroperoxyde,Cu OOH)、过氧化氢(H2O2)、次氯酸钠(Na Cl O)等氧化物敏感,且在Cu OOH胁迫下,相比野生型菌株,突变株的存活率显著下降。荧光定量RT-PCR结果显示,豌豆根瘤菌ohr B基因表达不受H2O2诱导,且ohr B基因的缺失对其他抗氧化基因的表达没有影响。共生实验表明,ohr B基因对根瘤菌共生固氮能力及根际定殖能力没有影响,但在7 d瘤龄的豌豆根瘤类菌体中表达水平显著提高,并对根瘤菌结瘤能力有影响。ohr B基因虽对豌豆根瘤菌的自生生长、共生固氮、根圈定殖没有影响,但在抗氧化及竞争结瘤中发挥重要作用。     

水稻接种根瘤菌后根剖形态变化观察研究

水稻接种根瘤菌后２－３ｄ，在显微镜下观察，水稻根表面和根毛上开始有根瘤菌吸附，根毛产生变形，末端膨大、微弯；接后４－７ｄ，粘附在根表和根毛上的根瘤菌密度加大，且不同水稻品种对根瘤菌的吸附情况有所不同。     

华癸根瘤菌的系统发育地位

１６ＳｒＲＮＡ序列测定是细菌分类学的基本方法之一，其序列差异是确定细菌属间及属上系统发育关系的主要标准。本文根据国际系统细菌学委员会根瘤菌分委员会的建议，采用聚合酶链的反应扩增了华癸根瘤菌模式菌株１０３的１６ＳｒＲＮＡ基因中约２６０个碱基的一个片段，并对其进行了序列测定。所得序列与其他已知根瘤菌种，属的相应片段进行了比较。结果表明，华癸根瘤菌与豌豆根瘤菌和苜蓿根瘤菌两种及与其他属的碱基差异在６．９     

耐酸苜蓿根瘤菌在酸性黄壤中的定殖研究

在酸性黄壤中接种3株耐酸苜蓿根瘤菌91522,91512,91532,并施用不同浓度的Ca2+,比较研究了其在苜蓿根际土壤中的定殖动态与水平,进而分析了施Ca2+和接种耐酸苜蓿根瘤菌对紫花苜蓿共生效应的影响.结果表明:接种3种耐酸苜蓿根瘤菌均能在酸性土中定殖,且定殖动态基本一致,以接种菌株91512和91532的效果最好.施Ca处理对根瘤菌定殖影响不明显,施5 mmol/L Ca2+时,定殖效果最佳.接种耐酸苜蓿根瘤菌对苜蓿植株瘤重、根鲜重、株高、植株上部鲜重、全氮含量的影响显著.施Ca2+对植株根鲜重、株高和上部鲜重的影响达到了极显著水平,对瘤重的影响显著.施用5 mmol/L Ca2+,苜蓿生长和结瘤的效果最好,表明在酸性黄壤中,施用适当浓度的Ca2+可以提高紫花苜蓿的产量和品质.     

耐酸苜蓿根瘤菌在酸性黄壤中的定殖研究

在酸性黄壤中接种3株耐酸苜蓿根瘤菌91522,91512,91532,并施用不同浓度的Ca^2＋,比较研究了其在苜蓿根际土壤中的定殖动态与水平,进而分析了施Ca^2＋和接种耐酸苜蓿根瘤菌对紫花苜蓿共生效应的影响。结果表明：接种3种耐酸苜蓿根瘤菌均能在酸性土中定殖,且定殖动态基本一致,以接种菌株91512和91532的效果最好。施Ca处理对根瘤菌定殖影响不明显,施5mmol／LCa^2＋时,定殖效果最佳．接种耐酸苜蓿根瘤菌对苜蓿植株瘤重、根鲜重、株高、植株上部鲜重、全氯含量的影响显著.施Ca^2＋对植株根鲜重、株高和上部鲜重的影响达到了极显著水平,对瘤重的影响显著施用5mmol／LCa^2＋,苜蓿生长和结瘤的效果最好,表明在酸性黄壤中,施用适当浓度的Ca^2＋可以提高紫花苜蓿的产量和品质.     

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。     

华癸根瘤菌的系统发育地位

16S rRNA 序列测定是细菌分类学的基本方法之一,其序列差异是确定细菌属间及属上系统发育关系的主要标准。本文根据国际系统细菌学委员会根瘤菌分委员会的建议,采用聚合酶链反应扩增了华癸根瘤菌(Rhizobium huakuii)模式菌株103的16S rRNA 基因中约260个碱基的一个片段,并对其进行了序列测定。所得序列与其他已知根瘤菌种、属的相应片段进行了比较。结果表明,华癸根瘤菌与豌豆根瘤菌和苜蓿根瘤菌两种及与其他属的碱基差异在6.9%～14.1%(17～35个碱基),相当于根瘤菌科内已知属间的差异。结合表型特征,我们认为该种可能代表了根瘤科的一个新属。     

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。     

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。     

华癸中生根瘤菌的分离、回接及质粒检测

从华中农业大学的水稻田中采集的紫云英根瘤中分离到62株华癸中生根瘤菌,对其中的57株进行了回接结瘤试验,供试菌株均能正常结瘤.并对其中的44株进行质粒检测,13株含3个质粒,21株含2个质粒,7株含1个质粒,3株不合质粒,质粒分子量范围约为174～510kb,为研究华癸中生根瘤菌内源性质粒的相互作用及其共生固氮效应奠定了良好的基础.     

移栽密度对沿淮地区稻茬免耕油菜生长及产量的影响

采用大田随机区组设计,研究了移栽密度对沿淮地区稻茬免耕移栽油菜生长及产量的影响。试验设A(6万株/hm2)、B(7.5万株/hm2)、C(9万株/hm2)、D(10.5万株/hm2)、E(12万株/hm2)5个移栽密度处理,以A处理为对照。结果表明:移栽密度对单株油菜苗的生长、干物质的积累、产量构成因素和产量均有不同程度的影响。随着移栽密度的增加,油菜主茎绿叶数、根茎粗、根系体积、单株干物质积累、一次有效分枝数、二次有效分枝数、单株角果数、每角粒数相对减少;株高、有效分枝高、千粒重则相对增加;主花序长度差异不显著。各处理产量表现为C>D>E>A>B,其中处理C产量最高,为2 409.5kg/hm2,较对照(2 156.7kg/hm2)增产11.72%;D处理次之,为2 407.9kg/hm2,较对照增产11.65%,C、D处理较对照增产均达到极显著水平。因此,沿淮地区稻茬免耕移栽油菜的适宜密度为9万～10.5万株/hm2。     

华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)研究进展

综述了华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)遗传多样性、质粒多样性、质粒的功能、结瘤因子、结瘤基因、胞外多糖等方面的研究进展。这类菌只能在紫云英上结瘤,1997年并入Mesorhizobium。选取大量菌株进行REP-PCR、16S和23S rDNAPCR-RFLP等分析,揭示其分为16种16S rDNA基因型。选用不同16S rDNA基因型的部分代表菌株进行部分16S rDNA测序。能够在紫云英上结瘤的根瘤菌可以分为2个类群。表明这类菌具有遗传多样性,存在不同的种。它们多数含共生质粒,共生质粒定位于最大或次大质粒上,质粒数1~5个不等,其分子量范围在53~906 kb之间。质粒缺失菌株表现为不结瘤(Nod-)和结瘤而不固氮(Nod ,Nif-)。某些质粒缺失还影响LPS合成、抗酸性、竞争结瘤能力。其结瘤因子能诱导紫云英根毛变形,它们的结瘤因子结构类似于苜蓿根瘤菌的结瘤因子。它们的结瘤基因具独特性,nodA与nodBC分隔一定距离,且具有保守性。它们产生的胞外多糖在侵染结瘤过程中发挥重要作用。     

水稻侧根突变体RM109的农艺性状

用 Na N3 处理水稻品种大力 ,在 M2 世代中选育出了 2 ,4 - D耐性 ,且侧根缺失的突变体RM10 9。RM10 9及大力的土耕和水耕试验 ,评价侧根缺失对产量及其农艺性状的影响。试验结果表明 ,在生育后期 ,RM10 9的根长、根数和根干物重是大力的 6 9% ,16 %和 7% ,株粒重及株高约是大力的 10 %及 5 0 %     

棉花黄萎病内生拮抗细菌L 4 2的鉴定及定殖

从棉花健株茎内分离筛选到一株棉花黄萎病内生拮抗细菌L-4-2,通过形态特征观察、生理生化试验及16S rDNA同源性序列分析,鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amylolique aciens).通过逐步提高药物质量浓度的方法,获得能在含利福平100 mg/L NA培养基中生长并对棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae Kleb)拮抗活性稳定的L-4-2抗性菌株,测定L-4-2在棉花根、茎内的定殖能力.结果表明,拮抗菌L-4-2能在棉花根、茎内很好地定殖和传导;接种第7天根内的定殖数量达到最大,为2.3×105 cfu/g;接种第14天茎内定殖数量达到最大,为1.6×105 cfu/g;随后在根、茎内的定殖数量有所下降;接种35 d后在棉花根、茎内仍有很强的定殖能力,定殖数量分别为9.6×103 cfu/g和3.24×104 cfu/g.     

枯草芽孢杆菌RSS-1R菌株在油菜植株和土壤中的 定殖以及对微生物种群数量的影响

通过双抗药性标记法(抗利福平和硫酸链霉素)和扫描电子显微镜观察法研究了枯草芽孢杆菌RSS-1R菌株在油菜植株和根际土壤的定殖。结果表明,喷雾处理后2~6 d内,油菜植株上RSS-1R菌株的平均菌量从3.67×105 cfu·g-1鲜组织下降到1.00×103 cfu·g-1鲜组织;到处理后10 d,油菜植株上即检测不到RSS-1R菌株;喷雾处理30 d内,油菜根际土壤中菌株RSS-1R种群数量呈现出先上升后下降的趋势。灌根处理后,菌株RSS-1R可在油菜根际土壤中稳定定殖30 d以上,且其种群数量无显著变化。同时研究了RSS-1R菌株对油菜周围微生物种群数量的影响。结果表明,喷雾处理2~10 d后,油菜植株上的细菌种群数量由6.30×106 cfu·g-1湿土下降到3.00×105 cfu·g-1湿土,处理后10 d,油菜植株上的细菌种群数量恢复到对照水平。喷雾处理10 d内油菜根际土壤中的细菌种群数量与对照差异不显著,但是处理后20 d,油菜根际土壤中的细菌种群菌量显著增加。灌根处理后,油菜根际土壤中的细菌种群数量呈现出先增加后下降的趋势,处理后30 d,油菜根际土壤中的细菌种群数量恢复到对照水平。无论是喷雾还是灌根处理均不影响油菜植株或根际土壤中的真菌和放线菌的种群数量。     

棘孢木霉M45a的定殖能力及其对水稻促生作用研究

为研究棘孢木霉M45a在水稻体内的定殖规律及促生作用,利用其绿色荧光标记菌株M45a-GFP实时动态观测标记菌的定殖情况,并探究其对大田水稻的促生作用.结果 表明,M45a浸种处理对水稻苗期促生效果最好,其标记菌株M45a-GFP能有效定殖于水稻根系组织.大田促生试验表明,与清水对照相比,M45a浸种处理的水稻在生长50 d时其株高、地上部干重、根际土壤总氮和硝态氮含量显著增加,分别为8.1％、10.0％、14.92％和22.34％.因此,棘孢木霉M45a具有很好的开发潜力,为木霉菌肥部分替代化肥提供了一定的理论基础.     

外来入侵植物黄顶菊的化感作用初步研究

为明确黄顶菊对其他植物的化感作用,利用黄顶菊茎叶的不同提取物对几种植物的生长影响进行了测定。结果表明,黄顶菊茎叶水提物对玉米、小麦、棉花、大豆、花生、马唐和反枝苋都表现出了不同程度的抑制作用,其中以对棉花的化感效应最强,在其浓度为0.2 g/mL时,对根长和茎长的化感指数分别为-0.85和-0.88,而该水提物对水稻的生长则表现为促进作用。黄顶菊茎叶的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和乙醇的提取物,对几种植物的化感效应要高于水提物,其中以丙酮提取物的化感效应最强。利用重结晶法从黄顶菊茎叶的丙酮提取物中得到了一个具有除草活性的物质,该物质的熔点为192.5℃~193.5℃,最大吸收波长为220 nm,初步判断该化合物是一种碱性有机物,该物质在浓度为1000,500,100,50 mg/L时,对马唐,反枝苋生长均有抑制作用。     

江西省主要作物(稻、棉、油)生态经济系统综合分析评价

基于成本收益分析和能值分析理论,构建经济效益指标和生态经济效益指标,对江西省水稻(早稻和晚稻)、棉花、油菜种植系统的经济效益、生态经济综合效益进行分析和评价。经济效益方面,分析比较了单位面积作物成本构成,构建了净利润(Rev)和净利润率(Prof)两个经济效益指标;生态经济方面,分析比较了单位面积能值投入产出构成,构建了能值投入率、能值产出率、环境负载率、宏观经济能值等四个能值评价指标。计算结果表明江西省水稻、棉花和油菜等作物的生产成本占主导地位,价格因素是影响种植成本最重要的因素。水稻主要是以生产物资费用为主,而棉花和油菜以人工费用为主。从产值和收益来看,Rev大小为棉花>晚稻>早稻>油菜,Prof大小为晚稻>棉花>早稻>油菜。水稻、棉花和油菜种植系统对自然更新资源的依靠程度较低,系统的维系主要依赖于外部购买能值的投入,其构成与生产成本构成是一致的。水稻、棉花和油菜等作物的种植系统能值投入率比较高,大小为棉花>早稻>晚稻>油菜,能值产出率:油菜>棉花>晚稻>早稻,造成生态环境压力为晚稻>早稻>油菜>棉花,宏观经济能值大小为油菜>棉花>晚稻>早稻。结果表明,江西省水稻、棉花、油菜种植系统是高度开放的系统,主要依赖购买能值,但是系统产出率不高,其环境压力也不大。研究结果可为深入认识江西水稻、棉花和油菜等主要作物种植系统提供一个新的视角,并为种植业可持续发展提供一定的参考价值。     

保水剂对土壤和棉花根系生长发育的影响

【研究目的】基于棉田可持续发展的思想,通过盆栽和田间试验主要研究保水剂对土壤和棉花根系生长发育的影响。【方法】利用茚三酮法、钼蓝法及土壤双向切片法。【结果】试验表明:土壤中的保水剂含量在0.030%￣0.100%范围内,土壤表面蒸发明显降低,pH值趋于酸化;棉花前期根系生长发育加快,表现为根系活力增强,根系干重较大,且在土壤内分布较为合理,土壤深层根系衰减较慢,更有利于棉株均衡生长发育,防止棉花旱衰。【结论】在30￣45kg/hm2用量内能够明显提高棉花的产量,增产幅度达10%以上,铃数增加5.7万￣9.4万个/hm2,铃重增加0.1￣0.19g。     

不同施肥量和栽培密度对海陆嫁接棉生长发育·产量的影响

[目的]为海陆嫁接棉在江苏沿海地区推广提供科学栽培依据.[方法]以海岛棉比玛为砧木,以陆地棉中棉所75为接穗的海陆嫁接棉为材料,研究不同施肥量和密度对其生长发育和产量的影响.[结果]不同处理对海陆嫁接棉生长发育进程影响不大,对产量影响较大.适度增加施肥量、合理密植有利于提高籽棉产量.[结论]尿素931.5 kg/hm2、三元复合肥486 kg/hm2、过磷酸钙675kg/hm2、菜籽饼2700 kg/hm2与密度15000株/hm2的组合海陆嫁接棉籽棉产量最高,僵瓣花率较低,霜前花率较高.这是江苏沿海地区海陆嫁接棉合理的栽培施肥量与密度配比.