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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

石灰性紫色土上铁对花生-根瘤菌共生固氮的影响

试验研究了石灰性紫色土上花生施铁及不同铁浓度对花生根瘤菌共生固氮作用的影响。结果表明：石灰性紫色土上施１．５ｍｇ／２．５ｋｇ土铁能促进快生型花生根瘤菌株８５－７的侵染结瘤与固氮特性和花生生长发育，而ＨＮ１１基因工程菌株在不施铁时也与“天府３号”花生有良好的共生固氮作用。铁对花生根瘤菌共生固氮的影响存在着菌种间差异；铁与花生叶绿素含量有密切关系，叶绿素含量与植株干重、全氮及固氮酶活性之间有显著的相关性；在石灰性紫色土上施铁或接种高效根瘤菌剂能提高花生产量，并能增强根瘤菌株的竞争性。     

苕子、花生根瘤菌种的选育和应用

激光对生物效应的研究和在工、农、医方面上的应用有很大发展。国内使用激光技术诱变短小芽孢杆菌AS1.271等均取得一定效果。本研究的CO_2激光诱变的苕子根瘤菌株4′—004,1′—006和CO_2、N_2激光诱变的花生根瘤菌株CO_2—5′、N_2—01具感染性强,结瘤数多,固氮率高的优良特性。     

杨梅共生菌Frankia的分离培养及侵染特性

采用根瘤匀浆和根瘤切片法对福建南部、中部和东北部的杨梅根瘤共生菌进行了分离,并进行菌株培养、初步鉴定及侵染特性检测。结果获得6株共生菌,菌株具有分枝状菌丝、孢囊、泡囊等典型Frankia的特征性结构,经无氮诱导有固氮活性,在BAP液体培养基中生长良好,适宜的碳源为乙酸钠、丙酸钠和丙酮酸钠,适宜的氮源为酪蛋白。5个菌株生理类群为B型,细胞壁化学组分为Ⅲ型,菌株FMr16比较特异,具有串珠状菌丝体,生理类群为A型,细胞壁组分为Ⅱ型。侵染结果表明,6个菌株可侵染杨梅、沙枣、沙棘和四川桤木,但不使木麻黄结瘤,菌丝体接种效果好于根瘤匀浆接种,菌丝体分批接种效果优于单次接种。     

根瘤菌对紫花苜蓿接种效果的研究

将中国农业大学菌种库(CCBAU)提供的10株苜蓿根瘤菌分别接种在奔马、金皇后、金太阳3个品种的紫花苜蓿上,经初筛和盆栽复筛,结果表明:R193菌株与奔马苜蓿品种匹配效果最佳,且固氮效果较好,单株含氮量比对照增加55.08%,总含氮量比对照高105%,经PCR测定,其占瘤率约为50%。     

大豆根瘤菌的分离与分子鉴定

为进一步发掘新的根瘤菌资源,丰富和充实根瘤菌资源库,本研究采用平板分离的方法从大豆根瘤中分离纯化根瘤菌,获得的菌株进行盆栽回接试验,结果表明分离获得的5株根瘤菌代表菌株均可在大豆上结瘤,具有结瘤能力。根据已公布大豆根瘤菌共同结瘤基因nodA保守区域设计引物对其进行了分子鉴定均获得了nodA PCR扩增产物,从而在分子水平上实现了对根瘤菌的快速鉴定。     

Response of Cowpea to Mycorrhizal and Rhizobial Inoculation

摩西球内囊霉和慢生根瘤菌单独或者共同接种两个不同品种的豇豆栽培种，结果表明根瘤数和豇豆生长在很大程度上受接种物的影响．当感染率由２．６７％提高至１０．６％时，豇豆地上植株平均干物重由０．３７克／株增至０．６６克／株，同时也发现寄主植物和共生菌的关系在同一种的不同植株上呈不同表现     

大豆根瘤菌的分离与筛选

采用盆栽结瘤实验法对从6省市采集的18份土样中分离的160株大豆根瘤菌进行了结瘤与共生固氮效率的比较测定，从中筛选出固氮效率较高的菌株ZX20和SMH12。通过测定2株菌的竞争结瘤能力，确认其可以进入小区田间试验。     

Depolarization of alfalfa root hair membrane potential by Rhizobium meliloti Nod factors

Although much is known about the bacterial genetics of early nodulation, little is known about the plant cell response. Alfalfa root hair cells were impaled with intracellular microelectrodes to measure a membrane potential depolarizing activity in Rhizobium meliloti cell-free filtrates, a plant response dependent on the bacterial nodulation genes. The depolarization was desensitized by repeated exposure to factors and was not observed in a representative nonlegume. A purified extracellular Nod factor, NodRm-IV(S), caused membrane potential depolarization at nanomolar concentrations. This rapid single-cell assay provides a tool for dissecting the mechanisms of host cell response in early nodulation.     

马桑根瘤内生菌纯培养物的分离、回接及其生物学特性

多次采用根瘤切片法直接从野生的马桑根瘤中分离内生菌纯培养物均未获成功;但用同样方法从温室里人工接种形成的马桑根瘤中却分离到大量纯培养物。其中273株经盆栽回接后发现有24株能侵染结瘤;少数菌株还通过半固体斜面和珍珠岩盆栽回接成功。对10株纯培养物表型特性的研究表明,它们均具有Frankia的形态和培养特征;生理类型除有A、B两型外,尚出现有一类A、B混合型,其中凡属B型菌株的均能侵染结瘤,A型则不能,两株A、B混合型中有1株能结瘤,另1株却不能;碳、氮源利用特性和其它Frankia基本相似;细胞壁组分既有Ⅲ型也有Ⅱ型;全细胞鉴别性糖大多为木糖和半乳糖,少数菌株只含有半乳糖或木糖,或含有半乳糖、木糖和阿拉伯糖。DNA中G+C mol%为65%～74%。