根瘤菌和复合促生菌对大豆结瘤和生长的影响

为了研究不同根瘤菌和复合促生菌单独使用及复合后对大豆结瘤和生长的影响。采用大豆单独接种2种快生大豆根瘤菌、2种慢生大豆根瘤菌及根瘤菌分别与复合促生菌交叉接种,再种植的方法,观察大豆结瘤与生长情况。结果表明:(1)大豆结荚初期大豆快生和慢生根瘤菌处理的大豆地上部鲜重、地下部鲜重、结荚数、豆荚鲜重等生物学性状显著优于其它处理;快生根瘤菌处理的大豆结瘤率显著高于其它处理,慢生根瘤菌处理的总根瘤数和根瘤重量显著高于其它处理;(2)大豆结荚后期,对照处理的地上部鲜重、根鲜重显著高于其它处理,慢生根瘤菌和复合促生菌处理的根瘤数显著高于其它处理,快生根瘤菌剂处理的大豆粗蛋白含量显著高于其它处理,而复合促生菌处理的大豆产量显著高于其它处理。虽然快生根瘤菌两处理有利于地上部、地下部、有效根瘤数、土壤碱解氮的提升,但复合促生菌处理的大豆产量、土壤速效磷和土壤有效钾都显著高于其它处理,因此表明复合促生菌处理能增加大豆产量。     

耐旱大豆根瘤菌的筛选及其接种效应

采用聚乙二醇(PEG)6000模拟干旱的试验方法,从分离自黄淮海地区的19株根瘤菌和2株参比菌株中初步筛选得到能够在该条件下生长良好的根瘤菌7株。进一步进行土壤盆栽干旱胁迫复筛试验,通过根瘤数量、大豆植株干重和含氮量等指标分析,获得了3株耐旱根瘤菌株B.japonicum 4788、B.japonicum 4792和B.japonicum USDA110;测定了在盆栽条件下接种B.japonicum 4792大豆植株耐旱性相关生理的指标,与未接种对照相比,接种根瘤菌的大豆叶片中甜菜碱、SOD酶和叶绿素的含量都有不同程度的增加,丙二醛的含量减少,表明接种根瘤菌可以提高大豆的耐旱性能。     

黄淮海地区优良大豆根瘤菌株的筛选与接种方式研究

采用蛭石盆栽和土壤盆栽试验,从黄淮海3省11个地区的22株大豆根瘤菌中筛选与大面积种植的大豆品种阜豆9765相匹配的优良菌株,并在田间进行了根瘤菌3种接种方式的效果比较试验.以根瘤菌结瘤数量、植株干重、植株全氮量和占瘤率为指标,通过蛭石盆栽试验初筛获得与阜豆9765共生匹配效果好的根瘤菌6株;进一步的土壤盆栽复筛结果表明:菌株Bradyrhizobium japonicum 4302和Sinorhizobium fredii 4822在结瘤能力、固氮能力和竞争能力方面强于其它4株根瘤菌,说明B.japonicum 4302和S.fredii4822具有良好应用前景.在田间进行的根瘤菌拌种、喷施和种下接种的3种接种方式小区试验中,拌种处理在大豆植株干重、植株全氮量、占瘤率和产量等方面均显著高于另2个处理和对照,说明大豆根瘤菌的拌种方式更适用于黄淮海地区大豆种植.     

一株耐干燥大豆根瘤菌菌株的筛选与固氮效果评价

为解决干燥环境致使大豆种子根瘤菌包衣后根瘤菌快速死亡,降低根瘤菌使用效果,极大程度限制根瘤菌应用的问题,本研究以分离自我国不同大豆主产区的100株大豆根瘤菌为供试材料,选用目前广泛使用的商业化菌株Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110和Bradyrhizobium japonicom USDA6为参比菌株,采用玻璃珠干燥法和蛭石盆栽试验,筛选耐干燥且生物固氮性能优良的大豆根瘤菌菌株,并对菌株进行耐干燥筛选和固氮性能评价。玻璃珠干燥法筛选试验结果显示:经过24 h干燥后,根瘤菌菌株5873在玻璃珠上的存活率达到0.44%,显著高于其它菌株,表明该菌株能够耐受干燥胁迫。经16S rDNA序列系统发育分析和ANI计算,初步确定菌株5873属于日本慢生大豆根瘤菌(B.japonicom)。进一步采用蛭石盆栽试验验证菌株5873的共生匹配性和与大豆品种宿主的选择性,并评价其结瘤固氮效果。结果显示:菌株5873与供试的9个大豆品种都能结瘤,表明该菌株具有广谱的结瘤匹配性。其中滇豆5号、徐豆18和冀豆17接种根瘤菌5873后,大豆植株的干重、全氮含量、叶绿素含量与不接种对照相比均显著提高,表现出明显的促生效果。本研究筛选获得一株耐干燥且生物固氮能力优良的大豆根瘤菌菌株5873,可作为根瘤菌包衣专用菌种,也为大豆根瘤菌包衣技术在黄淮海和南方地区的应用提供了菌株资源保障。     

花生根际产IAA菌的筛选鉴定及其效应研究

植物根际产IAA菌能够分泌吲哚乙酸(IAA)促进生长,提高作物产量。为从砂质潮土中的花生根际筛选高产IAA的根际促生菌,本研究首先从长势较好的花生根际筛选出单株菌落,对其分泌IAA能力进行定性和定量分析,并通过16S r DNA基因序列配合生理生化特征鉴定所筛选的高产IAA菌株,然后设置单因素试验,探究适宜菌株生长和发酵的条件,最后通过花生盆栽试验验证其促生能力。结果表明,共筛选出5株产IAA的促生菌菌株,其中菌株HS10的IAA产量最高,被鉴定为特基拉芽孢杆菌。单因素试验表明,HS10最适培养条件是培养温度30℃,时间20 h,初始p H 8,装液量25 m L/250 m L,碳源为果糖,氮源为硝酸钾。盆栽试验表明,接菌花生植株长势明显优于对照,HS10对花生具有良好的促生效应。     

不同根际促生菌对亚麻镉砷富集及植株生长的影响

为研究植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)对亚麻(Linum usitatissimum.L)植株富集和转移重金属污染农田中Cd、As元素效率的影响,取湖南省浏阳市永和镇矿山周围农田土壤进行盆栽试验,研究4种根际促生菌处理下亚麻株高、根长、茎粗和干茎、根重等表型指标的变化情况,以及Cd、As的富集和转移特征。结果表明:4种植物根际促生菌对亚麻的株高和根长均有不同程度的促进作用,对茎粗没有显著影响。GY16对亚麻根长、茎粗、植株鲜重和株数、干重等指标的促进效果较其他菌更显著;施菌处理下亚麻根部对Cd、As的富集量显著增高。这2种菌可联合使用作为亚麻-根际促生菌联合修复污染土壤的候选菌剂。研究表明,根际促生菌的加入提高了亚麻对重度Cd、As污染农田的修复效果。     

东北黑土区大豆根际促生菌生长条件及促生效应

通过摇瓶和盆栽试验,研究了东北黑土区大豆根际3株优势促生菌(FN,PD和SB)的生长条件和对大豆的促生效应。结果表明:3株大豆促生菌的最适温度均为25℃;FN在pH值5.0～9.0范围内生物量变化不大,PD和SB的最适pH值为5.0;1.0 g.L-1MnSO4对FN的生长具有一定的促进作用,PD受MnSO4抑制明显,MnSO4能够显著促进SB的生长;MgSO4能够加快FN的生长,PD和SB均在MgSO4浓度为1.0 g.L-1时生物量最大;FN和PD的生长最适盐分浓度均为1.0 g.L-1,SB的生物量与盐分浓度正相关;不同的菌剂对大豆的株高、茎粗、根干重、根鲜重、植株干重、植株鲜重和根冠比均有一定促进作用,FN+PD+SB处理对大豆的促生效果最好,3种菌株对大豆的促生效果中存在协同效应机制。     

复合生防菌群对连作大豆根际土壤可培养微生物区系的影响

采用盆栽试验,研究了复合生防菌群对大豆根际土壤可培养微生物区系的调节作用.结果表明,复合生防菌群可以明显改变大豆根际微生物区系组成.在大豆不同时期,复合生防菌群处理的大豆根际细菌、真菌和放线菌在数量上发生了较大改变.在大豆真叶期和复时期,复合生防菌群接种处理大豆根际细菌较对照增幅分别达到71.8％和114.3％,而根际真菌较对照减少12.9％和22.3％.在大豆真叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际放线菌数量较对照减少9.9％,而在复叶期,根际放线菌数量较对照增加27.4％.此外,施用复合生防菌群可有效降低土传病原菌镰孢菌属(Fusarium)和丝核菌属(Rhizoctonia)的比例,并且提高根瘤菌(Rhtizobium)、固氮菌(Azotobacter)、木霉属(Trichoderma)、假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)等有益菌的比例.     

一种生物刺激素对大豆根际土壤微生物群落的影响

为研究生物刺激素(二苯基脲磺酸钙)对大豆根际土壤微生物群落的影响,采用中华费氏根瘤菌或不同浓度的生物刺激素对汾豆78进行浸种,田间条件下播种后在大豆花期时采集大豆根际土壤,并通过对比改良SDS法、TSAI法、生工试剂盒法和Mobile试剂盒法,选取效果最佳的Mobile试剂盒法进行土壤细菌DNA提取,对目的片段16S V3区进行特异性扩增,扩增产物用于后续高通量测序分析。结果表明:5个试验组与CK组相比,试验组Shannon数值下降。处理S2、S3、S4和S5与CK相比,变形菌门、放线菌门和拟杆菌门相对含量增加;酸杆菌门和硬壁菌门相对含量减少。试验还发现在属的水平上,一些对大豆生长有益和促进固氮的功能菌种有增加趋势。生物刺激素使大豆根际土壤微生物多样性下降;可以促进根瘤菌的生长,增加根际土壤微生物中根瘤菌的含量;同时生物刺激素还可以促进根际土壤微生物中功能菌属的数量,不仅促进大豆固氮,还促进大豆生长发育。     

复合生防菌群对连作土壤大豆根际可培养微生物区系的影响

土壤微生物区系的变化是引起大豆连作障碍的主要因素之一。本实验采用盆栽试验,研究了复合生防菌群对大豆根际土壤可培养微生物区系的调节作用。结果表明,复合生防菌群可以明显改变大豆根际微生物区系组成。在大豆不同时期,复合生防菌群处理的大豆根际细菌、真菌和放线在数量发生较大改变。在大豆真叶期和复叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际细菌较对照增幅分别达到71.8%和114.3%,而根际真菌较对照减少12.9%和22.3%.。在大豆真叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际放线菌数量较对照减少9.9%,而在复叶期,根际放线数量较对照增加27.4%。此外,研究结显示,施用复合生防菌可有效降低土传病原菌镰孢菌属（Fusarium）和丝核菌属（Rhizoctonia）的比例,并且提高根瘤菌（Rhizobium）、固氮菌（Azotobacter）、木霉属（Trichoderma）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属(Bacillus)等有益菌的比例。总之,该复合生防菌群对改善连作土壤大豆根际微生物区系方面有良好的效果。     

黄土高原地区优良大豆根瘤菌的筛选与接种方式研究

采用蛭石和土壤盆栽试验,从黄土高原地区17个大豆品种上采集根瘤,对根瘤进行分离纯化、回接验证和遗传多样性分析,根据遗传多样性分析结果、分离宿主和分离地点,选出代表菌株用于筛选与黄土高原地区面积种植最大的大豆品种晋豆25相匹配的优良菌株,并在田间进行了根瘤菌喷施、拌种和种下接种不同接种方式效果比较试验.以瘤数、瘤干重、植株干重、植株全氮量为指标,通过蛭石盆栽试验初筛获得与晋豆25共生匹配效果好的根瘤菌10株;其进一步的耐旱试验和土壤盆栽复筛结果表明:菌株Bradyrhizobium liaoningense 4345和Sinorhizobium fredii 4338在结瘤能力、固氮能力、竞争能力和耐旱性能方面最好,揭示B. liaoningense 4345和S. fredii 4338具有良好应用前景.在田间进行的根瘤菌3种接种方式小区试验中,B. liaoningense 4345喷施处理在大豆植株干重、植株全氮量、占瘤率和产量等方面均显著高于另2个处理和对照,S. fredii 4338拌种和喷施较好,表明黄土高原地区大豆根瘤菌的适宜接种方式是喷施和拌种.     

大豆三类共生体的生态学研究Ⅰ

１９９０—１９９２年用大豆的３类共生体菌株，Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｆｒｅｄｉｉ２０４８，Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ２１７８和ＥＳＧ（ｅｘｔｒａ—ｓｌｏｗ—ｇｒｏｗｉｎｇｓｏｙｂｅａｎ，ｒｈｉｚｏｂｉａ）２０６０与两个大豆品种所做的生态学研究结果表明，大豆的３类共生体菌株都能在草甸土上存活，但存活程度不同，２１７８最强，２０６０次之，２０４８较差。３类共生体菌株混合后接种合丰２５和９２３大豆，３个菌株的结瘤竞争模式不同，占瘤率的高低与菌株原来的栖息地、大豆寄主、环境条件有关，大豆根瘤菌土著群体的存在与大豆育种、栽培和根瘤菌接种方式的关系不容忽视。     

8株优良大豆根瘤菌与不同地区27个大豆主栽品种的匹配性研究

大豆是我国重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,具有与根瘤菌共生固氮的能力。近十几年来,我国大豆品种更新快,导致大豆根瘤菌株与新品种匹配能力差、接种效果不明显。筛选与主栽大豆品种匹配性好、固氮效率高的广谱性优良菌株,可为针对性的施用大豆根瘤菌接种剂提供菌种资源和方案。选取本实验室前期分离保存的6个优良快生型大豆根瘤菌株和2个慢生型大豆根瘤菌株,在砂培盆栽条件下与不同地区的27个大豆主栽品种进行匹配试验。测定分析了植株地上部分生物量、高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活指标。结果表明:不同大豆根瘤菌之间结瘤固氮能力存在极显著的差异;供试根瘤菌均能够与国内24个大豆品种结瘤,广谱性较好;植株地上部分高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活与地上部分生物量呈显著相关;大部分接种根瘤菌后的植物生物量显著高于CK;HN01、GR3、HH29、HH103匹配性和固氮效率均不逊色于USDA110,具有在东北地区、黄淮海地区、长江流域、东南地区推广的潜能;从品种来看,中豆39、BD2、天隆1号与8株供试大豆根瘤菌的匹配接种表现出高生物量特点。此外,本文还筛选出大豆-大豆根瘤菌的表型最佳匹配组合中豆39-GR3,适合长江流域地区;同样筛选到东北地区、黄淮海地区、东南地区最佳匹配组合,分别是HN01-辽豆14、HN01-徐豆14、HN01-BD2。本文初步建立了优良根瘤菌与大豆主栽品种的匹配关系,为在田间试验中进一步筛选和应用这些优良菌株提供了材料和指导。     

2株野生大豆根际促生菌抑菌促生作用研究

为进一步阐明野生大豆根际促生菌(PGPR)的生物学活性作用,分别采用滤纸片法、水培、沙培或盆栽的方法,测定植物幼苗的生长量(株高、根长、地上部分和地下部分干重)、叶绿素的含量及大豆的结瘤情况。探究2株PGPR(DB17、DB58)的生防作用及对水稻、大豆幼苗生长的影响。结果表明:DB17对6种植物病原真菌具有抑菌活性,其中对甜瓜枯萎菌的抑菌率可达37.10%;2株野生大豆PGPR菌株对水稻幼苗有显著的促生长作用,可使幼苗总叶绿素含量提高29%~79%;2株野生大豆PGPR菌株可以提高大豆根瘤质量;DB58和混菌(DB17+DB58)可显著促进大豆幼苗的生长。     

Evaluation of bean (Phaseolus vulgaris) seeds inoculation with Rhizobium phaseoli and plant growth promoting rhizobacteria on yield and yield components

To study the effect of co-inoculation with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) and Rhizobium, on yield and yield components of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars was investigated in 2 consecutive years under field condition of plant growing evidence indicates that soil beneficial bacteria can positively affect symbiotic performance of rhizobia. PGPR strains Pseudomonas fluorescens P-93 and Azospirillum lipoferum S-21 as well as two highly effective Rhizobium strains were used in this study. Common bean seeds of three cultivars were inoculated with Rhizobium singly or in a combination with PGPR to evaluate their effect on growth characters. A significant variation of plant growth in response to inoculation with Rhizobium strains was observed. Treatment with PGPR significantly increased pod per plant, number of seeds per pod, weight of 100 seed, weight of seeds per plant, weight of pods per plant, total dry matter in R6 as well as seed yield and protein content. Co-inoculation with Rhizobium and PGPR demonstrated a significant increase in the yield and yield components. The results showed that all treatments of bacteria increased yield; however, strains Rb-133 with Pseudomonas fluorescens P-93 gave the highest seed yield, number of pods per plant, weight of 100 seed, seed protein yield, number seed per pod, seed protein yield.     

高效快生型大豆根瘤菌的筛选及分子标记

采用黑龙江省不同土壤类型对20株不同地区来源的根瘤菌和5个大豆品种(品系)进行接种效果的研究,旨在使筛选结果尽量接近实际生产环境,筛选出符合实际效果的高效共生快生型菌株.结果表明,大豆与根瘤菌之间表现出共生效果的多样性.针对不同土壤相应的大豆品种有其高效匹配的快生根瘤菌.初步确定了以AFLP技术作为高效菌株的分子标记,为进一步研究高效菌株在土壤中定植以及与土壤微生物、植物之间的生态学研究提供依据.     

辽宁省大豆根瘤菌资源抗逆性及生防潜力研究

从辽宁省不同地理分布区采集土样并诱集根瘤;采用组织分离法分离获得16株根瘤菌.测定其对酸、碱、盐、氨、温度的耐受性和对大豆根部病原微生物的抑制作用.结果表明:分离得到的16株根瘤菌的抗逆性及拮抗活性在不同菌株之间表现出明显差异.其中,菌株Sflb119、Snb126、Snb183对酸、碱、盐、氨、高温、低温,有较强的耐受性,菌株Snb183、Snb204、Snb389、Snb394可有效抑制腐霉菌,菌株Snb183,Snb241对大豆胞囊线虫二龄幼虫具有抑制作用.     

大豆-根瘤菌的固氮作用

报道了我国主要大豆产区根瘤菌和寄主品种固氮资源的分布、主要类型、固氮作用。我国多年连续种植的大豆的田块 ,根瘤菌菌数每克干土一般超过 10 4 个 ,大部分零星隔年种植和不常种植大豆的田块根瘤菌数每克干土低于 10 4 个。多数根瘤菌土著者能与大豆栽培品种有效结瘤 ,但主要是中、低效固氮者。在自然条件下 ,供试的春大豆中高效固氮者占 31.7% ,供试的夏大豆高效者占 6 4.3% ;人工接种根瘤菌 ( 113 - 2 ) ,春豆中高效固氮者占 40 .9% ,夏豆占 5 3.6 %。我国的栽培大豆是较好的耐高氮共生固氮资源 ,评价出 2个在 5mMNO-3 条件下结瘤的品种。