徐豆24大豆根瘤菌共生匹配性筛选及应用

为研究大豆与根瘤菌之间的共生匹配性、筛选具有应用潜力的大豆根瘤菌,在黄淮海地区主栽大豆品种徐豆24的种植田中捕捉、分离得到32株根瘤菌,筛选与徐豆24共生匹配的高效根瘤菌株,再通过田间回接试验,研究施肥及接种高效根瘤菌对徐豆24产量及品质的影响。经rpoB基因序列比较鉴定,这些根瘤菌分别分属于Sinorhibizobiumfredii、Bradyrhizobium elkanii和Bradyrhizobium japonicum种群。其中,S.fredii的占有率达到了75%。菌株共生匹配筛选结果确定S.fredii3为与徐豆24相匹配的高效菌株。田间回接试验结果进一步证明S.fredii3是试验地区的优势种,M2处理(施底肥、接种S.fredii3、不追肥)的根瘤数、根瘤鲜重、产量和蛋白含量均最高。根瘤数和根瘤鲜重与产量和蛋白含量均呈正相关,其中,根瘤鲜重与产量达到了显著性正相关。土壤有效硼含量与S.fredii的群落分布的相关性最大,有效铁和有效钼含量是影响B.elkanii群落结构分布的最重要的理化因子。研究表明,S.fredii3菌株可作为黄淮海地区徐豆24的高效接种剂。     

快生型大豆根瘤菌结瘤竞争研究及其在田间自然分布调查

本文报告了快、慢型大豆根瘤菌按一定比例混合后接种大豆品种“开育8号”、“吉林10号”的竞争结瘤比例。结果表明快生型大豆根瘤菌表现出较强的结瘤竞争能力,其结瘤比例为32.2—79.4％,随着接种物内快型菌比例的增加而增加。两个大豆表现出一致的趋势。对从中国河南、山西、宁夏、黑龙江、辽宁、江西、新疆、山东等8个省(区)24个点的47个大豆品种(次)的4251个根瘤的测定结果有29个品种(次)内有快生型大豆根瘤菌结瘤,比例与不同采样地点、不同品种有关。幅度为1—37.9％。不同的省(区)出现的频率有很大的不同,似有一定的区域性分布规律。2048血清型可能是在中国分布最广泛的一个快生型大豆根瘤菌类型。     

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.     

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.     

湖北省快生型大豆根瘤菌的血清型

根据交叉凝集试验结果将从湖北钟样、广济、监利、潜江等地分离的37株快生型大豆根瘤菌分成5个血清型,用荧光抗体技术检查这5个血清型之间的交叉现象结果表明它们是相互独立的。其中ZA血清型与USDA205有相同的抗原成分。所有的快生型大豆根瘤菌和慢生型大豆根瘤菌之间无相同的抗原成分。     

采用gfp和rfp基因标记评价大豆根瘤菌竞争结瘤能力

采用二亲本接合方法,将绿色荧光蛋白基因(gfp)或红色荧光蛋白基因(rfp)分别导入与大豆品种中黄13相匹配的快生根瘤菌Sinorhizobium fredii SR25a、S.fredii USDA205、与慢生根瘤菌Bradyrhizobium japonicum 4222、B.japonicum 4230和B.japonicum 4534菌株中,得到6株标记成功的菌株,并检验标记菌株的外源基因在培养条件下和共生条件下的稳定性,以及对菌株结瘤性能的影响.进一步将带有不同荧光蛋白基因的供试菌株按等密度等体积配成9组,通过蛭石盆栽试验评价菌株的竞争结瘤能力.结果表明:外源基因能够遗传稳定,且不影响共生结瘤固氮行为,该标记方法可用于评价菌株竞争结瘤能力;慢生大豆根瘤菌的竞争能力明显高于快生大豆根瘤菌,其中慢生大豆根瘤菌B.japonicum 4534竞争能力最强,其占瘤率比慢生菌株B.japonicum 4230和B.japonicum 4222分别高出35%和90%.结果证明gfp和rfp双标记技术为根瘤菌竞争结瘤能力评价提供了直观、简便、准确的检测手段.     

快生型大豆根瘤菌在栽培大豆根瘤内的分布调查

根瘤菌在土壤里的分布、存活、构成权瘤菌的自然区系,是根瘤菌生态学研究的重要内容之一,与根瘤菌的竞争性,根瘤菌株的使用及人工培育菌系的接种效果有十分密切的关系。Damigi、Ham等先后测定在美匡中西部土壤里血清型123是大豆根瘤菌的优势种;Brockwell对引入田间的三叶草菌系间的竞争做了研究;近几年曾对我国一些地区不同土类及种植不同大豆品种时,大豆根瘤菌在根瘤内的自然分布及在大豆不同生长期内的结瘤比例做了调查。1982年,H.H.Keyser等报告了从我国     

快生型大豆根瘤菌QB113的共生固氮及其对大豆的增产效果

从东北地区分离的快生型大豆根瘤菌QB113(fast-growing R.japonicum QB113)在酵母——甘露醇液体培养基上生长时,世代时间为3.22小时,代谢过程产酸,生理生化特性与国内外报导的快生型大豆根瘤菌相类似。我们首次报导了快生型大豆根瘤菌对栽培大豆表现的良好共生固氮能力和增产效果。在实验室的无菌水培实验中,铁丰18大豆接种QB113,种子产量比不接菌的对照提高121.7％,比接种快生型大豆根瘤菌USDA193的提高55.5％,比接种慢生型大豆根瘤菌61A76的提高9.1％,在黑龙江省莞达山南麓(白浆土地区)、北麓(黑土地区)的田间小区试验和大面积(20公顷)试验中,对黑农26、合丰25、82—7799—2大豆进行同样的接菌处理,接种QB113的种子产量比对照分别提高8.6％、10.0％和15.7％。结果说明快生型大豆根瘤菌QB113是可以与栽培大豆品种形成有效共生的。并且,在生产应用中具有一定的价值和可观的前景。     

快生型大豆根瘤菌抗原分析

用交叉凝集试验对从辽宁省分离的快生型大豆根瘤菌及USDA保存的中国快生型大豆根瘤菌进行了抗原分析以及分析了它们与其他互接种族根瘤菌之间的关系。结果证明两组快生型大豆根瘤菌都有5个血清型。其中有2个型是共同的。快型大豆根瘤菌和一些其他根瘤菌有低滴度反应与1株苜蓿菌株有高滴度反应。但不与慢型大豆根瘤菌起反应。     

大豆—根瘤菌混交性与亲和性

本文报导了大豆—根瘤菌混交性与亲和性研究结果:1)大豆与根瘤菌共生关系具有混交性。用许多豆科植物根瘤分离的菌株和大豆×花生根瘤菌交互接种,都在大豆上混交结瘤。大豆甚至比花生容易感染结瘤。2)大豆—根瘤菌仍具有很强的专一性,表现在有效性(固氮)方面,而并不是在侵染力(结瘤)方面。不同品种—菌株组合存在亲和性和非亲和性。供试适合于春、夏、秋播的4个南方推广品种中,“太兴黑(春豆)—根瘤菌”表现广谱亲和性;而““矮脚早(春豆)—根瘤菌”表现特异非亲和性,与Hup正、负菌株和血清型为123的等菌株共生不亲和,但与几个快生型菌株共生,表现中度亲和。本文讨论了怎样提高大豆—根瘤菌共生固氮作用,提高大豆产量的问题和研究大豆固氮生态、资源及固氮育种、遗传意义,提出了关于根瘤菌选择及其菌剂生产应用的建议。     

根瘤菌与烯效唑互作对大豆生长及固氮的影响

以根韦氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)和埃尔坎慢生根瘤菌(Bradyrhizobium elkanii)为研究材料,以0.001~100 mg·L~(-1)浓度的烯效唑培养两种根瘤菌,探究烯效唑对根瘤菌生长的影响。结果表明:供试烯效唑浓度范围内大于10 mg·L~(-1)时抑制根瘤菌数量,烯效唑浓度为1 mg·L~(-1)时对根瘤菌数量具有促进作用。大豆以1 mg·L~(-1)浓度烯效唑浸种,每2.5 kg土壤拌有30 m L对数生长期的根瘤菌菌液,在花荚期测定大豆叶片与根系的SOD、POD、CAT酶活力、丙二醛含量(MDA)及大豆根系酰脲含量,确定根瘤菌与烯效唑互作对大豆生长及共生固氮的影响。结果显示:与根瘤菌处理相比,根瘤菌与烯效唑互作可降低大豆植株中MDA含量达40%~60%,提高大豆根系酰脲含量达5%~8.4%,但对测定的3种酶活性影响不显著。试验结果证实了根瘤菌与烯效唑互作可提高大豆固氮能力,降低MDA含量。     

十省（区）大豆病毒毒源分析

采自５省（区）大豆病毒病样本６１份，经汁液接种鉴别寄主鉴定以及免疫双扩散测定，大豆花叶病毒（ＳＭＶ）单独侵染的样本３９份，黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）单独侵染的样本１２份，ＳＭＶ和ＣＭＶ复合侵染的有７份。从１０省（区）获得的大豆病毒病种子传毒率为２．７０％－１４．６８％，生物测定和血清学测定（免疫双扩散或ＥＬＩＳＡ）的种传样本４４个均为ＳＭＶ。选择各地有代表性的ＳＭＶ典型症状分离物，在电镜下观察粒子长度     

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。     

大豆一根瘤菌的固氮作用

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秀超过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64．3％，人工接种根瘤菌（113－2），春豆中高效固氮者占40．9％，夏豆占53．6％，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5mM NH3^-条件下结瘤的品种。     

东北地区大豆根瘤菌遗传多样性与系统发育研究

为明确我国东北地区大豆根瘤菌的系统发育地位及主要类群的分布情况,采用BOX-PCR、IGS PCR-RFLP、16SrDNA PCR-RFLP和16S rDNA基因序列分析法对分离自我国东北地区14个地点18个大豆品种的312株大豆根瘤菌及部分参比菌株进行了遗传多样性和系统发育分析。结果表明:供试菌株均为大豆慢生根瘤菌,以Bradyrhizobiumjaponicum为优势种;在IGS PCR-RFLP 72%和16S rDNA PCR-RFLP 76%相似性水平上,供试菌株可分别被分为6和4个群;在BOX-PCR 90%相似性水平上,可将供试菌株分为31个群,表明东北地区慢生大豆根瘤菌具有丰富的遗传多样性。综合考察各种分析结果发现,供试菌株的遗传多样性与其地理来源有一定的相关性,而与大豆品种间相关性不明显。     

大豆花叶病毒5个分离物的鉴定及外壳蛋白序列分析

通过生物学纯化与血清学鉴定(ELISA)得到5个大豆花叶病毒(SMV)分离物,利用RT-PCR法扩增其外壳蛋白(CP)基因片段并进行测序,结果表明:5个分离物CP基因全长均为795个核苷酸,编码产生265个氨基酸.同源性分析表明,5个分离物核苷酸序列同源性为91.1%～97.1%,由此推导的氨基酸序列同源性为98.1%～99.2%.结合5个分离物在8个大豆品种上的致病性反应得出,5个分离物在8个鉴别寄主上的致病性反应和序列差异的比较表明,分离物在8个鉴别寄主上致病性反应相差越大,其CP基因氨基酸序列差异就越大,由此证实SMV的CP基因与致病性反应之间有一定的联系.     

鲁中地区肥料与根瘤菌合理配施对大豆生长的影响

为探索鲁中地区不同肥料配施根瘤菌时大豆的生长情况,本研究以该地区主栽品种齐黄34为材料,设置了6个不同有机肥与复合肥配施根瘤菌处理,研究其对大豆农艺性状及产量的影响.结果 显示:株高、底荚高度均在T2(100％有机肥+根瘤菌拌种)处理下最高,主茎节数在T6(100％复合肥+根瘤菌拌种)处理下最多,而单株荚数、有效荚数、单株粒数、单株粒重和产量均在T4(50％复合肥+50％有机肥+根瘤菌拌种)处理下最高.施用有机肥与复合肥处理的大豆产量均高于不施肥对照组,有机肥与复合肥配比为1∶1时大豆产量显著提高,比单施有机肥提高2.22％,比单施复合肥提高23.37％.因此,在鲁中地区50％复合肥+50％有机肥+根瘤菌拌种为大豆生产合理肥料配比,可以促进节肥增产.     

外源类黄酮对大豆根瘤菌趋化性与结瘤效果的影响

以慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)2-39为供试菌株,分别以不同浓度(5,10,15,20,25μg·mL~(-1))的大豆黄素、4-甲基伞形酮、金雀异黄酮、芒柄黄花素为诱导物,利用毛细管培养法对趋化的根瘤菌进行定量测定,研究不同种类和不同浓度的外源类黄酮对大豆根瘤菌趋化性的影响。选取对根瘤菌趋化性影响显著的外源类黄酮与大豆嫩丰16进行盆栽试验,进一步探究外源类黄酮对大豆结瘤效果的影响。结果表明:4种外源性类黄酮中,大豆黄素和金雀异黄酮对根瘤菌的趋化作用显著强于其它试验组,其最适作用浓度为15μg·mL~(-1)。盆栽试验结果显示:外源类黄酮大豆黄素和金雀异黄酮同时加入能够有效促进大豆结瘤。     

高效大豆根瘤菌RB-9的选育及其接种增产效果

R_(B-9),是选自高光效大豆材料P77-78-0的0.3毫米主根根瘤,经与B_(15)、61A76等相比较地进行水培初选和复选、盆栽和田间的接种试验,以及较大面积的中间试验和大面积示范推广,而选育出来的高效菌种。R_(B-9)经生化鉴定,证明是典型的大豆根瘤菌。R_(B-9)在试管培养基上,其生长速度比B_(15)及A110、61A76等快一天左右,但其余生化特性与已报导的其它慢生型大豆根瘤菌相类似。在黑龙江省不同土区测定结果,R_(B-9)接种的净回收率为28.1—38.1％。R_(B-9)接种的大豆不仅结瘤早,根瘤衰败晚,而且比接种B_(15)的根瘤多而大,其固氮酶活性也强。单株固氮量比接种B_(15)的及未接种的分别增加41％和179.8％。R_(B-9)接种还可提高大豆蛋白质含量和土壤碱解性氮含量。 1981年的小区试验和1982、1983两年29个点次中间试验结果,其效果分别比对照增产15.8％和16.3％,比接种B_(15)的增产10％和9.5％。     

大豆固氮作用

改善豆科作物与根瘤菌之间的共生固氮关系,以提高大豆的产量。美国贝尔茨维尔细胞培养和固氮实验室的植物遗传学家迪汶(Thomas E.Devine)提出,向生产者提供一些大豆品种,要求这些品种只对筛选的高效根瘤菌株有感染力。 迪汶指出:目前已有几个固氮能力比自然菌株或大豆田里的土著菌株强的根瘤菌