7株根瘤菌菌株与热研2号柱花草共生最适磷浓度研究

采用水培的方法,设3个磷水平,7个菌株,通过对株高、茎叶鲜重、茎叶干重、固氮酶活性、茎叶氮含量、茎叶磷含量的测定及综合分析,确定使热研2号柱花草接种不同根瘤菌菌株达到最佳促生性能的磷浓度。结果表明:7个菌株在中磷时鲜重和含氮量最大,低磷不利于鲜重和含氮量的增加;经主因子综合分析,菌株YM11-1、RJS9-2、PN13-3在高磷时对热研2号柱花草有最好的固氮促生效果,菌株LZ3-2、BS1-1、PN13-3在中等磷条件下有最好的固氮促生效果,菌株FS3-1-1在高磷和中磷都有最好的固氮促生效果。     

供磷水平对‘热研5号'柱花草-根瘤菌共生体系的影响

为研究不同供磷水平对热研5号柱花草(Stylosanthes guianensis‘Reyan No.5')-根瘤菌共生体系的影响,利用水培试验对接种7株不同根瘤菌的柱花草进行3个磷浓度的处理,通过对柱花草干重、植株含氮量、根瘤数、固氮酶活性的测定及分析确定磷对共生体系的影响。结果表明:低磷不利于柱花草及根瘤菌共生体系的生长;菌株YM11-1,FS3-1-1在高磷时固氮促生效果最佳,菌株LZ3 2,RJS9-2,BS1-1,CJ1则在中等磷条件下固氮促生效果最佳,磷对菌株PN13-3的影响不大。     

假地豆响应缺磷胁迫的代谢衍生物分析

为探究假地豆（Desmodium heterocarpon）对缺磷胁迫的生理和代谢响应,本研究通过水培试验,分析了正常供磷（+P处理）和缺磷（-P处理）对假地豆生长及代谢物积累的影响。结果表明：缺磷胁迫降低了假地豆地上部干重和磷含量,但促进了根系生长。随后,代谢组共检测到假地豆叶片和根系的267个代谢物,可被分为12类。其中,叶片和根系的缺磷胁迫差异累积代谢物（DAMs）均为79个。缺磷处理导致假地豆叶片和根系的原花青素、槲皮素及其衍生物的积累显著增加,而2'-脱氧腺苷5'-单磷酸（dAMP）的积累显著减少。此外,缺磷处理使根系的8个有机酸和4个糖及醇类的积累显著增加。综上,假地豆通过促进根系生长和调整代谢物积累来提高对缺磷胁迫的适应性。本研究将为进一步解析假地豆适应缺磷胁迫的机理提供理论参考。     

接种不同根瘤菌菌株对热研5号柱花草的影响

为研究接种不同根瘤菌对热研5号柱花草（Stylosanthes guianensis ‘Reyan No.5’）生长的影响,以灭菌后的石英砂为培养介质,将22株根瘤菌接种到热研5号柱花草根部,通过对干重、氮磷含量、有效根瘤数及固氮酶活性等指标的测定与分析,确定各菌株对热研5号柱花草生长的影响情况,并筛选出高效的固氮菌株。结果表明：除接种菌株DF6和RJS9-1以外,其他20份菌株均能使热研5号柱花草结瘤,且显著提高其产量和氮含量,但不同菌株间接种效果差异较大;其中,接种菌株YM11-1,SM5-1,PS5-1,DH4-2,LZ3-2,CJ和BS1-1对热研5号柱花草产量和品质的提高影响较大,可作为热研5号高效固氮匹配菌株,而接种菌株RJS9-1,RJS6-1,PS2-1,CM2和DF6的效果较差。     

柱花草根际土著根瘤菌的丰度及其遗传多样性

为研究我国柱花草根际土著根瘤菌在不同生态环境土壤中的丰度及其遗传多样性,分别在海南、广西、广东、云南、四川等柱花草的主要分布区域采集土样及根瘤,通过MPN法测定得到各种土壤中土著根瘤菌的丰度,并从采集的根瘤中分离获得的55份根瘤菌菌株进行16SrDNA全序列分析,与相关参比菌株的16SrDNA序列进行比对及聚类。结果表明,我国柱花草主要种植区域土著根瘤菌含量差异较大,每克干土中含量为0.7×102～7.5×106个,海南儋州区域的含量最高,广东湛江南亚所区域的含量最低;所分离出的菌株都属慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium sp.),在系统发育树上聚合为8大类群,初步确定55株柱花草根瘤菌的亲缘关系及分类地位。     

热研2号柱花草接种不同根瘤菌最适钼浓度的研究

为明确热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis‘Reyan No.2’)接种不同根瘤菌达到最佳共生效果的钼浓度,采用双因子随机区组设计,在砂培中对接种3株不同根瘤菌的柱花草进行7个钼浓度的处理,通过对柱花草鲜质量、株高增加、植株含氮量、根瘤数和固氮酶活性的测定及分析,结合主成分分析确定钼对共生体系的影响。结果表明:钼对热研2号柱花草接种不同根瘤菌后结瘤数的影响不大,主要通过影响根瘤固氮酶活性从而影响柱花草株高和鲜质量;接种不同菌株的最适钼浓度存在差异,接种菌株RJS9-2的最适钼浓度为1 000~1 500 mg·L~(-1),接种YM11-1的最适钼浓度为1 000~2 000 mg·L~(-1),接种菌株PN13-3的最适钼浓度为2 000~2 500 mg·L~(-1)。     

供钼水平对4株柱花草根瘤菌生长的影响

为研究不同钼水平对柱花草根瘤菌生长的影响,将4株柱花草根瘤菌接种于不同钼浓度的YMA固体和液体培养基上,通过对根瘤菌生长定性和定量分析,确定不同钼处理对根瘤菌的影响。结果表明:缺钼处理对4株根瘤菌的生长均无显著影响;在钼处理下,4个菌株对钼的耐受能力存在差异,菌株PN13-3的耐钼能力最强,可以耐受的钼浓度为3 000 mg/L,LZ3-2和YM11-1次之,RJS9-2最差,可以耐受的钼浓度为1 500 mg/L;高浓度钼处理使菌株PN13-3、YM11-1(≥2 000 mg/L)和LZ3-2(≥2 500 mg/L)的对数生长期延长,稳定生长期缩短,使菌株RJS9-2(≥500 mg/L)迟缓期延长,对数生长期缩短。     

酸性条件下接种根瘤菌对热研2号柱花草产量及含氮量的影响

通过水培试验,研究不同酸I生条件下接种5株根瘤菌对热研2号柱花草产量和含氮量的影响,结果表明,在3个酸性条件下接种5株根瘤菌都能提高柱花草植株的干质量和含氮量;除菌株PN13-3在pH3．5时的产量最高外,其他菌株都是在pH4．5时产量及含氮量最高,与不接菌（CK）一致;菌株PN13-3适合用于较酸的环境中,菌株BS1—1,RJS9—2次之;菌株在酸性逆境条件下对柱花草的促生能力较强,植株干质量和含氮量的增加倍数随pH的降低而升高。     

不同磷效率柱花草基因型对外源DNA活化利用能力的比较分析

本研究以不同磷效率的4个柱花草基因型L6、L8、L10和Y3为材料,分析不同磷源处理对柱花草生物量、全磷含量、根系酸性磷酸酶活性和紫色酸性磷酸酶基因Sg PAPs表达的影响。结果表明,相对于不加磷处理(-P),添加外源DNA(+DNA)和速效磷处理(+P)均显著增加了柱花草的干重和全磷含量,但是,在添加外源DNA处理下,磷高效基因型L10与Y3的干重和全磷含量显著高于磷低效基因型L6与L8。在不加磷和添加外源DNA处理下,柱花草的根系内源和分泌酸性磷酸酶活性均显著增加,但L10和Y3的根系分泌酸性磷酸酶活性显著高于L6和L8。Sg PAP7和Sg PAP10在4个柱花草基因型的根系中均受低磷胁迫(不加磷和添加外源DNA处理)诱导上调表达,且在L10和Y3中的相对表达量显著高于L6和L8。以上结果表明,磷高效柱花草基因型L10和Y3具有较高的根系分泌酸性磷酸酶活性和较强的活化利用外源DNA能力。当体内磷缺乏时,柱花草通过增加Sg PAP7和Sg PAP10的表达来调控酸性磷酸酶活性,从而增加对外源DNA的活化利用。本研究为磷高效柱花草的选育和遗传改良提供了理论依据和候选基因资源。     

基于植物学性状分析山蚂蝗属种质的遗传多样性

南方热区对高品质牧草品种的需求不断增加,而形态特征综合评价是优良品种选育的前提。本试验以9种76份山蚂蝗属（Desmodium Des.）种质为材料,对32个植物学性状进行观测,研究其形态学遗传多样性。结果表明：32个植物学性状中荚果形状和茎毛类型变异系数最大,分别为60.72%和50.45%,说明山蚂蝗属具有丰富的遗传多样性;聚类分析表明,在欧氏距离17处可将76份种质分为7类,其中第一类中糙毛假地豆071221227、灰色山蚂蝗CIAT46561、假地豆061002029,081229011,071221025,070302002、卵叶山蚂蝗CIAT350、异果山绿豆041104057,070117039叶形及果形大、中央小叶较宽、被毛少,具有高产优质特点,可作为育种的候选材料。本研究明确了山蚂蝗种间形态学遗传多样性特点,获得的9份材料为山蚂蝗育种奠定基础。