StP5CS基因过表达增强高温胁迫下菜用大豆结瘤固氮的能力

高温胁迫严重影响菜用大豆的结瘤固氮过程,增强高温胁迫下菜用大豆结瘤固氮的能力对提高菜用大豆产量具有重要意义。采用蛭石栽培的方法,以转StP5CS基因菜用大豆(T6)为试验材料,研究在35℃高温胁迫下StP5CS基因过表达对菜用大豆结瘤固氮的影响。结果显示:转基因株系的株高、干鲜重及根瘤数目、根瘤干鲜重、单株荚数、粒数、种子重均显著高于非转基因株系(WT);转基因株系根瘤中脯氨酸、豆血红蛋白含量及谷氨酰胺合成酶活性均显著高于WT;经qRT-PCR分析,5个结瘤固氮关键基因(GmENOD40-1,GmENOD40-2,GmGS1β1,GmGS1β2及GmLba)在转基因株系中的相对表达量均显著高于WT。结果表明,高温胁迫下StP5CS基因过表达,促进了脯氨酸的积累,显著增强了菜用大豆的耐热性和结瘤固氮能力,进而提高了菜用大豆的产量。     

接种根瘤菌对南疆春大豆结瘤和生长的影响

为筛选南疆结瘤能力强且对春大豆生长发育、产量有积极影响的大豆根瘤菌菌株,探讨大豆品种和根瘤菌的匹配性,以前期分离、鉴定、纯化的3株根瘤菌菌株为材料,对南疆地区3个春大豆品种进行了田间接种试验,测定大豆根瘤数、根瘤干重、大豆地上部干物质积累分配、产量及其构成因素的变化.结果表明:接种不同根瘤菌均能促进南疆不同春大豆品种根系结瘤,促进结瘤效果存在差异,黑农61接种T6能显著增加中后期根瘤数、根瘤干重,新大豆8号和石大豆2号接种T6和SN7-2能显著增加结瘤数和根瘤干重,SN7-2在春大豆生育前期、T6在生育后期作用明显;黑农61接种SMH12,新大豆8号和石大豆2号接种T6和SN7-2能显著促进干物质积累;新大豆8号接种SN7-2、石大豆2号接种T6、黑农61接种SMH12能促进干物质向生殖器官分配.接种根瘤菌能通过增加主茎节数、单株荚数和百粒重提高春大豆产量,新大豆8号与SN7-2、石大豆2号与SN7-2、黑农61与SMH12匹配性最好.     

植物信号分子对大豆开花与结瘤的协同调控

大豆[Glycine max(L.)Merr.]是世界上重要的粮食和油料作物,其显著的生长特点是营养生长和生殖生长交错时间长,导致以结瘤为代表的营养生长和以开花为代表的生殖生长在物质和能量需求上存在激烈竞争。本文综述了蔗糖、植物激素以及miRNAs等植物信号分子对大豆开花和结瘤调控作用,将有助于理解大豆开花、结瘤的协同调控机制,以期对明确大豆生长发育规律、提高大豆产量提供理论支撑。     

豆科木本植物根部特征与结瘤的关系

选取了11种豆科木本植物，比较了它们的根部外部形态和解剖结构特点，分析这些特点与结瘤的关系。结果表明，结瘤豆科植物的根系松软，颜色较浅，为白色或土黄色；不能结瘤的植物根系坚硬，颜色较深，为黑色或深褐色。石蜡切片观察，结瘤豆科植物和非结瘤豆科植物在根的表皮部分存在着明显差异，而在皮层和中柱部分差异不明显。非结瘤豆科植物的表皮细胞排列致密且整齐；而结瘤豆科植物表皮细胞较薄，切片时容易收缩破损。非结瘤豆科植物的根表皮细胞外切向壁的厚度比结瘤豆科植物的要厚，颜色也较深。豆科植物的表皮细胞外切向壁厚度似乎能够反映豆科植物从不结瘤到结瘤的进化过程。     

乙烯对豆科植物生长发育和根瘤形成的影响

乙烯是一种重要的植物激素,在植物生长和发育以及对外界环境信号的响应中发挥重要作用。乙烯调控了豆科植物的黄化苗的三重反应和光下幼苗的生长,能够促进叶片和花的衰老和脱落。豆科植物能与根瘤菌形成互利共生关系,在根部形成一种特异的固氮器官——根瘤。在结瘤过程中,由于豆科植物结瘤习性或遗传背景的不同,乙烯能够抑制或者促进根瘤的形成。乙烯与其它植物激素的互作也调控了豆科植物根瘤的形成。文章对乙烯信号途径调控豆科植物的生长发育和根瘤形成的相关研究做了综述和分析,并就未来关于豆科植物乙烯信号转导的研究进行了探讨和展望。     

大豆根瘤促生剂对费氏中华根瘤菌产结瘤因子影响

以费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)为研究对象,利用紫外分光光度计对大豆根瘤促生剂的作用进行了初步研究。结果表明:大豆根瘤促生剂可以使费氏中华根瘤菌的对数期提前,稳定期延长;同时,该根瘤促生剂可以诱导费氏中华根瘤菌产生结瘤因子;在根瘤促生剂存在的条件下,使用实验室培养的黄豆芽配制的培养基可以促进结瘤因子的产生;最佳的结瘤因子诱导剂为全豆芽研磨液+大豆根瘤促生剂,诱导剂的最佳用量为1.0%,最佳诱导温度为30℃。     

抗药性根瘤菌基因工程菌的构建与应用

用三亲本杂交的方法将外源抗药性质粒导入到高效固氮的根瘤菌 Tal377中,外源质粒在 Tal377中能正常表达,但不影响其原有的固氮结瘤能力。利用此抗药性根瘤菌所携带的抗药性,在接种此根瘤菌的同时结合施加一定浓度的抗菌素,抗药性根瘤菌与出发菌株相比表现出一定程度地提高其结瘤固氮能力和占瘤率。     

硼对大豆结瘤和固氮作用的影响——Ⅱ.对根瘤结构和固氮酶活性的影响

在短期无氮营养液栽培条件下研究了缺硼和正常供硼处理对大豆超结瘤突变体(nts382)及其亲本Bragg根瘤结构和根瘤固氮酶活性的影响。结果表明:1.在缺硼条件下,无论是超结瘤突变体nts382,还是亲本Bragg,其根瘤固氮酶活性都显著下降;2.无论是缺硼还是正常供硼处理,超结瘤突变体nts382单位鲜重根瘤活性都明显低于亲本,但由于nts382每株根瘤数和鲜重显著高于其亲本,使每株固氮酶活性明显高于亲本,植株中氮素积累总量也相应的高于亲本;3.缺硼条件下,根瘤细胞结构发生明显改变,细胞壁凸凹不平,细胞间隙加大,含菌细胞内类菌体含量减少。这可能是硼影响根榴细胞正常固氮功能的主要原因。     

缺氮培养大豆Bragg结瘤突变系对CO2倍增的反应

研究了在缺氮条件下，CO2倍增对大豆（GtycinemaxL.）Bragg及其等基因突变体超结瘤大豆nts382和不结瘤大豆Nod49生长和固氮的影响。结果表明在缺氮条件下CO2倍增明显提高大生物量和根系结涵量，但对固氮酶活性的影响则随幼苗的生长而异。播种后25天取样结果显示CO2倍增条件下，Bragg和nts382的固氮比活性和单株固氮活性都显著提高，而其后3天取样的结果没有表现出增加趋势，固氮比活性在nts382反而明显降低。两种CO2浓度条件下，nts382单株固氮活性高于Bragg，但固氮比活性低于后者。两次测定结果的差异说明植物对CO2倍增的反应具有很强的时效性;同时表明，CO2倍增对植物生长和固氮的促进作用不能长期维持。这可能与生物固氮过程本身的复杂性有关。根据本研究结果推测，在未来全球环境变化、CO2倍增条件下，共生固氮植物可能在生态系统氮素平衡中起到更为重要的作用;并有可能通过育种技术改良固氮农作物，提高农作物产量。