快生型大豆根瘤菌共生有效性研究

作者从收集到的大量快生型大豆根瘤菌中选择固氮效果较高的5株菌株,分别接种在跃进5号、山宁2号、鲁豆4号三个夏大豆品种上进行沙培和田间试验。结果表明,快生型大豆根瘤菌的竟争力和结瘤能力比慢生型强;与其共生的大豆植株干物重和蛋白质含量,快生型除15067较高外,其余和慢生型接近;接种快生型菌的大豆增产18.2～31.4％,接种慢生型菌增产7.9～12.8％。     

大豆等豆科植物快生型根瘤菌的分离比例、质粒类型及共生反应

本文对大豆、野大豆、花生、大翼豆等寄主植物的根瘤菌进行分离鉴定。结果表明,从几种寄主根瘤中分离出的快、慢生型菌株大约各占一半。在供试寄主植物上表现有效共生的菌株比例,慢生菌大于快生菌。大豆快生型菌株的质粒类型具多样性,按质粒图可分为26组。10种不同质粒类型代表菌株与太兴黑豆(与慢生菌广谱有效共生)有选择性地有效结瘤固氮,而与矮脚早(与慢生菌特异性有效共生)非选择性地有效结瘤固氮。     

大豆三类共生体抗逆性研究初报

对大豆根瘤菌三类共生体56个菌株和9个参照菌株进行了抗逆性试验。结果表明,中华根瘤菌的耐盐、耐高温、耐碱能力高于慢生和超慢生大豆根瘤菌,并存在有耐酸能力的菌株。中华根瘤菌在37℃高温下连续传10代后,其结瘤和固氮能力不受影响。     

快生型大豆根瘤菌的理化特性和共生效应(二)

对从辽宁省分离的快生型大豆根瘤菌的鉴定表明,其代时为2.5—4.0小时。对碳源的利用范围较广;13株快生型大豆根瘤菌除了可以利用已糖、五碳糖、三碳糖以外,而且能够利用乳糖、麦芽糖和蔗糖等双糖。在多数基质上产酸,在丙酮酸钠、苹果酸钠培养基上产碱。不利用菊糖。 快生型大豆根瘤菌不与三叶草、草木樨、紫云英、豌豆、菜甄、花生等豆科植物结瘤共生。可在豇豆、绿豆上结瘤。在与栽培大豆“开育八号”共生时,部分菌株接种后的植株干重、全氮量及固氮酶活性与慢生型大豆根瘤菌相当。所测菌株全部放氢。对三株快生型大豆根瘤菌接种大豆,其根瘤的豆血红蛋白含量不低于慢生型大豆根瘤菌。     

接种根瘤菌菌根菌对大豆氮磷营养的影响

大豆开花以前主要是吸收利用土壤氮和肥料氮,开花后则以共生固氮为主,到成熟期共生固氮占总氮量60％以上。不同大豆品种对接种的根瘤菌株表现为不同的选择适应性。接种根瘤菌可提高大豆生物产量、籽粒产量、蛋白质含量,接种菌根菌可促进磷的吸收,提高植株和籽粒P_2O_5含量及磷肥利用率。中豆19—61A76根瘤菌—G.masseae菌根菌联合共生体最佳,田间共生固氮能力、亩产和蛋白产量分别提高20％、17.8％和33.8％。     

应用~(15)N对大豆共生固氮的研究

用A_N值法测定了吉林省三种主要土壤(白浆土、黑土、淡黑钙土)上和14个大豆品种在黑土上的大豆—根瘤菌共生固氮量。查明大豆从空气中固定的氮量占植株全氮产量的50—70％,以黑土为最高,淡黑钙土最低。在黑土上,每公顷约可固氮98公斤。在施用大量有机肥条件下,淡黑钙土上的固氮百分率也显著提高。说明土壤基础肥力对根瘤固氮起重要作用。不同大豆品种的固氮量差异很大,在45公斤—100公斤/公顷之间。说明选育高固氮品种的潜力很大。除固氮外,大豆可通过根、叶,每年向每公顷土壤归还氮素26公斤,针对重玉米轻大豆的现状,通过和玉米比较,从粮食品质、产品价格、节约化肥(能源)、培养地力等方面,讨论了发展大豆的经济效益,建议在白浆土地区大豆面积恢复到30％,黑土地区20％,淡黑钙土地区10％,1990年前全省增加大豆440万亩。由固氮和节约氮肥共计相当标准氮肥15.1万吨。可获总经济效益近两亿元。     

大豆根瘤菌与大豆品种共生匹配性研究

大豆与大豆根瘤菌的共生体系是共生固氮的代表,开展根瘤菌与大豆品种的匹配性组合研究,为发挥这一共生体系的固氮效率和指导大豆育种材料的选择等方面均具有重要的实践价值。选取不同种类与来源的大豆根瘤菌代表菌株18株,与11个我国主要的大豆核心种质品种进行共生匹配性试验,测定了其中5个大豆品种与14个根瘤菌所结瘤的固氮酶活性并进行统计分析。结果表明：不同的大豆根瘤菌菌株间存在明显的结瘤固氮差异,快生大豆根瘤菌表现出比慢生根瘤菌更严格的大豆品种匹配性;其中USDA110、USDA110-A、113-2、WHG12、HH103、B16比其他供试菌株表现出广谱的结瘤特性,且USDA110、USDA110-A、113-2、WHG12、DE333、2048菌株形成的根瘤具有较高的固氮酶活性。在供试大豆品种中,商951099、郑92116和北京黑豆表现出较高的结瘤、固氮特性;商951099和郑92116这对材料与所供试18株大豆根瘤菌均结瘤且差异性不明显,而绥农14和绥农20、合丰25和固新野生大豆这两对材料表现出明显结瘤差异性。因此,实践中应根据大豆品种和大豆根瘤菌菌株的匹配性关系,选用共生效果好的菌株接种,或选用与之匹配的大豆种质材料育种,以达到提高共生固氮功效的目的。     

大豆—根瘤菌共生固氮乙炔还原活体测定方法的研究

本文选用克拉克结瘤与不结瘤等位基因系大豆为实验材料,对乙炔还原活体测定盆栽大豆共生固氮方法进行研究。测定了不同生育阶段盆栽大豆共生固氮量,并将乙炔还原活体测定方法与总氮差值法、乙炔还原离体测定方法和同位素稀释各方法相比较。经三年实验表明,乙炔还原活体测定共生固氮的方法是快速、灵敏、简便、可靠的。所测共生固氮值极显著,高于乙炔还原离体方法估测值;与同位素稀释各方法相比较,鼓粒以前,乙炔还原活体方法测定共生固氮值较高,鼓粒以后,活体方法估测值偏低。 乙炔还原活体测定共生固氮为短时间内筛选大豆——根瘤菌最佳共生体提供了简便、快速的方法。     

植物生长调节剂BR和SHK-6对大豆生物产量和根瘤固氮活性的激素调控研究1

应用快生根瘤菌(S inorhizobium xinjiangensis,CCBAU110^T)和慢生根瘤茵(Brady rhizobium japonicum^T，USDA6^T)接种大豆，在无菌沙培条件下叶面喷施植物生长调节剂BR和SHK-6研究调节剂对大豆植株及根瘤固氮的激素调控效应。结果表明：1)不同根瘤菌接种条件下，BR和SHK-6处理大豆根干重和茎干重得到显著增加，提高了根瘸数、根瘤重和根瘤固氮活性。2)BR和SHK-6处理提高了根瘤固氮能力，根瘤、根和茎的含氮量得到明显提高。3)BR和SHK-6处理通过改变激素平衡来调控根瘤固氮，其中CTK／GA、CTK／IAA对根瘤固氮有正调控作用，IAA／ABA和GA／ABA有负调控作用。     

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。     

植物生长调节剂BR和SHK-6对大豆生物产量和根瘤固氮活性的激素调控研究

应用快生根瘤菌(S inorhizobium xinjiangensis,CCBAU110T)和慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicumT,USDA6T)接种大豆,在无菌沙培条件下叶面喷施植物生长调节剂BR和SHK-6研究调节剂对大豆植株及根瘤固氮的激素调控效应.结果表明:1)不同根瘤菌接种条件下,BR和SHK-6处理大豆根干重和茎干重得到显著增加,提高了根瘤数、根瘤重和根瘤固氮活性.2)BR和SHK-6处理提高了根瘤固氮能力,根瘤、根和茎的含氮量得到明显提高.3)BR和SHK-6处理通过改变激素平衡来调控根瘤固氮,其中CTK/GA、CTK/IAA对根瘤固氮有正调控作用,IAA/ABA和GA/ABA有负调控作用.     

快生型大豆根瘤菌的理化特性和共生效应

从辽宁分离的快生型大豆根瘤菌在柠檬酸盐培养基上表现出两种类型。12株中7株在柠檬酸盐培养基上不生长,5株生长良好。但生长速度比A.tumefaciens慢些。所有菌株都不产生3-酮基乳糖。在石蕊牛奶上除1株以外,都产生血清环,3株产酸,8株产碱1株不明显。在耐盐方面一般能耐0.3 M—0.4MNaCl,而能利用柠檬酸盐的菌株有4株能耐0.45 M Nacl的浓度。这些菌株和我国的栽培大豆品种铁丰18、开育8号、77—153等品种都能进行有效共生。但在干重、植株含氮量上均显著低于慢生型大豆根瘤菌。快型菌株和铁丰18、开育8号亲和性较好、77—153较差。111、121、123 A分别接在豇豆(北京红)和绿豆(D0245—1)、上,除111外其余两株都结瘤并有固氮酶活性。所有结瘤试验都用相应抗血清做了鉴定,证明确系由快生型大豆根瘤菌所结根瘤。另外一些理化特性鉴定正在进行。     

大豆结瘤状况与固氮能力的研究

1.大豆出苗一周,主根上开始结瘤。自分枝期开始,根瘤迅速着结膨大。“丰收十一”结瘤高峰出现在鼓料期,“黑农十一”结瘤量以初熟期为最高。晚熟品种比早熟品种根瘤鲜重多一倍左右。根瘤鲜重的增长主要是由于侧根根瘤的着结,自盛花期开始侧根根瘤量就占绝对优势。 2.早晚熟大豆品种根瘤固氮活性相仿。侧根上根瘤活性不亚于主根根瘤。大豆单株根瘤固氮量主要取决于根瘤着结量。两个大豆品种单株根瘤量高峰均出现在鼓粒期。侧根根瘤在大豆一生的共生固氮活动中起重要作用。 3.大豆根瘤主要分布在土层上层,10cm以下显著减少,30cm以下无根瘤。在鼓粒期小根瘤(1—2毫米)有很高的固氮活性。根瘤内含物是红色的,根瘤就有固氮能力。由红变绿是根瘤的衰败过程,颜色的变化是不可逆的。 4.磷钾肥对结瘤及固氮能力均表现有益影响。在磷钾肥基础上施用氮肥,由于氮量不同反应不一,低量氮肥促进了结瘤和增加固氮量。高氮肥不但抑制了结瘤,也影响了根瘤的固氮能力。深层施氮减轻了根瘤密集区氮素浓度过高对结瘤的危害。 5.早熟品种“丰收十一”每株一生固氮0.736克可供全株氮量的63.6％。晚熟品种“黑农十一”每株一生可固氮2.06,克占全株氮量的87.7％。因为是盆栽,数值可能偏高,但可以看出早熟品种的单株固氮量和占全株     

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。     

接种根瘤菌对西南地区大豆光合性能和固氮能力的影响

为探讨接种根瘤菌对西南地区大豆固氮能力的有效性,在大田试验条件下,以根瘤菌株 Bradyrhizobium japonicum5038和B. japonicum 5136侵染南黑豆20和南夏豆25,比较两个大豆品种接种后植株的光合特性和叶绿素 含量,考察根瘤数量并测定分析其蔗糖含量、豆血红蛋白含量和固氮酶活性。结果表明：接种后两大豆品种叶片 chla/b值显著下降,叶绿素含量、净光合速率和气孔导度显著增加;根瘤数、单株瘤重、植株地上部和地下部生物量 均显著增加,单个瘤重和根冠比则无显著变化;根瘤内蔗糖含量和豆血红蛋白含量均显著增加,固氮酶活性提高。 不同大豆品种对不同菌株的响应不同,南夏豆25与根瘤菌B.japonicum5136的适配性最好,接种后大豆光合性能和 固氮能力的改善效果明显优于南黑豆20。     

大豆种质资源共生固氮特性评价及遗传初步研究

以我国２２个省５９０份主要栽培大豆品种为材料,评价春、夏、秋大豆遗传资源结瘤固氮性状,并配制杂交组合进行初步遗传分析,结果显示,１）春夏秋大豆类型间、品种间结瘤固氮性状差异极显著。同类型不同产区的大豆品种共生固氮性状差异显著,以长江流域及其以南产区,尤以湖北、江苏省品种最佳。２）与共生固氮性状密切相关的１０项参数变异范围以夏大豆最大,并鉴定出单株结瘤数达２３８．８个,根瘤重达０．５９ｇ、固氮量达１     

大豆植株木质部汁液中氮素运输特征的研究

本文研究了大豆植株木质部汁液中氮素运输特征。结果表明,依赖共生固氮作用的大豆植株木质部汁液中,含有大量的酰脲(ureide)(尿囊素+尿囊酸),它是大豆—根瘤菌共生固氮中氮素代谢的中间产物,是氮素贮藏和运输的主要形式。在不接菌、而接受少量化合态氮的大豆植株木质部汁液中,只含有少量的酰脲,但含有相对多的氨基酸。接种快生型和慢生型大豆根瘤菌,植株木质部汁液中的氮素运输特征基本相同。氨基酸和酰脲各有自己的日变化规律。     

大豆三类共生体生理生化特性变化规律研究 Ⅰ

本文报道了从我国１５个省（区）分离的大豆三类共生体５４个菌株的部分生理生化特性及其变化的研究结果。菌株的世代时间测定表明，２６株快生菌株为２．６～４．７ｈｒ，１２株慢生菌株多数为８．５～１２．０ｈｒ，１６株超慢生菌株在１８．２～３９．６ｈｒ之间；改变碳源对代时有影响，但仍在各自的代时范围内，证明世代时间是大豆根瘤菌菌株间比较稳定的重要表型特征之一；在ＹＥＭ培养基上快生菌株产酸，超慢生菌株产碱能力比慢生菌株强，碳源不同使其产酸碱能力发生变化；三类共生体中都存在尿酶、硝酸还原酶、过氧化氢酶和β—半乳糖苷酶的活性，快生菌株这些酶活性较强，超慢生菌株较弱，慢生菌株基本介于二者中间。     

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。     

快生型大豆根瘤菌研究的新进展

自1982年正式报道从中国的土壤、根瘤样品中分离得到了不同于一般慢生型大豆根瘤菌的快生型大豆根瘤菌以来,引起国内外许多学者的注意和重视,纷纷对快生型大豆根瘤菌的生理生化、共生效应、遗传特性及其他特性进行研究。初步的研究结果表明,快生型大豆根瘤菌的许多特性与慢生型大豆根瘤的特性相去甚远。迄今为止所报道的快生型大豆根瘤菌都是从中国的土壤、根瘤样品中分离出来的,对快生型大豆根瘤菌的研究,在根瘤菌的分类、遗传、生态及生产应用等方面均有十分重要的意义。