快生型大豆根瘤菌的研究——Ⅱ.湖北ZA1等11个菌株的共生性和竞争性

从湖北分离的11株快生型大豆根瘤菌在大豆矮脚早、猴子毛、泰兴黑豆和鄂豆2号上能有效共生,有些菌株的固氮能力强于慢生型大豆根瘤菌113—2和005。所有快生型菌株无氢酶。竞争结瘤表明,快生型大豆根瘤菌ZA_1、ZA_6和ZA_(11)菌株在矮脚早上具有较强的竞争能力,而快生型GH_(35)、GH_(37)菌株在猴子毛上是不良的竞争者。     

新疆二株快生型大豆根瘤菌

<正>已知大豆根瘤菌都是慢生型菌株。1982年,美国H.H.Keyser等人首次报道从我国采集的试样(土壤和根瘤)中分离出快生型大豆根瘤菌。1985年我们也从新疆阿克苏地区乌什县种植的晋豆83大豆的根瘤中分离到两株快生型大豆根瘤菌,编号为QXA001和QXA019。以北京农业大学生物工程学院微生物专业快生型大豆根瘤菌USDA205和慢生型大豆根瘤菌USDA6为对照研究表明,QXA001和QXA019的许多特性基本与USDA205相似。     

光敏生物素标记总DNA探针对大豆根瘤菌的检测

以光敏生物素标记慢生型大豆根瘤菌USDA110总DNA作为探针，与快生型大豆根瘤菌杂交，没有杂交斑点形成．而与慢生型大豆根瘤菌中的部分菌株能形成杂交斑点，表明该探针具有种和部分菌株特异性．用该探针与压碎的根瘤汁液进行DNA杂交，检测USDA110在不灭菌的盆栽土壤中的竞争结瘤能力，发现USDA110在大豆不同生育期的占瘤率为70％～90％．     

快生型大豆根瘤菌（Rhizobium fredii）与我国栽培大豆共生有效性研究

26株快生型大型大豆根瘤菌（R.fredii）与我国25个栽培大豆品种共生试验表明：R.fredii能与我国栽培大豆有效共生,固氮酶活性[C#-（2）H#-（4）]一般在3～6nmol·L#+(-1) g#+(-1) h#+(-1),接种在跃进5号、山宁2号、鲁豆4号、民权圆蛋粒和上海早毛豆等品种上共生效果与慢生型大豆根瘤菌B.japonicum 15006（P.R.C. 005）相当或超过之。但R.fredii对大豆品种的选择性更明显,26个菌株的接种有效率平均为49%,其中15067（USDA191）为89%。4株R.fredii接种在夏大豆跃进5号、鲁豆4号和山宁2号上的田间小区实验每亩增产大豆10.6～32.1kg,增产幅度9.4%～31.4%。大田接种平均每亩增产大豆22.1kg。     

16株快生型大豆根瘤菌生物学与分子生物学特性的比较研究

以快生型大豆根瘤菌标准菌株ＵＳＤＡ２０５为对照，对自我国吉林处和湖北省土壤中分离的１５株快生型大豆根瘤菌的培养特性，碳氮源利用、生长速度、耐盐性、ＰＨ适应范围、天然抗一、质粒图谱、Ｇ＋Ｃ克分子、血清学特性和共生固氮效率进行了系统的对比研究，并选择２个随机引物经ＰＣＲ扩增比较分析了供式菌ＰＡＰＤＳ扩增谱带的多样性。     

快生型大豆根瘤菌生物学特性研究

由当地分离纯化并回接有效而获得的４株快生型大豆根瘤菌株，通过形态、生理鉴定，表明与慢生型菌株有明显差异；在菌株与大豆品种亲和性的盆栽试验中，其中Ａ０３４菌株与“徐州四号”、Ａ０３２与“东解选”大豆品种间具有良好共生效应；其株高、茎叶干重及含氮量、株瘤数与瘤重、及固氮酶活性等，均明显高于不接种对照；固氮率分别提高为４８．１％与４４．５％；     

美国大豆几项应用基础科学的研究

近年来,美国大豆生产发展较快,其中一项重要措施就是由于加强了应用基础科学研究的结果,其主要的有以下几项。 (一) 大豆结瘤与固氮的研究 农业部植生所固氮与遗传室的迪万(Devine),1982年从我国引进快生型大豆根瘤菌,并陆续进行了快生型USDA205结瘤的遗传研究,发现了“北京”豆     

费氏中华根瘤菌内源质粒和大豆品种对菌株竞争结瘤能力及固氮效率的影响

 采用发光酶基因 (luxAB)标记技术 ,在无菌砂培条件下测定了费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)内源质粒和大豆品种对供试菌株竞争结瘤和固氮效率的影响。结果表明 ,供试菌株的固氮效率主要由共生质粒所决定 ;而竞争结瘤能力主要取决于其染色体所携带的基因 ,内源质粒 (包括共生质粒和非共生质粒 )对供试菌株竞争结瘤能力没有明显的影响。菌株的竞争结瘤能力对供试的大豆品种依赖性较小 ,品种对不同组合中的菌株竞争结瘤能力影响效果不同     

ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响

利用大肠杆菌S17-1与根瘤菌进行两亲本接合转移,将苜蓿中华根瘤菌Sm1021中的ACC脱氨酶基因导入大豆快生根瘤菌HH103,在苜蓿中华根瘤菌Sm1021中过表达ACC脱氨酶基因,探讨ACC脱氨酶对根瘤菌共生固氮及竞争结瘤的影响。结果显示:接种过表达ACC脱氨酶的重组根瘤菌Sm1021,宿主植物地上部分鲜质量与结瘤数量有所增加;接种外源导入ACC脱氨酶的重组根瘤菌HH103,能够增加结瘤数,提高植物地上部分干质量且竞争结瘤能力增强。但是,接种2种重组根瘤菌后,宿主植物的根瘤鲜质量和根瘤固氮酶酶活性无明显变化。     

大豆与快生型及慢生型根瘤菌配对选优的研究

本文研究了快、慢生型大豆根瘤菌与不同大豆品种共生固氮体系的配对选优,结果表明:不同大豆品种与不同类型大豆根瘤菌株之间亲和性不同。沈农25104、哈7799、黑农26和合丰25等品种与快生型大豆根瘤菌 QB113具有很强的亲和性;铁丰18、长农6、哈7799、黑农26、合丰25等品种与慢生型大豆根瘤菌 B16—11C 有较强的亲和性:而开育8等大豆品种则与慢生型大豆根瘤菌61A76(美国)有较强的亲和性。接种大豆根瘤菌配合使用启动氮,对促进六豆与根瘤菌共生体系固氮活性和大豆籽粒产量的提高有明显的效果。     

红豆草根瘤菌的耐盐和共生性状改造

本实验以042B 的 DNA 转化 ROG31细胞,在以0.2 mol/L NaCl 为选择标记的YMA 培养基上,获得37个耐盐的菌落,纯化后又经30代的转管移植,有8株转化子获得了稳定的耐盐性,再将这8株转化子回接红豆草植株,得到1株耐0.4 mol/L NaCl 和固氮能力较好的红豆草根瘤菌 ROt6。供体菌042B 和转化子 ROt1和 ROt6在0.3 mol/L NaCl 培养基中生长时,细胞内积累大量谷氨酸。     

关中部分地区苜蓿根瘤菌的数值分类研究

选用48株分离自关中部分地区苜蓿的根瘤菌和34株已知参比菌株,进行了营养利用、抗生素敏感性和耐逆性等113项生理生化表型性状研究。结果表明:有7株菌对白霉素、青霉素和洁霉素耐受性较强;全部供试菌对去氧胆酸钠、刚果红、孟加拉红、甲基橙和百里香酚兰的耐受性较强;有2株菌能在40g/LNaCl的YMA培养基上生长;大部分菌株能在初始pH值11条件下生长。同时通过MINTS软件分析,得到数值分类树状图。在89%的相似水平上,所有的供试菌株聚在一个不含已知参比菌株的新表观群中,该表观群与已知参比菌株USDA1002和USDA1037在鉴别特征上存在着较为明显的差异。     

金沙江干热河谷区山蚂蝗属根瘤菌抗逆性研究

[目的]研究金沙江于热河谷山蚂蝗属根瘤菌的抗逆性,为优良菌株的选育提供种质资源。[方法]对34株分离自金沙江干热河谷区的山蚂蝗根瘤菌进行了耐酸碱、耐盐、耐高温或低温的抗逆性试验研究。[结果]结果表明,供试菌株的耐酸碱性较强,全部供试菌株能在pH值5．0～11．0、64．7％的菌株能在pH值4．0～12．0的YMA培养基上生长;多数菌株耐盐性弱,70．6％的菌株不能在浓度1％NaCl的YMA培养基上生长,只有29．4％的菌株能耐浓度3％-5％的NaCl环境;对温度的适应范围较宽,32．4％的菌株在4℃下表现为有活力,70．6％的菌株在10℃下能生长,37℃或60℃热激处理30min后,分别有94．3％、44．1％的菌株仍有活力,有17．6％的菌株在4～60℃均能生长,表现出极强的抗低温和抗热性。[结论]筛选到抗盐、抗酸碱、抗低温和高温性能均较强的优良菌株4株：Sdr28、Sdr32、Sdr33、Sdr34。     

不同培养条件下两株溶磷真菌溶磷能力的比较

【目的】探讨无机磷固、液体培养基及各种基本培养基、磷源等对两株溶磷真菌（FC和H3）溶磷能力的影响,以获得最适合这些菌株发挥溶磷潜力的培养条件。【方法】采用钼蓝比色法测定菌株在无机磷和有机磷液体培养基、简单培养基（SP）、NBRIY、NBRIP和NBRIYP培养基及含不同磷源（磷酸三钙、磷酸铁、磷酸铝、磷酸氢钙和有机磷）、不同浓度磷酸三钙（0.3%、0.5%、0.7%、0.9%和1.1%）培养基的溶磷能力。【结果】FC和H3菌株菌丝在PDA培养基上的最适培养时间为5 d。分别在无机磷及有机磷液体培养基、简单培养基（SP）、NBRIY、NBRIP和NBRIYP培养基中培养7 d后,FC菌株的溶磷量大小依次为NBRIY>无机磷>NBRIP>SP>有机磷>NBRIYP,H3菌株的溶磷量大小依次为无机磷>NBRIP>SP>NBRIY>有机磷>NBRIYP。以4种不同磷酸盐为磷源,FC菌株对磷酸盐的溶解能力依次为磷酸氢钙>磷酸铝>磷酸铁>磷酸三钙,H3菌株溶解磷酸氢钙的能力较强,其次为磷酸三钙。在含不同浓度磷酸三钙的液体培养基中,两株菌株均能生长并具有溶磷能力,当磷酸三钙浓度为0.5%时,菌株溶磷能力最强。【结论】FC菌株的最适培养基为NBRIY,H3菌株的最适培养基为无机磷培养基。FC和H3菌株对难溶磷酸盐均有溶磷能力,而对磷酸氢钙的溶解能力较强;H3菌株对磷酸三钙的溶解能力较强。     

河南省豆科植物根瘤菌表型多样性研究

在河南省根瘤菌资源调查的基础上 ,选取 2 9株快生根瘤菌和 34株参比菌株 ,进行了 10 2项表型性状测定和聚类分析。结果表明 :不同地理来源、甚至同一地理来源或同种寄主的不同菌株在碳氮源利用、抗生素抗性、耐逆性等方面存在着较大的多样性。有 7株菌对链霉素、青霉素和白霉素有较强的耐受性 ;有 2 3株和 2 5株菌可分别耐受 2 .0 g/ L的香酚兰和中性红 ;有 2株菌可在含 5 0 g/ L Na Cl的 YMA培养基上生长 ;有 6株菌在 p H值 11条件下能够生长。在 84 %的相似性水平上未知菌株构成了 2个独立的表观群 ,其中 Cluster 1有 7株菌 ,中心菌株为 H 0 38;Cluster 2有 3株菌 ,中心菌株为 H0 2 6。     

刺槐、紫穗槐、黄檀根瘤菌抗逆性的初步研究

对30株分离自四川省凉山州的刺槐、紫穗槐、黄檀根瘤菌进行了耐酸碱、耐盐、耐高温或低温的抗逆性研究.结果表明,该区的刺槐、紫穗槐、黄檀根瘤菌具有很强的耐酸碱性,所有菌株都能耐受pH值5～12的环境,76.7%的菌株在pH值4～12的环境中仍有活力.耐盐性普遍较差,有86.7%的菌株不能在1%的NaCl平板上生长,13.3%的菌株能在4%的NaCl平板上生长.黄檀根瘤菌耐盐性一般强于刺槐和紫穗槐根瘤菌.对温度的适应范围较宽,对温度的耐受性上表现出较大的多样性,有17.6%的菌株在4～60℃均能生长,黄檀、紫穗槐根瘤菌耐60℃高温和4～10℃低温的能力均强于刺槐根瘤菌.供试根瘤菌对温度的抗性主要受宿主植物的影响,在一定程度上还受海拔高度和土壤类型的影响.筛选到抗逆性强的优良菌株是:黄檀根瘤菌Spar18、Spar19,紫穗槐根瘤菌Spar28、Spar29,刺槐根瘤菌Spar8.     

具抗菌活性的红树林细菌的分离筛选

从广西山口红树林保护区采集的样品中分离得到32株细菌,以金黄葡萄球菌为指示菌初筛得到7株细菌具有抗菌活性,同时检测它们对其他4株指示菌的抗菌情况,结果发现SK-01对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和黑曲霉均有明显的抗菌活性。选取SK-01进行初步研究,结果发现SK-01在3号培养基、pH值7.0、盐浓度0的条件下生长最好;在1号培养基、pH值7.0、培养时间48 h、盐浓度1%的条件下产活性物质效果最好;对SK-01进行传代试验,结果显示SK-01具有良好的遗传稳定性,可以进行进一步的开发和利用。     

台湾相思根瘤细菌的生理生化特性及生长适应性研究

[目的]从广西喀斯特生境台湾相思采集根瘤并分离纯化菌株,研究其生理生化特性和生长适应性。[方法]分离纯化从台湾相思树根瘤中获得的菌株,分别对获得的45株菌进行生理生化试验和耐盐、耐钙、酸碱试验及温度试验。[结果]所有供试菌株在B.T.B反应中均产酸,都能利用KNO3和(NH4)2HPO4这2种氮源,绝大部菌株均能利用7种碳源,但在以不同糖类作为唯一碳源时生长速度差别很大;有17株菌呈革兰氏阳性,其余为阴性;有8株菌能利用3-酮基乳糖,19株菌能水解淀粉,19株菌水解明胶,绝大部分菌株都能利用柠檬酸盐;80%供试菌株在牛肉膏蛋白胨培养基上生长很差;耐低温(9℃)的菌株有19株,占总数的42.2%,耐高温(39℃)较强的菌株有28株;13株菌的耐酸性较强,22株菌在pH 9.0的培养基上生长良好;供试的45株菌都能耐受0.5%的NaCl,在1.0%～2.0%盐浓度范围内能良好生长的菌株有10株;所有供试菌株在3%～15%的钙浓度范围内均生长良好,在30%的钙浓度下仍生长良好的菌株有15株。[结论]在喀斯特环境下,根瘤细菌的生理生化特性及抗逆性表现出多样性。     

高寒地区红豆草根瘤菌抗逆性研究

从甘南合作、甘南夏河桑科的红豆草(Onobrychis vicilfolia)根系中分离培养得到28个根瘤菌菌株,针对各菌株的耐盐性、耐酸碱及其泌酸碱能力进行研究,结果表明:采集于桑科的红豆草根瘤编号STD111ⅠA、STD26ⅠB、STD411ⅠB、STF11ⅡA的菌株耐盐性极强,在10%NaCl培养基上正常生长;采集于合作的红豆草根瘤菌株HND26ⅠA、HND26ⅠB、HND26Ⅱ和桑科红豆草根瘤菌株STD111ⅠA、STD26ⅠB、STD411ⅠA、STD411ⅡA耐酸性最强,能在pH4.0的培养基上正常生长;耐碱性最强的是夏河地区菌株STF11ⅢA,可以在pH12.0的培养基上正常生长.进一步试验表明,菌株HND26ⅠA、HND26ⅠB、HND26Ⅱ、STD111ⅠA和STD26ⅠB既能抗pH 4.0的酸逆境,又能抗pH11.0的碱逆境.同时研究发现,菌株耐碱性的强弱与其泌酸能力相关.     

狗牙根根际胶质芽孢杆菌的分离及鉴定

从狗牙根(Cynodon dactylon L.)根际土壤中筛选到5株胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus),对其形态学和生理生化特性、耐盐性、耐酸碱性、温度敏感性等特性进行了测定。结果表明,供试菌株均为革兰氏阴性杆菌,产生圆形芽孢和丰厚的荚膜;过氧化氢酶、溶菌酶试验阳性,能水解淀粉,V.P反应、卵磷脂酶均为阴性,不产生吲哚。供试菌株在NaCl质量分数为1%~2%的硅酸盐培养基上能够生长;在25~30°C均能良好生长。