氧对内生固氮菌的调控及其防护机理

联合固氮菌在植物固氮中发挥了重要的作用,但由于受到多种环境因素的限制,固氮效率一般都较低,因此联合固氮菌对植物的主要贡献不是提供氮化合物,而是分泌植物激素,促进宿主的生长。植物内生固氮菌的发现为从事植物固氮方面的研究开辟了一个新的方向。植物内生固氮菌是指那些定殖在植物内部,并且可与植物宿主联合固氮的细菌。由于这些微生物定殖在植物体内,周围有充足的碳源和适合固氮的低氧分压,因此它们在固氮方面具有更大的优势。     

植物内生固氮菌的研究进展

植物内生固氮菌是指定殖于植物体内与宿主植物进行联合固氮的一类微生物,不但具有固氮作用,还有生物防治、促进植物生长的作用。对植物内生固氮菌的研究始于上个世纪80年代,至今已从甘蔗、水稻等多种作物中分离到多种内生固氮菌。综述了10多年来内生固氮菌的研究进展,对固氮醋酸杆菌(Acetobaterdiazotrophicus)等几种内生固氮菌的生理、生物学特性及其侵染方式、传播途径和固氮机理进行了较全面的概述,并对应用内生固氮菌的可能性和意义,以及需要注意的问题作了一些探讨。     

固氮菌肥料在有机蔬菜生产上的应用

1品种与类型按菌种及特性分为自生固氮菌肥料、根际联合固氮菌肥料和复合同氮菌肥料。自生固氮菌是在土壤里能固定空气中的氮．供给作物氮素营养．又能分泌激素刺激作物生长的微生物．根际联合固氮菌是既依赖根际环境生长．又在根际中固定空气中的氮气．对作物的生长发育产生积极作用的微生物．联合固氮微生物生活在植物的根内、根表．可以利用一些禾本科植物．尤其是植物根分泌的一些糖类繁殖、固氮．也能进行自生固氮。     

水稻联合固氮工程菌株的研究与开发

"水稻联合固氮工程菌株的研究与开发"是国家高技术研究发展计划生物领域研究项目.本研究首次选用3种性能互补且稳定的耐铵型联合固氮工程菌株,经特定发酵工艺制成"联合固氮混合菌剂",接种应用于水稻等多种农作物,并采用15N示踪、电镜扫描、高压液相色谱分析和菌体培养等技术对接种菌剂后作物的促生效应及其机理进行系统研究.该项研究验证了联合固氮菌在水稻根际的定殖作用和在水稻田间的固氮作用,探明了菌剂对水稻植株内源激素合成的促进效果及对稻瘟病等多种植物病原菌的竞争抑制效果.     

哈密地区春小麦高产栽培模式优化研究

哈密地区二县一市土壤中氮素比磷素缺乏,春麦生产中以施氮肥为主。本研究表明,供试品种中,改良新春2号、新春3号具有较大的生产潜力,肥料利用率高,经济效益好;所研究的5项农艺措施对产量的作用顺序为x_1(密度)>x_2(氮肥)>x_5(联合固氮菌)>x_3(磷肥)>x_4(增产菌),其中增产菌的作用不明显,联合固氮菌的增产幅度为6.3％—28.2％,联合固氮菌和磷肥的最佳配合增产38.9％—53.7％。     

小麦根际联合固氮菌剂的增产原因和使用技术

小麦根际联合固氮菌剂(以下简称固氮菌剂)是河北省科学院微生物研究所利用从小麦根系分离的联合固氮菌,采用独特的培养基配方,经工业发酵法培制成功的新型生物制剂。这种固氮菌剂与小麦根系相结合,能固定空气中的分子态氮,并转化为结合态氮——NH_3,直接为作物提供氮素营养,具有促进植物生长发育、提高单位面积产量的作用。目前采用小麦拌种的固氮菌剂主要有两     

根际联合固氮菌对玉米小麦及红薯的增产效应

自分离根际联合固氮菌制成的菌剂对小麦、玉米和红薯都具有显著增产作用,增幅分别为10.9%～28.5%,18.5%～28.2%和68.3%～77.5%.所用氮肥水平对联合固氮菌的增产作用没有显著影响,不同联合固氮菌株对几种作物的增产作用没有显著差异.每hm2施用15 kg由AN3制成的液体联合固氮菌剂对小麦的增产作用,相当于每hm2施用15kg纯氮对小麦的增产作用.     

氧对内生固氮茵的调控及其防护机理

联合固氮菌在植物固氮中发挥了重要的作用,但由于受到多种环境因素的限制,固氮效率一般都较低,因此联合固氮菌对植物的主要贡献不是提供氮化合物,而是分泌植物激素,促进宿主的生长.     

固氮细菌DX120E的gfp标记及对不同甘蔗品种的接种效应

[目的]研究固氮菌株DX120E在甘蔗幼苗中的侵染定殖及其对不同甘蔗品种生长生理的影响,为进一步分析该固氮菌与甘蔗的相互作用机制提供参考依据.[方法]以3个甘蔗品种ROC22、B8和GT21为试验材料,将DX120E用gfp基因标记后,以浸根法接种甘蔗,观察其在甘蔗中的侵染定殖情况,分别在接菌后60、90和120 d,调查甘蔗的株高、叶绿素含量及鲜重,并测定氮代谢关键酶活性指标.[结果]获得了稳定表达的DX120E-gfp接合子菌株;接种后第7 d ,在3个甘蔗品种的根部和叶片中均检测出nifH基因表达,片段大小约为360 bp.荧光显微镜观察结果表明,接种后第7 d,固氮菌定殖在甘蔗的根毛区、新生侧根处、根断裂伤口处及叶片横切处.盆栽试验结果表明,接种固氮菌DX120E对3个甘蔗品种有明显促生作用,与不接菌对照相比,接菌后120 d,ROC22、B8和GT21的株高分别增加23%、20%和14%,地上部分鲜重分别增加25%、31%和11%,地下部分鲜重分别增加40%、34%和30%.且3个甘蔗品种叶片的谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶活性总体上高于对照.[结论]采用菌液浸根法接种甘蔗,固氮菌DX120E能在甘蔗根部定殖并向地上部分转移定殖.采用该方法处理甘蔗,对甘蔗有明显的促生效应,但不同品种间存在一定差异.     

联合固氮工程菌E7在蔬菜上的应用效果

联合固氮工程菌E7是定植在植物根际的固氮细菌,其主要作用是能产生一些生理活性物质刺激植物发根和生长,增强植物对营养物质的吸收能力,同时固定空气中的氮气为有机氮,菌体死亡后其体内的有机氮可被植物吸收利用,增加植物的氮素营养.由于施用固氮菌后可节省部分氮肥,从而减轻了由于氮肥的过多施用而造成的环境污染.联合固氮工程菌E7在玉米、水稻等作物多年试验示范中效果显著,为研究联合固氮工程菌E7在蔬菜上的应用效果,2001年进行了本试验.     

29种固氮树种生长量与固氮效率相关性研究

在对上海市固氮植物资源调查的基础上,选定29种有一定固氮能力的树种。以海滨木槿为对照,测定其年相对高生长量、年相对径生长量、固氮效率,并对生长量与固氮效率的相关性进行分析。分析结果表明:树种间测量指标差异显著;固氮效率与植物生长存在较强正相关性(相关系数0.839**、0.707**),固氮效率越高的植物,其相对高、径生长量越大。     

水稻根系联合固氮的研究——Ⅰ、水稻根内存在固氮菌

我们于1974年开始水稻联合共生固氮的探讨,四年来先后在福建的晋江、龙海等13个县市,采集了69个水稻品种根系的样品226个,使用乙炔还原法测定根系的固氮活性和进行水稻根内固氮菌的分离。通过测定水稻根表灭菌与不灭菌、根表灭菌后加培养基增菌培养以及延长增菌培养时间后的根系的固氮酶活性,初步说明了水稻根内存在固氮菌。在所测定的田间和盆栽水稻根系中有71.4—83.7％的水稻根样的内部存在固氮菌(有固氮酶活性)。使用的增菌培养基是慢型快长根瘤菌培养基及苹果酸钠H培养基。根据培养基的特点和分离菌的营养要求,根内固氮菌同自生固氮根瘤菌相似,而不同于自生固氮菌。     

Disease-suppressive soil and root-colonizing bacteria

Soils in many areas suppress certain plant diseases. Understanding the basis for this disease suppressiveness could lead to improved plant health in less favorable areas. Some forms of disease suppression may be caused by bacteria in the genus Pseudomonas which aggressively colonize root surfaces. Increased plant growth and yield are closely associated with the capacity of some of these bacteria to produce iron-binding compounds called siderophores. This article addresses the biological characteristics of these soil-bome root epiphytes, their contribution to plant health, and their potential use in biotechnology.     

不同植株促生菌对田菁种子萌发及生长的影响

本试验以田菁作为研究对象，探究结合包衣剂的不同菌种对种子萌发及生长的影响。选取AZ-1、AZ-2、AZ-3、AZ-4四种植物促生菌，以发芽率、发芽势、发芽指数作为种子萌发指标，株高、根长、鲜重作为生长指标，探究单一菌种和混合菌种在包衣处理后，能否有效促进田菁的发芽的生长。试验结果表明：包衣剂对田菁种子萌发、生长有一定促进作用，将包衣剂与植物促生菌结合会显著促进植株的发芽和生长。AZ-1浸泡后包衣处理对种子的萌发率的提高有显著影响。AZ-3浸泡后包衣处理，会显著促进茎的生长，AZ-1和AZ-2浸泡后进行包衣处理，会促进根的生长和鲜重的提高。     

红树林固氮菌和解磷菌的分离及对秋茄苗的促生效果

采用选择性培养基富集培养,结合形态及生长性状等特征分析,分别从广东湛江、珠海及海南东寨港等样地的木榄Bruguiera gymnorrhiza、海莲B.sexangula、秋茄Kandelia candel、红海榄Rhizophora stylosa、无瓣海桑Sonneratiaapetala和海桑S.caseolaris这6种红树植物根际中分离出固氮菌和解鳞菌共59株.秋茄盆栽接种试验结果表明,上述样地分离出的部分解磷菌和固氮菌对秋茄苗的高生长和生物量增长有明显促进作用,其中1株解磷菌He4#单菌株接种的秋茄苗高、根干质量和总生物量比对照分别增长58.4%、132.1%和133.2%,该菌株比国外引进的1株解磷菌地衣芽孢杆菌Bacillus lichenciformis的促生效果更好,前者接种的秋茄根生物量和总生物量比后者高72.7%和90.2%.7株固氮菌的单接种对秋茄苗表现出不同程度的促进作用,其中菌株Ngqq-R14的促生效果最佳,苗高、地径、茎干质量、根干质量和总生物量分别比对照增长38.36%、16.19%、75.46%、49.97%和59.31%.将7株固氮菌和7株解磷菌交互配对成7个菌株组合并接种到秋茄苗的根部,接种6个月后各菌株组合处理组的苗高、茎干质量、根干质量和总生物量分别比对照增长21.1%～69.4%,70.7%～271.5%,27.1%～111.3%和66.9%～123.8%,表明固氮菌与解磷菌之间存在一定的协同增效作用,促进秋茄生长的最佳接菌组合是Nlqq-Wy4+P12.     

优化根际固氮菌种改善水稻生育状况的研究

为了探讨接种不同根际联合固氮菌对水稻生长发育的影响,对水稻接种了不同菌种,试验研究结果表明,接种根际联合固氮菌对水稻分蘖发生发展与成穗有一定的促进作用,对水稻农艺性状有一定的改善作用,稻谷经济产量和生物量比对照增加。稻谷用菌液浸种,水稻发报数比对照略有增加;苗期喷菌株,对水稻株高、发根量以及鲜重、干重有一定的增加作用,秧苗素质有所提高。     

黄瓜组织浸提液对黄瓜幼苗及土壤生化特性的影响

通过盆栽试验,研究黄瓜组织浸提液对黄瓜幼苗生长、根际土壤微生物数量、酶活性的化感作用。结果表明,随着黄瓜植株浸提液浓度的增加,黄瓜幼苗的株高、子叶大小、地上部干重、根干重表现为先增加后降低,而丙二醛含量先降低后增加;黄瓜根际土壤中放线菌数量显著减少25.5%,真菌、镰刀菌数量先减少后分别增加1.55%、137%,细菌数量先增加51.9%后减少12.7%;多酚氧化酶、脲酶、过氧化氢酶活性显著增加,而蔗糖酶活性显著降低。相关分析表明,多酚氧化酶活性与脲酶、过氧化氢酶活性显著正相关,与蔗糖酶活性、真菌数量显著负相关;脲酶活性与过氧化氢酶活性、镰刀菌数量显著正相关,与放线菌数量显著负相关;蔗糖酶活性与真菌数量显著正相关,过氧化氢酶活性与放线菌数量显著负相关,与镰刀菌数量显著正相关。本试验说明黄瓜组织中的化感物质影响黄瓜幼苗的生长、改变土壤的生物化学结构。     

四棱豆根瘤细胞结构的电镜观察

四棱豆根瘤细跑超薄切片的电镜观察表明:根瘤红色中心组织包含有受根瘤菌(Rhizobium spp.)侵染细胞和非侵染细胞。细菌侵染进入宿主细胞中转变成固氮类菌体。最初可见到有周膜包裹的单个类菌体细胞。在周膜内,类菌体经细胞分裂逐渐形成几个类菌体,这就是发展成熟根瘤共生细胞结构的形态特征。本文还对四棱豆类菌体细胞结构与固氮功能的关系进行了讨论。     

几种植物激素对光合细菌生长的影响

[目的]探讨几种植物激素对光合细菌生长的影响,以期为光合细菌增殖培养的促生长因子研究提供参考依据。[方法]研究了不同浓度的吲哚乙酸、α-萘乙酸和赤霉素以及混合植物激素对光合细菌生长的影响。[结果]3种植物激素对光合细菌的生长均具有促进作用,其中赤霉素效果最为明显,其次为混合植物激素。吲哚乙酸、α-萘乙酸和赤霉素促生长的最佳浓度分别为0.5、1和0.5 mg/L。[结论]该研究结果表明在增殖培养基中加入某些植物生长激素来促进光合细菌的生长是可行的。     

水稻-固氮粪产碱菌内根际体系的探讨

水稻接种固氮粪产碱菌后,可清晰看到细菌紧密地附着在稻根的表面。扫描电镜观察结果表明:其主要分布区域为根系的伸长区和根毛区,根尖端分生区内侧较少。从冰冻断裂的根横剖面中发现,进入稻根内的细菌成蔟地存活于外皮层、皮层大通气腔、直至中柱维管组织中。大约有0.01%-0.1%附着于根表的粪产碱菌进入根内,多数存在于细胞间隙中,少量进入根细胞内,在根内的粪产碱菌仍可以繁殖。粪产碱菌进入根内的途径可能是通过根表皮细胞间隙和根毛基部。粪产碱菌同样也存在于淹水茎内。接种量的多少与菌在水稻植株中的数量、水稻的长势及植株重量呈正相关。与整体根系相比,研碎后的根系具有较高的乙炔还原活性,且根系的乙炔还原活性显著高于茎段的活性。