木麻黄根瘤内生菌分离回接成功初报

<正> 非豆科固氮树木和豆科植物一样,同属于共生固氮体系,它们的固氮量远远高于自生固氮微生物。因此,历来受到人们的重视。然而,非豆科固氮树种根瘤内生菌的分离和纯培养一直未能得到解决,严重地阻碍了这个领域的基础理论研究和在林业生产上的应用。经过近70年的努力,1978年美国才首次从香蕨木根瘤中分离得固氮放线菌Frankia菌株。但到目前为止,仅从香蕨木、赤杨、胡颓子、沙棘、杨梅等属的根瘤中分离得内生菌,还有许多属宿主植物的根瘤内生菌至今还未能分离出来。最近(1982)H. G Diem等在加拿大微生物学杂志发表了分离木麻黄根瘤内生菌的报告,尽管他们实验证明分离菌确实属于弗     

不同桤木根瘤内生菌的分离培养及生物学特性

用根瘤切片法和根瘤均浆法,从四川桤木和台湾桤木根瘤中分离出2株根瘤内生菌,并对其形态观察、生理类型和生物学特性进行研究。结果表明:菌株AC0812S009和AC0812T017的形态特征、生理类型和生物学特性相似。菌株具有典型的弗兰克氏菌菌丝体形态,初步判定为弗兰克氏菌,菌株生理类型为B型,最佳培养条件——碳源为吐温—80,pH值为7.0,培养温度为28℃。     

木麻黄根瘤内生菌分离培养和宿主范围的研究

从普通木麻黄、细枝木麻黄和粗枝木麻黄根瘤上分离到具典型孢囊和泡囊特征的放线菌Ｆｒａｎｋｉａｓｐ．菌株１８株,均获得纯培养。ＢＡＰ是木麻黄根瘤内生菌生长的适宜培养基。同一木麻黄根瘤中有不同形态特征与侵染特性的内生菌共存;木麻黄根瘤内生菌在木麻黄不同种内可交叉侵染,还可侵染杨梅、四川木岂木。     

杨梅根瘤内生菌的生物学特性

以5株细枝木麻黄、短枝木麻黄、粗枝木麻黄和四川桤木的共生Frankia菌株为对照,研究12株杨梅根瘤内生菌的形态培养特征、生理类群、细胞壁类型、营养源利用、固氮酶、宿主特异性等生物学特性.结果表明:供试菌株具有分枝状菌丝、多腔孢囊、泡囊等典型的Frankia结构,杨梅菌株FMrl6、FMr43和木麻黄菌株FCe64、FCe33还具有串珠状生殖菌丝.多数杨梅菌株在有氮培养基中能形成泡囊,固氮活性差异显著.细胞壁类型多为Ⅲ型,菌株FMrl6为Ⅱ型.生理类群有A、B和AB 3种,同一株杨梅根瘤内有B和AB 2种生理类群的菌株共存.菌株能良好利用丙酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠、吐温和酪蛋白,部分菌株利用硝态氮、铵态氮和牛肉膏,利用糖类差,不利用蛋白胨和尿素,不使明胶液化,不分解纤维素,不产生硫化氢,不利用苯丙氨酸.杨梅根瘤内生菌可使原宿主结瘤,能感染沙枣和四川桤木,但不侵染木麻黄结瘤,这为菌株的选择应用提供基础.     

木麻黄根瘤内生菌生物学特性研究

对与福建、广州的细枝木麻黄、短枝木麻黄和粗枝木麻黄共生的 1 7株根瘤内生菌进行了形态培养、生理类群、营养源利用、代谢酶、宿主特异性等生物学特性进行了系统研究。结果表明 ,1 7株木麻黄根瘤内生菌具有分枝状菌丝、孢囊、泡囊等Frankia菌的特征性结构 ,FCc64、FCc92、FCe3 3等菌株还具有串珠状菌丝段。木麻黄内生菌有A、B、AB等 3种生理类群 ,其中B群内生菌多。菌株离体培养具有固氮酶活性 ,且差异显著。多数木麻黄内生菌能良好利用吐温 ,只有少数菌株可利用葡萄糖等糖类物质。内生菌不同生理类群在碳氮源利用、有机酸羧化和代谢酶产生等方面没有明显的对应关系 ,表现出丰富的多样性。侵染试验表明木麻黄Frankia菌株不仅可在木麻黄属内种间进行交叉侵染 ,还能侵染杨梅、沙枣和桤木等植物结瘤。     

木麻黄根瘤内生菌的分离、培养和回接*

从福建、广东、海南岛的木麻黄根瘤中分离到16株内生菌，它们都具有Frankia菌的典型形态特征。回接鉴定表明，除4株不侵染原寄主植物外，其余12株均具有侵染能力，但各菌株的侵染能力不同，这些菌株在培养基上的培养特征有一定的差异，实验菌株在BAP培养基上生长最好，在Jan B10m,Qmold等培养基上生长较差。     

木麻黄根瘤内生菌——弗兰克氏菌侵染特性的研究

对25株木麻黄属和异木麻黄属的弗兰克氏菌进行侵染特性研究结果表明,从木麻黄属根瘤分离的弗兰克氏菌菌株在同属不同种木麻黄宿主之间可以交叉感染结瘤,显示其专一性在属的水平上。由异木麻黄属根瘤分离的弗兰克氏菌可以感染木麻黄属的根系结瘤,反映出其专一性在科的水平上。从木麻黄属和异木麻黄属分离的这些供试菌株均能侵染沙棘,结瘤率达40%～100%,揭示出弗兰克氏菌具有跨越侵染不同科、属的能力。     

木麻黄根瘤内生菌——弗兰克氏菌对青枯病菌的抑制作用研究

试验结果揭示了木麻黄弗兰克氏菌和木麻黄根瘤浸提液能抑制青枯菌生长,弗兰克氏菌Ｏｒ９３０２和９０２１菌株的抑菌效果比其它供试菌株高;粗枝木麻黄的根瘤浸提液抑菌效果较山地木麻黄和普通木麻黄的抑菌效果好。苗圃试验表明根瘤量高的苗木对青枯病具有较强的抵抗能力。     

毛白杨内生真菌的分离与拮抗菌的筛选

采自保定市不同地点不同部位的毛白杨的新鲜组织,利用常规的内生真菌分离方法,以PDA培养基为分离培养基,从毛白杨根、茎、叶中分离得到14株内生真菌。以杨树腐烂病菌、苹果腐烂病菌、梨黑斑病菌、黑根霉、毛霉、灰霉为供试病原菌种,对14个菌株进行了杀菌活性筛选,发现G01、G02、ZD103等3个菌株对不同的供试病原菌有不同的抗菌活性。对3个菌株采用经典的真菌鉴定方法判断G02与ZD103为Trichodermasp.木霉属,而G01菌株由于其不产孢故不能用上述方法鉴定,暂定为未知属。     

木麻黄根瘤内生菌纯培养接种效果试验*

用Ｆｒａｎｋｉａ纯培养接种木麻黄苗木试验，获得了明显效果，苗高、地径、根瘤数、根瘤鲜重及生物量均比对照高。在４个供试菌株中，接种Ｂｒ的效果最好，苗高、地径分别为对照的３．５倍和２．７倍，其次是Ｐ１。接种效果随着苗龄增加越来越明显。苗木的高度、地径、生物量与根瘤数量、根瘤重呈极显著的直线正相关。     

油松内生细菌的分离及拮抗菌的筛选

采用组织分离法,从健康油松Pinus tabulaeformis 1 a生松针,2 a生松针,1 a生松枝韧皮部、木质部,2 a生松枝韧皮部、木质部,根等7类部位共分离出40株内生细菌。通过平板对峙法对所得菌株的拮抗性进行了初筛和复筛,得到3株对油松枯梢病拮抗作用较强的菌株。其中AM-5菌株抑菌效果最强,菌体的抑制率达66.95%,其发酵液的抑制率为27.89%;菌体对病原菌孢子萌发也有显著的抑制作用。结合形态特征、生理生化及16S rDNA同源性分析,将AM-5菌株鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。盆栽试验结果表明,AM-5菌株对油松枯梢病的防治效果显著,在预防实验中,明显降低了油松枯梢病的发病率,预防效果为64.26%;在防治试验中,防效为53.32%。     

4种东北食用菌内生菌的分离和纯化

从黑木耳、猴头菇、元蘑、榛蘑中分离内生菌,共得到内生真菌7株,内生细菌13株,其中革兰氏阴性菌7株,革兰氏阳性菌6株。猴头菇未分离出内生菌。研磨法为最适分离方法。NB培养基上分离出的内生菌较多,而用来分离内生真菌的PDA培养基仅分离出2株内生真菌,表明其营养成分不适于内生真菌的生长。     

木麻黄根瘤中分离的三株弗兰克氏菌生长与培养方法的研究

比较了从不同来源的木麻黄根瘤中分离得到的三株弗兰克氏菌在两种浓度不同碳源培养基中的生长差异，结果表明：供试菌在以丙酮酸钠为唯一碳源时生长最好，其生长量为其它碳源的１．３－４７．７倍；最适合的碳源浓度为０．２３ｇＣ＼Ｌ。在三种不同的Ｆｒａｎｋｉａｘ菌地，通入无菌空气发酵培养培养能显著地提高弗兰克氏菌的生长量。同时还探讨了弗兰克氏菌的发酵条件。     

云南榧内生菌的分离及抗植物病原菌活性筛选

采用内生菌常规分离法从云南榧的新鲜茎与叶中分离得到10株内生真菌和5株内生放线菌,通过滤纸片扩散法研究了内生菌对小麦雪腐病菌、辣椒炭疽病菌、三七丝核病菌等10种植物病害病原真菌的抑菌活性。结果显示,云南榧内生真菌粗提物对10种植物病原真菌具有较广泛的抑制作用,其中,菌株TY3对棉花枯萎病菌具有较强的抑菌活性;菌株TY7对辣椒炭疽病菌、三七丝核病菌及番茄灰霉病菌具有较强的抑菌活性。5株内生放线菌中,菌株FTY1、 FTY5、 FTY7无抑菌活性,而菌株FTY2对10株植物病原真菌均表现出了较强的抑菌活性, FTY6对辣椒炭疽病菌、棉花枯萎病菌、梨黑星病菌表现出了很强抑菌活性。该实验结果为云南榧内生菌的进一步开发利用奠定了基础。     

树木的好帮手——菌根菌

土壤中的真菌与植物的根共生，可形成菌与根联生的复合吸收器官，叫做菌根，而参与形成菌根的真菌叫菌根菌。植物有了菌根，就能通过无数的菌丝吸收土壤中的养分和水分，扩大根的吸收面积。     

一株拮抗树木褐根病菌的伯克霍尔德菌的分离及鉴定

树木褐根病是由有害木层孔菌(Phellinus noxius)引起的一类土壤传染性根部病害,为了实施对这类病害的生物防治,结合唯一氮源1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为底物和平板对峙法,从澳门松山市政公园健康树木的根际分离得到1株对有害木层孔菌具有较强拮抗活性的菌株1583.采用一对细菌通用引物PCR扩增获得菌株1583的16S rDNA基因序列,其片段大小为1 496 bp,系统进化树显示菌株1583与Burkholderia seminalis的亲缘关系最近,综合结果鉴定该菌株为伯克霍尔德菌(Burkholderia sp.).拮抗性研究表明,菌株1583对油菜菌核病病原菌(Sclerotinia sclerotiorum)、黑松叶斑病病原菌(Pestalotiopsis sp.)、香蕉枯萎病病原菌(Fusarium oxysporumf.sp.cubense)、白蝴蝶炭疽病病原菌(Colletotrichum sp.)和美人蕉瘟病病原菌(Pyricularia cannaecola hashioka)等植物病原真菌均有明显的抑制作用.     

尖峰岭热带山地雨林豆科树木对邻体树种的影响

目的 分析海南典型热带山地雨林分布区域尖峰岭60 hm2大样地内豆科树种对邻体树木的影响,并探讨其可能的影响机制。 方法 利用尖峰岭60 hm2大样地的2012年和2018年2次调查数据,对样地内7种豆科树木的邻体非豆科树木的多度、丰富度和存活率进行比较分析。 结果 2次调查期间,7种豆科树木的邻体多度和丰富度无显著变化。与非豆科树木相比,软荚红豆(Ormosia semicastrata Hance)、猴耳环(Archidendron clypearia (Jack) I.C.Nielsen)和亮叶猴耳环(A. lucidum (Benth.) Nielsen)具有较高的邻体多度和丰富度,而肥荚红豆(O. fordiana Oliv.)、木荚红豆(O. xylocarpa Chun ex L. Chen)、长脐红豆(O. blansae Drake)和薄叶猴耳环(A. utile Chun et How)具有较低的邻体多度和丰富度。软荚红豆、肥荚红豆和猴耳环具有较高的邻体树木的存活率,而长脐红豆、薄叶猴耳环、亮叶猴耳环和木荚红豆具有较低的邻体树木的存活率;7种豆科树木对邻体多度、丰富度的影响与其叶片氮含量和固氮能力无显著相关关系,但邻体距离为4 m的豆科树木邻体存活率与叶片氮含量有显著相关关系。 结论 总体上,不同豆科树木对邻体的影响不尽相同,软荚红豆更倾向于对邻体产生有利作用,薄叶猴耳环和木荚红豆对邻体产生抑制作用,而其它4种豆科树木对邻体的多度、丰富度和存活率的影响不一致。     

PCR检测树木菌原体的研究

按莱氏无胆甾原体和ＭＬＯ的核糖体蛋白基因序列的保守区域，合成一对寡核苷酸引物，用ＣＴＡＢ法直接提取田间发病的桑萎缩和泡桐丛枝病树皮层的ＤＮＡ，以健康树作平行对照。结果用ＰＣＲ成功地从病树ＤＮＡ模板中扩增出１．２６ｋｂ左右的产物，而对照样品均未出带，表明此项技术可以检测ＭＬＯ，并用于研究其分子系统学关系。