钙磷对酸铝胁迫后紫花苜蓿-根瘤菌体系结瘤固氮的修复效应

本试验采用水培法,以三得利紫花苜蓿和耐酸苜蓿根瘤菌91522为材料,探讨了酸铝胁迫处理苜蓿幼苗1周后,施加Ca²⁺、P对紫花苜蓿-根瘤菌结瘤固氮性能和群体感应的修复/恢复作用。结果表明,酸铝毒害后,Ca²⁺对紫花苜蓿-根瘤菌结瘤过程有显著的修复效应,根瘤菌群体感应、根瘤固氮酶活性显著提高;4 μmol/L P素营养与Ca²⁺存在交互效应,导致苜蓿现瘤时间较未经修复的处理提前14 d,苜蓿结瘤总数提高了247.09%,结瘤率达到90%,根毛变形率由3.33%提高到28.89%。Ca²⁺对结瘤动力学曲线的修复作用主要表现为从开始结瘤起同期结瘤数显著提高。P素对结瘤数影响在Ca²⁺ 5 mmol/L条件下较显著;Ca²⁺对固氮酶活性有显著提高作用,而且5 mmol/L效果优于10 mmol/L,4 μmol/L P素可以进一步提高固氮酶活性。初步认为,补充Ca²⁺和4 μmol/L P可以促进根瘤菌在酸铝胁迫条件下群体感应物的分泌、改善苜蓿根毛对结瘤信号的感知和变形,修复酸铝对苜蓿和根瘤菌的毒害,恢复和提高固氮性能。     

氮素形态对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响

在完全营养液条件下,采用砂培法,研究了3种氮素形态配比NO3--N,NH4+-N和NO3--N∶NH4+-N为1∶1和0、105、210mg/L 3个氮素水平对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响。结果表明:不同形态氮素处理下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量均显著高于CK。同一氮素水平下,株高表现为NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NO3--N培养下次之,NH4+-N培养下最低;生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量NO3--N和NH4+-N混合培养下效果最好,NH4+-N培养下次之,NO3--N培养下最低;茎叶比则是NO3--N培养下最大,NH4+-N培养下次之,NO3--N和NH4+-N混合培养下的最低,各氮素形态处理间差异显著(P0.05)。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重、固氮酶活性和全氮含量呈现增加的变化趋势,茎叶比呈现减小的变化趋势。NO3--N+NH4+-N的浓度为210mg/L时,紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、固氮酶活性和全氮含量取得最大值,茎叶比取得最小值,根瘤重则在NO3--N+NH4+-N的浓度为105mg/L时取得最大值,紫花苜蓿在混合态氮培养下生长最好。     

中苜1号紫花苜蓿高效共生根瘤菌的筛选

研究8株根瘤菌对"中苜1号"紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Zhongmu No.1)的接种效果。结果表明:8株根瘤菌接种效果差异明显;接种后干草重、根瘤数、干根重、粗蛋白质含量比对照分别增加了3.8%~26.12%、2.9%~41.43%、5.8%~41.38%和2.39%~8.5%;筛选出与中苜1号最佳共生匹配的根瘤菌ACCC17544,该菌株能增强其共生固氮效果,既提高干草产量,又增加粗蛋白质含量,具有一定的生产应用价值。     

镉胁迫对紫花苜蓿镉吸收特征及根系形态影响

采用盆栽模拟方法,研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下紫花苜蓿对Cd吸收特征及根系形态的变化特征。结果发现,随着镉胁迫加剧,紫花苜蓿地上生物量、根系生物量、根系总长度、根平均直径、根表面积、根系体积、根尖数和分枝数均显著下降(P<0.05),地上部生物量分别为对照的87.8%,56.5%,14.3%,根系生物量分别为96.1%,63.3%,16.2%;不同部位镉吸收量表现为细根>地上部>粗根,三者均随着处理浓度增加而显著提高,细根镉含量与地上部镉含量呈显著正相关;地上部最高镉积累量出现在25 mg/kg处理中,达到7.715 μg/株;不同径级根系的总根长、根表面积、根体积随镉浓度增加呈下降趋势,根径<0.5 mm根系占总根系比例呈增加趋势。研究表明,紫花苜蓿可用于低Cd污染场地的植被恢复,其根系对Cd胁迫的响应特征呈现侧根产生—根受损的动态平衡现象。     

生物炭与干旱胁迫对接种紫花苜蓿光合效率及生长的影响

试验以接种根瘤菌'Sm1021'的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为材料,将土壤和生物炭按比例混合(0％,0.5％,1％,1.5％,2％),然后进行不同程度(正常土壤水分处理,轻度,中度,重度)干旱胁迫,旨在研究土壤中添加不同水平生物炭与干旱胁迫对接种根瘤菌紫花苜蓿光合效率及生长的影响,探讨生物炭多孔性...     

硅对紫花苜蓿品质元素的影响

通过田间试验及实验室分析，结果表明，硅对紫花苜蓿分枝期和成熟期根瘤数的影响作用显著，但对粗蛋白含量影响不显著。施硅对紫花苜蓿在分枝期的钾含量影响不显著，对紫花苜蓿在现蕾期叶和茎的钾含量有影响，而硅对紫花苜蓿现蕾期根的钾含量没有影响。不同施硅量对紫花苜蓿分枝期地上和地下部分的钙含量有影响。随着施硅量的增加钙含量要高于对照。但其地下部分的钙含量随着施硅量的增加反而减少，而对紫花苜蓿在现蕾期叶、茎和根的钙含量影响不大。在紫花苜蓿叶片背面气孔部进行面扫描显示，随着硅量的增加，叶片背面气孔部位的硅、钙、铝、镁元素的相对含量也在增加，铁的含量在减少，钾的相对含量在低硅处理时增加，在中高硅量的处理时，变化不是很大，而磷的相对含量与施硅量的关系不明显。     

渍水和生物炭对紫花苜蓿幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

豆科植物作为退化生态系统植被恢复的先锋物种在紫色土区的适应机理尚不清楚。本研究以紫花苜蓿‘三得利’(Medicago sativa L.‘Sanditi’)为研究对象,紫色土为基质,通过温室盆栽实验,进行渍水和生物炭添加(0.5%,质量比)处理,研究植物株高、根长、生物量和叶片过氧化氢酶(Catalase, CAT)与过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性等。结果表明：渍水处理仅增加植物茎长和全长;生物炭添加处理增加植物株高、地上部分生物量和总生物量,降低植物根茎长度比、根冠比和CAT与POD活性,且上述效应在渍水条件下也同样存在;生物炭添加对CAT活性影响的时间长于POD。综上,紫花苜蓿能适应一定的渍水环境,生物炭可作为紫色土渍水环境的改良剂,并能够促进紫花苜蓿生长与生物量的累积。本研究为紫花苜蓿在南方湿热地区种植与管理提供了案例参考和数据支撑。     

根瘤菌接种对紫花苜蓿生产性能的影响

在湖南湘西地区对紫花苜蓿进行了根瘤菌接种试验。结果表明:紫花苜蓿接种根瘤菌,其幼苗结瘤数和结瘤率分别提高137.5%和74.4%,产草量和分枝数分别提高26.6%和32.3%。说明在湘西喀斯特地区紫花苜蓿接种根瘤菌后其生产性能有较大提高。     

紫花苜蓿根瘤菌分子分型和生物型划分研究

根据表型和共生效应,对种内根瘤菌划分生物型,为苜蓿与根瘤菌高效共生育种提供理论依据。以分离自甘肃省3个栽培区域5个苜蓿品种植株不同部位的根瘤菌株为材料,进行16SrRNA测序、多位点序列分型(Multilocus Sequence Typing,MLST)、表型数值分类和共生效应测定。结果表明,78株初筛菌经16SrRNA和MLST分析有20株属于Rhizobium radiobacter;表型特征数值分类将其聚为7个群。接种5个苜蓿品种,选择对共生效率贡献率最大的地上干重进行多重比较。当接种处理地上干重显著高于未接种处理CK时标记共生效应为A,与CK差异不显著时标记为B,显著低于CK时标记为C。以苜蓿品种为甘农3号、甘农9号、陇中、清水和WL168HQ的顺序,将各菌株共生效应结合,形成6种共生模式。结合表型和共生模式,20株R.radiobacter被划分为14种生物型,WL168HQ、甘农3号和陇中苜蓿品种内生物型多样性丰富,甘农9号和清水苜蓿品种内生物型单一。综上所述,根据表型特征和共生模型可以进行种内根瘤菌株的生物型划分,苜蓿品种内根瘤菌生物型多样性丰富。     

紫花苜蓿转基因研究进展

作为生物技术领域的前沿,转基因技术已在多种植物上取得重大进展。紫花苜蓿（Medicago sativa）是公认的优质牧草,通过转基因技术改良其遗传性状,提高其产量、抗性、品质等重要农艺性状已成为研究热点。本研究围绕与生产实践密切相关的非生物胁迫、生物胁迫、除草剂抗性、品质改良和生物反应器5个方面,归纳总结了近期紫花苜蓿转基因研究进展,并根据转基因紫花苜蓿的生物安全性和研究中存在的问题,分别提出了针对性建议并为今后的研究指明了方向,以期为我国紫花苜蓿的转基因基础研究和应用开发提供有益信息。     

外源赤霉素GA3施加对紫花苜蓿-根瘤菌共生体系的影响

为探究不同浓度的外源赤霉素添加对苜蓿(Mdicago sativa)-根瘤菌共生体系结瘤过程的影响及其作用机制,本试验在室内控制条件下,外源施加不同浓度的赤霉素,观察其对苜蓿根瘤数、干鲜重、根茎长、苜蓿-根瘤菌共生结瘤过程中根瘤原基、根毛卷曲、类黄酮物质分泌的影响.结果显示:10-9mol·L-1的赤霉素可以促进nod...     

苜蓿根瘤菌固氮研究进展及浅评

综述了苜蓿根瘤菌资源调查及根瘤菌和寄主、环境间的相关特性和共生关系、共生结瘤过程与根瘤菌与寄主植物间的信息物质传递的研究,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究,进一步促进根瘤菌资源的开发利用等方面的研究。并对苜蓿根瘤菌固氮研究方面进行了浅评。     

苜蓿根瘤菌固氮研究进展及浅评

综述了苜蓿根瘤菌资源调查及根瘤菌和寄主、环境间的相关特性和共生关系、共生结瘤过程与根瘤菌与寄主植物间的信息物质传递的研究,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究,进一步促进根瘤菌资源的开发利用等方面的研究.并对苜蓿根瘤菌固氮研究方面进行了浅评。     

外源根系分泌物对紫花苜蓿根瘤菌共生体系的影响

为筛选诱导紫花苜蓿（Medicago sativa L.）生长结瘤的适宜外源根系分泌物,本试验利用木犀草素、茉莉酸甲酯、季酮酸以及水苏碱+葫芦巴碱混合物5种外源根系分泌物（共生信号物质）对苜蓿根瘤菌ACCC17617（A17）和ACCC17631（A31）诱导,结合室内试验与田间试验,分析外源根系分泌物对根瘤菌的诱导效应,并对苜蓿结瘤特征及生长性状测定,研究外源根系分泌物对紫花苜蓿接种根瘤菌共生体系的影响。结果表明：5种外源根系分泌物能有效提高苜蓿的结瘤数、生物量、蛋白含量以及受诱导的根瘤菌占瘤率。不同物质（或组合）对菌株与苜蓿共生结瘤和苜蓿生长的影响不同,室内条件下木犀草素对苜蓿的生长发育有较好的促进效果。田间试验条件下,经外源根系分泌物诱导后,根瘤菌A31的田间竞争力大于根瘤菌A17。     

紫花苜蓿根瘤菌培养基的优化研究

以苜蓿根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)ACCC17631和ACCC17676为供试菌株,采用单因素碳氮源利用试验和正交设计试验,确定最佳碳源、氮源及培养基配方.结果表明:2株供试菌株最佳碳源为蔗糖,最佳氮源分别为大豆粉和酵母粉.根瘤菌ACCC17631(ACCC17676)的最佳培养基配方(g·L-1)为:蔗糖20,大豆粉(酵母粉)2.4,K2 HPO4 0.25,KH2PO4 0.25,MgSO4·7H2O 0.2,NaC1 0.1,pH为6.8～7.0.     

根瘤菌共生对低温胁迫下紫花苜蓿抗寒生理变化的影响

为研究根瘤菌共生对紫花苜蓿(Medicago sativa)在低温胁迫下抗寒生理指标变化的影响,对低温胁迫下接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿的地上部分及地下部分的相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等指标进行测定。结果显示:低温胁迫下,根瘤菌共生紫花苜蓿的相对电导率(-6℃,4~6 h)显著低于不接种紫花苜蓿(P < 0.05),且其MDA含量低于不接种紫花苜蓿;根瘤菌共生紫花苜蓿的SOD比活力、CAT活性、POD活性以及脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于不接种根瘤菌紫花苜蓿。根瘤菌共生紫花苜蓿在低温胁迫下具有更强的膜稳定性、活性氧防御以及渗透调节能力,具有更强的抗寒能力。     

间歇性干旱对苜蓿根瘤形成的影响

模拟田间土壤干湿交替及其强度,研究灌溉模式对苜蓿(Medicago sativa L.)根瘤菌有效性的影响,以及间歇性干旱对寒旱区苜蓿根瘤形成的影响。结果表明:间歇性干旱将影响苜蓿根瘤的正常发育,且周期越长,对根瘤菌的有效性影响越大;不论土壤是否缺水,根瘤均随着生长期的延长不断向侧根转移;当土壤持水量为32.7%,一次灌水达土壤持水量的80%,间歇干旱20 d、30 d和一次灌水达土壤持水量的50%,间歇干旱20 d两种水分控制模式均可保持根瘤菌较高的结瘤能力。     

3种外源培养基材料对苜蓿根瘤菌活性的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa)根瘤菌ACCC17631和ACCC17676为供试菌株,采用单因素试验和正交试验设计,研究了KH₂PO₄、黄腐酸、硝酸稀土对苜蓿根瘤菌活性的影响,以期得到最优培养基材料组合.结果表明:KH₂PO₄可极显著促进紫花苜蓿根瘤菌菌株ACCC17631的生长(P<0.01),最适添加浓度为300 mg·L^-1,对菌株ACCC17676的生长促进效果不显著;黄腐酸对2株菌的生长具有极显著促进作用(P<0.01),菌株ACCC17631的最适添加浓度为0.03%,菌株ACCC17676的最适添加浓度为0.02%;硝酸稀土可促进菌株ACCC17631生长,最适添加浓度为200 mg·L^-1;低浓度硝酸稀土对菌株ACCC17676具极显著生长促进作用(P<0.01),最适添加浓度为400 mg·L^-1.菌株ACCC17631最优材料组合为100 mg·L^-1 KH₂PO₄、0.03%黄腐酸与200 mg·L^-1硝酸稀土;菌株ACCC17676的最优材料组合为300 mg·L^-1 KH₂PO₄、0.02%黄腐酸与400 mg·L^-1硝酸稀土.     

低温胁迫对5份苜蓿品种根系形态特征的影响

为研究低温胁迫对苜蓿(Medicago stativa)根系形态特征的影响,本文以国内外的5个苜蓿品种为试验材料,对其进行低温胁迫。观测比较缓苗成活率和根系形态指标,并进行方差及相关性分析。结果表明:不同苜蓿品种经低温胁迫后的成活率和根系指标差异显著;成活率与主根直径、侧根直径呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,与侧根位置呈负相关,与侧根数目无相关性;植株总重与主根长度、主根直径、侧根直径和侧根数呈极显著(P<0.01)正相关,与侧根位置呈显著(P<0.05)负相关;成活率随着低温处理时间的延长逐渐降低;‘公农1号’和‘龙牧801’可作为优良品种在高寒地区推广种植。