北方水稻田固氮细菌资源的研究（简报）

1991～1994年，在国家自然科学基金的资助下，本组较系统地研究了北方稻田固氮细菌的资源分布。根据北方水稻的三个生态区（即华北半湿润单季稻作区、东北半湿润早熟单季稻作区和西北干燥单季稻作区）选取北京、哈尔滨、龙井（吉林）、沈阳、永宁（宁夏）、米泉（新疆）等地稻田取根际土样，以Dobereiner蔗糖苹果酸培养基为主，分离筛选出具有动快还原活性的细菌18种，经15N示踪技术测定均具明显的固氮能力。以大量法提取这些细菌的总DNA，进行Southern转移，并分别以含肺炎克氏杆nifHKDE基因的质粒pSA30，及含巴西固氮螺菌nifH基因的…     

几种木本植物联合固氮细菌的研究—联合固氮细菌的分离鉴定及固氮活性

在几种木本植物杨树，杉木，油茶根际存在着联合固氮体系，从它们根际分离到26株具有较高固氮酶活性的菌株，筛选了4株具有高固氮活性的菌株Aa33,Ba41,y12,Y22进行固氮特性研究，并选择菌株y12,Y22进行形态，培养特征及生理生化研究，初步鉴定为黄杆菌属Flavobacterium和产碱菌属Alcaligenes，这对今后开展木本植物固氮领域的研究及其利用具有现实的指导意义。     

长期有机污水灌溉对土壤固氮细菌种群的影响

固氮细菌是土壤生态系统中十分重要的功能群之一,在土壤氮素循环中发挥着不可替代的作用。本文通过传统培养方法和固氮基因（nifH）PCR—DGGE指纹图谱分析方法,从微生物功能群角度,研究了长期有机污水灌溉对土壤表层和亚表层固氮细菌种群数量和多样性的影响。结果表明,土壤表层固氮细菌数量随土壤污染的增高而不同程度减少,亚表层自生固氮菌数量无明显变化。从DGGE指纹图谱结果来看,对照清洁土壤的固氮细菌种群多样性较丰富,其Shannon指数在表层为2．4674,在亚表层为2．8210,分别高于受有机污水灌溉不同年限的土壤固氮细菌种群shannon指数,且种群的相似程度有所差异。说明种群结构发生了一定的变化。改清灌3a和改清灌30a土壤固氮细菌种群shannon指数分别略有增加,但种群结构并没有得到完全恢复。污水灌溉对土壤固氮细菌种群的影响具有长期的生态效应,是导致土壤生态与结构功能改变的重要因素之一。     

水稻内生联合固氮细菌阴沟肠杆菌营养及其配方的研究

阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)J115和G161是2株具高固氮活性的水稻内生细菌.经研究发现,2株固氮细菌的营养要求基本相似,具体配方为:2%葡萄糖或蔗糖、1%蛋白胨或2%牛肉浸膏、0.02%K_2HPO_4、0.1%酵母膏.另外,添加硝态氮(KNO_3)对2株固氮细菌的生长有明显的抑制作用,但氨态氮[(NH_4)_2SO_4]则对细菌生长无影响.     

菊花·月季·香石竹联合固氮细菌的分离筛选

介绍了菊花、月季和香石竹联合固氮细菌的分离筛选方法,发现菊花、月季、香石竹根际都不同程度地存在着联合固氮细菌,为开创非豆科花卉联合固氮领域作了初步研究。     

连续施用沼液水稻油菜轮作耕层土壤的细菌多样性PCR-DGGE分析

采用PCR-DGGE克隆测序技术,分析沼液连续施用水稻油菜轮作耕层土壤细菌群落结构、丰富度指数和多样性指数等。通过DGGE图谱分析得出,沼液连年施用不利于丰富土壤细菌群落多样性,当连续3 a沼液施用总量控制为339.31～396.81 t/hm2时,细菌群落多样性增加,种群功能丰富、信息复杂、种群稳定,过高或过低施用沼液都会显著降低细菌群落多样性;通过UPGMA分析表明,长期连续施用沼液后土壤细菌遗传相似性降低,细菌种群结构变化越来越大。     

蜜蜂消化道内含物细菌群落组成的PCR-DGGE分析

通过PCR-DGGE技术研究蜜蜂消化道内含物的细菌群落组成,结合蜜蜂消化道细菌的形态特征,对蜜蜂肠道可培养的细菌进行分类与鉴定,研究分析了春季和夏季2个季节健康的蜜蜂工蜂的肠道菌相区别,同时还比对了春季健康蜜蜂和病蜂肠道菌相的区别。     

内生固氮细菌与禾本科植物的关系

内生固氮细菌与禾本科植物的关系四川师范大学生物系韩善华早在５０年代就有非豆科牧草与细菌相互作用，进行联合固氮的报道。６０年代，这一研究得到了进一步发展，不过此时多数学者是集中研究生活在植物根际的固氮细菌。首先发现，Ａｍｍｏｐｈｉｉａａｒｅｎａｒｉａ有...     

水稻内生联合固氮细菌的分离、种类及对水稻的促生长作用

从江苏省扬州、南通、常州和徐州等地的水稻根、茎和种内分离获得了内生细菌276个菌株.以乙炔还原法测定,其中234个菌株具有联合固氮活性,占供试菌株总数的84.8%.根据乙炔还原活性(ARA)大小,将水稻内生固氮细菌分为3类:强固氮活性EARA,＞100/μmol·(h·mL)-1]菌株,占总数的2.1%;中等固氮活性[ARA为1～100/μmol·(h·mL)-1]菌株,占总数的81.2%;弱固氮活性[ARA≤1μmol.(h·mL)-1]菌株,占总数的16.7%.5个强固氮活性菌株经转管培养20代后,其固氮能力表现稳定.经形态学和生理生化试验,固氮活性强且稳定的菌株J115和G161鉴定为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),其ARA分别为20 987.820 0和9 212.313 0/μmol·(h·mL)-1.通过菌液蘸根和喷雾接种,这2个菌株均能促进水稻幼苗的生长,水稻苗期叶绿素含量、地上部干物质量和株高分别增加6.9%～17.1%、16.7%～31.0%和15.3%～20.4%.     

应用PCR-DGGE技术研究四角蛤蜊的细菌多样性

应用PCR-DGGE技术对盘锦某滩涂四角蛤蜊Mactra venerformis体内的细菌多样性进行了分析.使用SDS裂解法提取样品的总DNA,采用大多数细菌通用引物F338GC/R518从总DNA中成功扩增出16S rDNA片段,然后对PCR产物进行DGGE分析,并将DGGE图谱上部分条带回收、再扩增、克隆和测序;将...     

秸秆还田与施肥对稻田土壤微生物生物量及固氮菌群落结构的影响

利用氯仿熏蒸法和变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE)研究了秸秆覆盖还田与施肥对灰棕冲积水稻土0-10cm和10-20cm土层土壤微生物生物量碳、氮和固氮菌群落结构的影响。结果表明:土壤微生物量碳、氮和固氮菌多样性从0-10cm土层到10-20cm土层均呈现降低趋势。无秸秆覆盖处理(对照组)的土壤微生物生物量碳(SMB-C)和微生物生物量氮(SMB-N)量最小。在秸秆覆盖还田处理中,低氮和无钾处理的SMB-C和SMB-N都显著低于全量氮磷钾肥处理。虽然无磷处理的SMB-N低于全量氮磷钾处理, 但差异不显著。说明秸秆覆盖还田配施充足氮磷钾肥能显著提高土壤微生物生物量碳、氮。由DGGE图谱多样性指数分析得知,配施充足氮磷钾肥的处理土壤的固氮菌多样性最丰富。UPGMA聚类分析显示,10种不同处理的聚类图也不同,对照(无秸秆)处理0-10cm和10-20cm的微生物不同于其它处理单独聚在了一个群里。DGGE条带测序得知,14个条带的近缘种大部分为非培养细菌nifH基因片段,主要优势菌群其归属于变形菌门(Proteobacteria)的β-变形菌纲(Betaproteobacteria)。应用PCR-DGGE技术可以解释灰棕冲积水稻土秸秆覆盖不同肥料用量固氮菌分子群落结构特点。     

绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌群落的影响

为了探讨绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌的影响,以开展八年的紫云英配施减量化肥的长期定位试验站为平台,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、紫云英配施80%化肥(MF80)、紫云英配施60%化肥(MF60)和紫云英配施40%化肥(MF40)共5个处理,于水稻分蘖期采集土样,采用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术,分析了不同施肥制度下土壤固氮菌nif H基因丰度和多样性的变化规律。结果表明:与单施化肥相比,翻压紫云英的减量施肥处理水稻产量与其无显著差异,从化肥用量和产量综合考虑,MF60处理是一种适宜的施肥制度。翻压绿肥处理土壤全氮明显增加;碱解氮含量(除MF60处理)与NPK处理无显著差异。翻压紫云英配施减量化肥的施肥处理(除MF40处理)土壤固氮菌丰度明显高于NPK处理,且固氮菌丰度与土壤碱解氮、硝态氮和p H呈显著正相关。翻压紫云英后土壤固氮菌Shannon指数明显低于NPK处理,各施肥处理间OTU指数差异不明显。各施肥处理的土壤固氮菌均以变形菌门为绝对优势菌门,翻压紫云英的减量施肥处理变形菌门丰度显著低于单施化肥处理。主坐标分析表明,翻压紫云英配施减量化肥的3个施肥处理与CK、NPK处理的土壤固氮菌的群落结构差异较明显。研究表明,紫云英配施减量化肥有利于提升土壤肥力和固氮菌的数量,紫云英的施用和化肥用量都是影响土壤固氮菌群落结构的重要因素。     

氟磺胺草醚对不同豆科作物生长及根际固氮菌的影响

为了研究豆田常用长残效除草剂氟磺胺草醚对不同季节豆科作物生长及根际固氮微生物的影响规律与机制,选取春大豆、四季豆、夏大豆、绿豆、蚕豆及豌豆为材料,于春、夏、秋季开展田间小区试验。通过对豆科作物地上部与根部性状的分析,明确不同浓度氟磺胺草醚对豆科作物的药害规律,采用荧光定量PCR技术分析固氮酶nifH基因丰度的变化,明确氟磺胺草醚对豆科作物根际固氮细菌的影响,并通过方差与相关性分析揭示不同豆科植物对氟磺胺草醚的响应模式差异。结果显示:氟磺胺草醚对夏大豆生长及产量无显著影响;1倍浓度(225 g·hm~(-2))氟磺胺草醚对春大豆、绿豆与豌豆不产生药害作用,且能够使绿豆与豌豆增产3.5%～17.5%,但2倍浓度(450 g·hm~(-2))会使这3种作物显著减产12.2%～19.6%;氟磺胺草醚对四季豆和蚕豆的药害作用严重,使作物产量显著下降23.0%～61.5%。豆科作物的产量与其根部性状显著相关,高浓度氟磺胺草醚会使6种豆科作物根鲜质量、根瘤数量、根瘤鲜质量均呈显著降低趋势。氟磺胺草醚的施用使作物根际固氮细菌的丰度显著下降,其变化趋势与豆科作物根部性状一致。研究建议氟磺胺草醚的施用量(有效成分用量)为:春大豆、绿豆、豌豆控制在225 g·hm~(-2),夏大豆可放宽至450 g·hm~(-2),四季豆和蚕豆不适宜施用氟磺胺草醚。研究表明,作物根际固氮细菌丰度的变化可能是导致结瘤能力改变的原因。     

施用三环唑与二氯喹啉酸对水稻土细菌的影响

为探究三环唑与二氯喹啉酸对稻田土壤细菌多样性和群落结构的影响,2021年在吉林省吉林市永吉县布设田间试验,利用高通量测序技术,研究推荐施用量（低剂量）和2倍推荐施用量（高剂量）对稻田土壤细菌群落的影响。结果表明：高剂量或低剂量的三环唑与二氯喹啉酸对细菌α多样性均无显著影响（P>0.05）,但对细菌群落结构产生显著影响（P<0.05）,且高剂量施用的影响大于低剂量;门水平注释结果显示,丰度前5的菌门为Proteobacteria（丰度占比为33.54%）、Chloroflexi(20.75%)、Acidobacteria(13.81%)、Bacteroidetes(9.86%)、Actinobacteria(8.48%),高剂量施用对菌门相对丰度的影响大于低剂量;对丰富类群和稀有类群的分析发现,施用不同剂量的三环唑和二氯喹啉酸均造成稀有类群减少,条件稀有类群增加;特化种分析结构显示,不同处理对共有特化种所属菌门丰度均造成影响,普遍规律为高剂量施用的影响大于低剂量施用,与二氯喹啉酸相比,三环唑的施用产生了更多的特化种,且其所属菌门分布更广泛,其中高剂量施用三环唑处理产生的特化种...     

地毯草根际固氮菌的分离及鉴定

结合气相色谱仪,利用乙炔还原等方法对地毯草(Axonopus compressus)根际固氮菌进行分离和鉴定。结果表明,从地毯草根际土壤中分离获得6株固氮菌株,菌株的固氮酶活性相差较大(92.5 C2H4~295.2 C2H4nmol.mL-1.h-1),菌株hnN2及hnN6具有较高的固氮酶活性(>200 C2H4nmol.mL-1.h-1);菌株经鉴定分属Bacillus(2株)、Azotobacte(r 3株)和Pseudomona(s 1株)3个属。     

3株联合固氮菌对甘蔗的促生作用

【目的】探讨3株联合固氮菌单株或组合接种对甘蔗组培苗的促生效应。【方法】采用室内盆栽试验,分别设单菌株（11-31, 07-98和08-200）及其4个不同菌株组合共7个接菌处理接种新台糖22号（ROC22）组培苗,设1个不接菌处理为对照,接种86 d后比较不同处理对甘蔗生物量、株高、氮磷含量和根系活力等生理生化性状的影响。【结果】7个接菌处理对甘蔗植株的生物量、株高、氮磷含量和根系活力等生理生化性状均有不同程度的提高,其中处理Ⅶ的促生效应最为显著,该处理的植株株高和生物量分别比对照增长25.23%和60.79%;植株总氮含量最高的是处理Ⅳ,比对照增长45.79%;含磷量增长最显著的是处理Ⅶ,比对照增长76.29%。【结论】联合固氮菌单株或组合接种对甘蔗生长、氮磷元素的累积和生理生化性状都有不同程度的促进作用,但不同处理对甘蔗的促生效应有显著差异;多菌株混合接种的促生效应不一定会比单菌株接种高,具体效果因固氮菌种类和组合而异。     

PCR-DGGE技术在土壤微生物多态性研究中的应用

实验室中传统的微生物分离、培养和分类方法,在反映土壤微生物的基因信息上有很大的局限性,将逐步被分子生物学方法所替代。本文在阐述PCR-DGGE方法原理的基础上,分析了其在微生物多样性研究中的具体运用、方法缺陷及改进措施。     

磷高效转基因水稻OsPT4种植对土壤细菌群落多样性的影响

为探讨磷高效转基因水稻种植对土壤细菌多样性的影响,在小区试验条件下,以磷高效转基因水稻Os PT4为对象,以非转基因水稻日本晴、磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷两种处理,采用PCR-DGGE测序技术,分析比较了磷高效转基因水稻Os PT4在整个生长期对土壤细菌群落丰富度、均匀度的影响。结果显示,同一处理、同一生长期内磷高效转基因水稻Os PT4、磷高效突变体水稻PHO2与常规水稻日本晴的土壤细菌16S r DNA DGGE指纹图谱基本相似;施磷处理条件下,PHO2在拔节期较Os PT4、日本晴增加一条电泳条带,该条带属于蓝藻菌门(Cyanobactteria)藻青菌属(Cyanobacterium),Os PT4在抽穗扬花期较日本晴缺失一条电泳条带,该条带属于芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);不施磷处理时,Os PT4在分蘖期和成熟期较日本晴增加4条电泳条带,测序结果显示分别为变形菌门(Proteobacteria)地杆菌属(Geobacter)、厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和地杆菌属(Geobacter)。研究表明,在水稻个别生长期,磷高效转基因水稻Os PT4对土壤细菌丰富度(S)、香农-威纳指数(H)和均匀度(EH)产生显著影响。     

燕麦/大豆和燕麦/花生间作对根际土壤固氮细菌多样性与群落结构的影响

运用PCR-DGGE技术研究燕麦/豆科不同间作组合和单作处理对根际土壤固氮细菌的群落结构及多样性的影响。结果表明:不同生育时期,单作燕麦根际固氮微生物群落结构存在明显差异;在间作系统中,除灌浆期差异显著外,间作燕麦根际固氮微生物群落比较稳定。在整个生育期,间作豆科作物相对于其单作,根际固氮微生物群落较为接近。间作系统中作物根际固氮微生物群落结构更为稳定,变化幅度小,或趋于一致,尤其在燕麦/大豆间作系统中表现更为突出。DGGE条带测序可知,燕麦的根际固氮微生物都属于变形菌门,主要为α-变形菌纲的慢生根瘤菌属、β-变形菌纲的Azohydromonas和少数其他菌属。豆科作物根际固氮细菌种类较丰富,主要为α-变形菌纲的慢生根瘤菌属、β-变形菌纲的Azohydromonas和Pseudacidovorax、γ-变形菌纲的克雷白氏杆菌属及少数Cyanobacteri和一些不可培养固氮菌群,且存在一些燕麦根际不存在的菌属,如鱼腥藻属和Ideonella。总体来看,燕麦/豆科间作能够影响作物根际土壤固氮菌的群落结构,有助于深化对燕麦合理间作栽培模式的认识。     

炉渣对调节稻田土壤pH和盐度的有效性分析

对炉渣调节稻田土壤pH和盐度的有效性进行研究。结果表明,稻田土壤pH和盐度随着炉渣施用量的提高而增大,并表现为炉渣施用后显著提高了稻田土壤的pH(P0.01),但对盐度的影响不显著(P0.05),不同土壤层次之间pH和盐度的差异性随着施用量的提高而减小。