重茬豌豆幼苗对接种复合根瘤菌的生理响应

重茬障碍严重威胁农业生产,在豆科作物种植过程中表现尤为突出。本研究以‘定豌8号’和‘陇豌6号’为供试材料,以豌豆根瘤菌‘ACCC15657、ACCC15735’和苜蓿根瘤菌‘Da99’为微生物材料,通过盆栽重茬种植,分析接种不同根瘤菌对豌豆苗的地上部生物量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:在重茬种植的‘陇豌6号’幼苗中,较不接菌重茬对照,接种单一根瘤菌‘ACCC15735’ MDA含量显著降低,接种复合2种菌‘ACCC15657+ACCC15735’地上部生物量、SOD、POD及CAT活性和Pro含量显著提高,接种复合3种菌‘Da99+ACCC15657+ACCC15735’可溶性糖含量显著提高。在重茬种植的‘定豌8号’幼苗中,较不接菌重茬对照,接种复合2种菌‘ACCC15657+ACCC15735’POD活性与MDA含量显著降低,SOD活性与Pro含量显著增加,接种复合3种菌‘Da99+ACCC15657+ACCC15735’地上部生物量、可溶性糖含量和CAT活性显著提高。隶属函数综合分析表明:接种根瘤菌的各处理隶属函数平均值均高于重茬对照。在‘定豌8号’幼苗中,接种复合3种菌‘Da99+ACCC15657+ACCC15735’的隶属函数平均值最大,抗重茬能力最强。在‘陇豌6号’幼苗中,接种复合2种菌‘ACCC15657+ACCC15735’的隶属函数平均值最大。因此,接种根瘤菌可有效提高豌豆幼苗对重茬障碍的抵抗力,且接种复合菌较单一菌效应更强。     

重茬豌豆幼苗对接种复合根瘤菌的生理响应

重茬障碍严重威胁农业生产,在豆科作物种植过程中表现尤为突出。本研究以‘定豌8号’和‘陇豌6号’为供试材料,以豌豆根瘤菌‘ACCC15657、ACCC15735’和苜蓿根瘤菌‘Da99’为微生物材料,通过盆栽重茬种植,分析接种不同根瘤菌对豌豆苗的地上部生物量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:在重茬种植的‘陇豌6号’幼苗中,较不接菌重茬对照,接种单一根瘤菌‘ACCC15735’ MDA含量显著降低,接种复合2种菌‘ACCC15657+ACCC15735’地上部生物量、SOD、POD及CAT活性和Pro含量显著提高,接种复合3种菌‘Da99+ACCC15657+ACCC15735’可溶性糖含量显著提高。在重茬种植的‘定豌8号’幼苗中,较不接菌重茬对照,接种复合2种菌‘ACCC15657+ACCC15735’POD活性与MDA含量显著降低,SOD活性与Pro含量显著增加,接种复合3种菌‘Da99+ACCC15657+ACCC15735’地上部生物量、可溶性糖含量和CAT活性显著提高。隶属函数综合分析表明:接种根瘤菌的各处理隶属函数平均值均高于重茬对照。在‘定豌8号’幼苗中,接种复合3种菌‘Da99+ACCC15657+ACCC15735’的隶属函数平均值最大,抗重茬能力最强。在‘陇豌6号’幼苗中,接种复合2种菌‘ACCC15657+ACCC15735’的隶属函数平均值最大。因此,接种根瘤菌可有效提高豌豆幼苗对重茬障碍的抵抗力,且接种复合菌较单一菌效应更强。     

接种根瘤菌对重茬豌豆植株生长及光合特性的影响

为研究豌豆（Pisum sativum）与根瘤菌之间的共生匹配性,筛选具有应用潜力的根瘤菌,本试验采用盆栽方式对2种不同品种豌豆（L6：‘陇豌6号’,D8：‘定豌8号’）进行正茬、重茬种植,以接种单一菌（R1：‘ACCC15657’,R2：‘ACCC15735’,R3：‘Wa32’）和混合菌（R4：‘ACCC15657’+‘ACCC15735’,R5：‘ACCC15657’+‘Wa32’,R6：‘ACCC15735’+‘Wa32’,R7：‘ACCC15657’+‘ACCC15735’+‘Wa32’）为试验处理并以不接菌（CK2）为对照,研究不同菌种对重茬豌豆植株生长和光合特性的影响。结果表明：重茬豌豆植株的生长指标和光合指标在不同时期均受到不同程度的抑制;重茬种植接种根瘤菌处理与CK2相比,L6株高、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度升高,D8株高和净光合速率升高;经隶属函数综合分析表明,重茬种植条件下,R1处理对L6的促进效果最佳,R4处理对D8的促进效果最佳,说明接种根瘤菌可缓解重茬种植对豌豆植株的抑制程度,但作用效果受菌种基因型和豌豆品种的影响。因此,选择接种与豌豆匹配性强的根瘤菌是有效缓解重茬障碍的关键。     

马铃薯杂种优良株系遗传差异的AFLP分析

为明确从‘1867’ב陇薯7号’、‘MB09’ב陇薯7号’和‘MB09’ב陇薯6号’3个马铃薯杂交组合中选育出的17个杂种优良株系的遗传差异程度,用4个亲本材料作对照,利用AFLP分子标记技术对其进行了遗传差异分析。用筛选出的10对AFLP适宜引物进行PCR扩增共得到321个位点,多态性位点277个,多态性位点百分率87.29%。试验建立了各杂种优良株系的AFLP指纹图。21份马铃薯材料间的多态信息含量(PIC)平均为0.5617,Nei’s遗传多样性指数为0.3623,Shannon指数为0.5407。各材料间的平均遗传距离(GD)为0.5281,以GD值0.51为基准,21份材料分为4类:‘1867’、A-10、A-12、A-21和A-29为一类;‘陇薯6号’、‘陇薯7号’、A-14、A-23、A-26、B-13和B-14为一类;‘MB09’、B-1、B-2、B-7、B-15、B-20和C-22为一类;C-2和C-21为一类。该研究可为马铃薯杂交亲本的选择利用和杂种优良新品系的选育提供依据。     

不同盐分类型胁迫对豌豆幼苗离子吸收、累积及运输的影响

为了探究不同类型盐分(NaCl、混合Na盐和混合Cl盐)胁迫下3个品种(‘银豌1号’、‘S5001-1’和‘737’)的豌豆幼苗对离子吸收与运输的生理机制,采用水培方法对3个品种的豌豆幼苗的盐分离子吸收、分布、累积特性进行了研究。结果表明,1)3个品种的豌豆幼苗在NaCl和混合Na盐处理下,地上部和根系Na⁺ 含量较对照均显著增加,而K⁺、Ca²⁺含量则显著降低;混合Cl盐处理下,豌豆幼苗地上部和根系Na⁺ 含量较对照均无显著差异,而Cl^-、K⁺、Ca²⁺ 和Mg²⁺含量均显著高于NaCl处理和混合Na盐处理。2)3个品种的豌豆幼苗在正常生长条件下均优先吸收并富集K⁺,其次是Ca²⁺;在NaCl和混合Cl盐处理下优先吸收并富集K⁺,其次是Na⁺ 和Cl^-;混合Na盐处理下则优先吸收并富集Na⁺ 和K⁺,其次是Ca²⁺,但不同处理下离子的分布和累积状况在不同品种的豌豆幼苗间有所不同。3)NaCl和混合Na盐处理下,3个品种的豌豆幼苗的离子选择性吸收系数SA_K,Na、SA_Ca,Na和SA_Mg,Na显著升高,而在混合Cl盐处理下显著降低。同一处理下,3个品种的豌豆幼苗间的离子选择性运输系数也表现不同,NaCl和混合Na盐处理下,‘S5001-1’的ST_K,Na和ST_Ca,Na较对照显著升高,而‘银豌1号’的ST_K,Na和ST_Ca,Na在混合Na盐和混合Cl盐处理下较对照显著降低,3个品种的豌豆幼苗间的ST_K,Na在混合Cl盐处理下无显著差异。以上结果说明,NaCl和混合Na盐处理下,豌豆幼苗地上部对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的累积量明显下降,同时为了应对盐分胁迫,根系对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及运输能力则显著增强;在混合Cl盐处理下,豌豆幼苗地上部对Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及累积量较其他两种盐分处理明显增加,但根系对于Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺的吸收及运输能力则显著低于其他两种盐分处理,而且品种间差异显著。本结果对于阐明不同盐分类型胁迫下植物对离子吸收与运输的生理机制提供一定的理论依据。     

豌豆土壤中潜在自毒物质的鉴定及自毒效应研究

自毒作用是引发连作障碍的重要原因之一。为明确大田种植豌豆土壤中潜在自毒物质并探究其自毒效应,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)鉴定大田种植的2种基因型豌豆(定豌10号、云豌8号)根际土壤中潜在的自毒物质。并通过水培的方式,研究了不同浓度的潜在自毒物质对豌豆(定豌10号、云豌8号)种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响,以期为豌豆连作障碍的发生提供参考依据。结果表明,芥酸酰胺是2种基因型豌豆中共有的潜在自毒物质。0.1 mmol·L^-1的芥酸酰胺可促进定豌10号种子的萌发,0.10、0.25、0.50 mmol·L^-1的芥酸酰胺均可促进云豌8号种子的萌发。不同浓度芥酸酰胺显著降低了定豌10号植株体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增加了丙二醛(MDA)含量。高浓度的芥酸酰胺显著增加了云豌8号MDA含量,降低了脯氨酸(Pro)含量及根系POD活性。生长指标的综合化感效应结果表明,2种基因型豌豆植株的生长均受到抑制,且定豌10号的抑制程度大于云豌8号。说明,芥酸酰胺作为豌豆根际土壤中潜在化感物质,对豌豆种子的萌发具有低促高抑的浓...     

不同白羊草居群对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为探明10个不同野生居群白羊草[Bothriochloa ischaemum （L.） Keng]的苗期抗旱性差异,采用盆栽法对材料进行正常供水（80%田间持水量）、轻度水分胁迫（65%田间持水量）、中度水分胁迫（50%田间持水量）、重度水分胁迫（35%田间持水量）处理,测定株高、根冠比、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）含量及过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化。结果表明：随干旱胁迫程度的增加,白羊草株高逐渐降低,根冠比逐渐增大,植株地上部分Pro、MDA、SS含量上升,SOD、POD活性增强。由隶属函数分析7个指标得到白羊草苗期抗旱性强弱顺序为：汾阳居群 > 娄烦居群 > 太谷居群 > 隰县居群 > 柳林居群 > 中阳居群 > 榆社居群 > 平定居群 > 浑源居群 > 阳曲居群。     

鸭茅DUS测试不同品种性状一致性分析

鸭茅是世界著名的优质多年生牧草,为优化鸭茅DUS测试指南,制定符合我国国情的鸭茅DUS测试标准,根据UPOV鸭茅DUS测试指南相关内容,选取30个性状,对9个鸭茅品种(系) 连续两年DUS测试结果一致性进行了分析,结果表明除花序主轴基部分枝数外,其余6个质量性状一致性好;7个假质量性状在两个独立生长周期内,观测结果保持基本一致;在2年生长周期内3个数量性状:株高,倒二叶长,鲜重在9个品种(系)上差异均达到极显著水平(P<0.01),不同品种(系)在不同的数量性状上存在不同的差异,数量性状受环境影响大,数量性状的平均变异系数变幅26.3%(‘01472’,2013年)~48.2%(‘瓦纳’,2014年)。总体来说质量性状和假质量性状的一致性要高于数量性状。‘宝兴’、‘古蔺’、‘楷模’3个国审鸭茅品种年际间性状相对稳定,且稳定的数量性状较多,综合考虑可以把它们用作测试标准品种。     

饲用玉米器官含水率、力学强度与籽粒机收质量的关系研究

在玉米正常收获期间,明确器官含水率、力学强度和机收质量的变化规律,探明影响籽粒机收效果的直接因素,对实现玉米籽粒机收和提升机收质量具有重要意义。本试验以两个不同熟性品种为材料,采用半喂入式籽粒收割机,开展分期收获的田间试验研究。结果表明,籽粒静态压碎强度(耐破碎性)和籽粒与穗轴连接强度(易脱粒性)分别与籽粒破碎率形成了直接的因果关系,两者同是影响破碎率的关键因素。籽粒压碎强度(x)与破碎率(y)可高度拟合为二项式回归关系(R²=0.8827,P<0.001),回归方程为$\hat{y}$=0.0021x²-1.5443x+293.78,籽粒和穗轴连接强度(x)与破碎率(y)可高度拟合为幂函数型回归关系(R²=0.7656,P<0.001),回归方程为$\hat{y}$=0.007x^4.12,而穗轴弯折强度与破碎率之间的关系小于上述(R²=0.1644,0.010.05)。落地籽粒损失率除了与植株倒伏倒折有关以外,对刀式割台容易在果穗脱粒前产生落地籽粒损失,并且越容易脱粒的籽粒损失越大,籽粒含杂率总体上随杂质器官含水率的下降而显著降低。适宜籽粒机收的玉米品种应具备的主要特征是茎秆坚韧抗倒伏、籽粒坚硬易脱粒。     

青海箭筈豌豆根瘤菌的筛选及其共生体耐盐性研究

箭筈豌豆是我国传统肥饲兼用的豆科绿肥作物,有关箭筈豌豆根瘤菌的研究尚属空白。为获得抗逆性强的根瘤菌菌株,在青海主产区采集样本,经分离、鉴定得到61株箭筈豌豆根瘤菌。采用水培回接法,通过主成分分析筛选出5株对宿主结瘤生长促进作用较强的根瘤菌(J1-3-2、J2-6-2、J3-12-1、J4-3-3和J5-5-3)。对该5株根瘤菌进行了离体耐盐性评价,发现菌株J5-5-3最大耐盐极限值在0.9%左右,其他4菌株最大耐盐极限值均在1.2%左右,并且5菌株的耐盐特征呈3个明显不同类型:J3-12-1和J2-6-2耐盐性最强,菌株J1-3-2和J4-3-3居中,菌株J5-5-3最差。进一步采用盆栽方法评价了其中3株(每类型1株)根瘤菌-箭筈豌豆共生体的耐盐性,结果表明,在0.15%NaCl胁迫下接种根瘤菌J5-5-3植株结瘤数最多,在0.30%NaCl胁迫下3种接种处理无显著差异;在0.15%和0.30%NaCl胁迫下,接种J3-12-1共生体株高显著大于对照(P<0.05);在0.15%和0.30%NaCl胁迫下根瘤菌J3-12-1和J5-5-3可显著提高植株干重(P<0.05);J5-5-3在0.15%和0.30%NaCl胁迫下可显著提高植株含氮量并显著提高0.15%NaCl胁迫下的植株吸氮量(P<0.05);J3-12-1显著提高了0.15%NaCl胁迫下的植株吸氮量(P<0.05)。综合来看,J3-12-1和J5-5-3可以作为在盐胁迫下提高箭筈豌豆生物量和含氮量的预选菌株。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烤烟幼苗生长的缓解效应与生理机制研究

为探究外源褪黑素(MT)在增强烤烟干旱胁迫耐受性中的作用,以耐旱型的‘豫烟6号’和干旱敏感型的‘豫烟10号’为材料,利用15%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟中度干旱环境,研究干旱胁迫条件下叶面喷施不同浓度的MT(0,0.1,0.2,0.4mmol·L^-1)对烤烟幼苗的生长、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响。结果表明:干旱胁迫下外源MT处理可显著增加烤烟幼苗的总根长、总根表面积、根平均直径和根尖数;提高叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),减缓叶片中胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(NPQ)的升高,有效减轻干旱胁迫对烤烟幼苗叶片光合作用的气孔限制和非气孔限制;提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增强烟苗的抗氧化性能;降低丙二醛(MDA)含量和O2-^·产生速率,有效缓解干旱胁迫对膜的伤害,增强烟苗耐受性;其中干旱敏感型品种‘豫烟10号’变化幅度大于耐旱型品种‘豫烟6号’;随着外源MT浓度的增加,2个烤烟品种幼苗的生长指标均表现出先升高后降低的趋势,以叶面喷施0.2mmol·L^-1的MT对烟苗生长的促进效果最佳。因此,在干旱胁迫下,叶面喷施适宜浓度的MT能提高烟草幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进烟苗的生长;并能够通过增强烟苗的抗氧化能力,缓解氧化伤害,从而增强烟草幼苗对干旱逆境的适应性,且对干旱敏感型品种‘豫烟10号’的效果更为显著。     

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。     

菌根真菌和根瘤菌接种对紫花苜蓿和无芒雀麦混播牧草生物量的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）和根瘤菌是自然界存在的两类重要的共生微生物,分别能与宿主植物形成丛枝菌根和根瘤的共生体系,对宿主植物的生长具有重要影响。本研究通过建立丛枝菌根真菌-禾本科牧草和丛枝菌根真菌-豆科牧草-根瘤菌的共生体,研究AMF和根瘤菌接种对混播中紫花苜蓿（Medicago sativa）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）生长的影响。结果表明：与CK相比,单独接种根瘤菌处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了65.42%和53.41%,地下单株生物量提高了96.66%和114.42%。单独接种AMF处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了35.33%和23.20%,地下单株生物量提高了40.00%和46.45%。而AMF和根瘤菌双接种处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了105.66%和185.64%,地下单株生物量分别提高了167%和121%。综上所述,AMF和根瘤菌双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用具有协同效应。     

两种色型豌豆蚜生物学特征对不同大豆品种的响应

研究“汾豆牧绿2号”、“南夏豆25”、“南黑豆20”和“南豆5号”4种大豆品种对红绿两种色型豌豆蚜生物学特征的影响,旨在为大豆品种的抗性评价及其豌豆蚜危害的综合防治提供理论依据。在光周期10Light∶14Dark、温度(23±1) ℃,湿度60%±10%,光照强度212 μmol·m^-2·s^-1的人工气候箱条件下,组建了两种色型豌豆蚜取食不同大豆品种,测定豌豆蚜龄期、发育历期、体重差、相对日均体重增长率等生物学参数。结果表明:1)红色型豌豆蚜发育历期和相对日均增长率均存在寄主的显著效应,“南夏豆25”组的发育历期所需时间最长(8.30 d),“南黑豆20”组最短(7.29 d);相对日均增长率“南夏豆25”最低,比“汾豆牧绿2号”、“南黑豆20”和“南豆5号”分别减小31.25%、25.00%和12.50%;若虫存活率“南黑豆20”上最高;喜食品种依次为“南黑豆20”>“汾豆牧绿2号”>“南豆5号”>“南夏豆25”。2)绿色型豌豆蚜在各龄期、发育历期和相对日均增长率均差异显著,在“南豆5号”上发育历期所需时间最长(8.84 d),在“南夏豆25”上最短(7.81 d);相对日均体重增长率“南豆5号”上最低,比“汾豆牧绿2号”、“南夏豆25”和“南黑豆20”分别减小6.25%、25.00%和12.5.0%;若虫存活率“南黑豆20”上最高;喜食品种依次为“南夏豆25”>“南黑豆20”>“汾豆牧绿2号”>“南豆5号”。综上,两种色型豌豆蚜生长发育与不同大豆品种相关,且红色和绿色型豌豆蚜对不同大豆品种反应均不相同。     

滴灌模式下旱后复水对甜菜叶丛期光合光响应特性的影响

为探索甜菜叶丛期叶片光合生理特性及光响应特征参数对旱后复水的响应机制,以旱敏感型品种‘XJT9907’和耐旱型品种‘XJT9916’为材料,在甜菜叶丛期控水为45%~50%田间持水量持续7 d时,复水达70%~75%田间持水量(对照,CK)48 h后,测定其叶片光合生理指标,采用非直角双曲线模型进行叶片净光合速率(P_n)与光强非线性拟合,并计算其光响应特征参数。结果表明,甜菜叶丛期干旱胁迫显著降低甜菜叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。复水后,两种品种的叶片SPAD值、P_n、G_s、C_i和T_r虽均有所提高,但XJT9916品种光合生理参数值明显高于XJT9907,且均未超过正常供水水平,表现出一定的补偿效应。旱后复水处理下,XJT9907和XJT9916品种叶片光响应特征参数最大净光合速率(P_nmax)分别比CK低17.1%和6.2%,表观量子效率(AQY)分别比CK低12.2%和6.5%,暗呼吸速率(Rd)分别比CK低14.9%和19.1%,光饱和点(LSP)分别比CK低14.1%和19.6%,而光补偿点(LCP)显著高于CK,分别高17.6%和15.4%,其光能利用区间较窄,光能利用效率降低。综合来看,当甜菜叶丛期土壤含水量为田间持水量的45%~50%时对其叶片光合潜能的发挥不利,其叶片光合能力减弱,复水后光合能力仍无法恢复到正常水平。耐旱型甜菜XJT9916品种光合作用旱后复水恢复能力更强。     

大豆GmCYS20基因在百脉根共生结瘤过程中的功能研究

半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystatin)参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程。克隆了大豆的1个半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因GmCYS20,基因编码区全长为291 bp。氨基酸多序列比对分析发现,大豆GmCYS20蛋白与野生大豆cystatin蛋白相似性高达99%。构建GmCYS20基因的植物表达载体,通过发根农杆菌介导的百脉根发状根转化法获得转GmCYS20基因复合体植株,利用GUS染色和RT-PCR方法鉴定阳性发状根。复合体植株接种根瘤菌4周后,转GmCYS20基因植株结瘤数目明显高于空载体对照,结瘤指示基因的转录水平也呈上升趋势。进一步对接种10 d复合体植株中根瘤菌的侵染表型进行统计发现,过量表达GmCYS20基因并不影响根瘤菌的侵染过程,而是在根瘤起始与发育阶段发挥正调控作用。结果表明:GmCYS20基因通过促进根瘤的起始与发育,从而参与调控共生结瘤过程。研究结果可为揭示豆科植物与根瘤菌的共生互作机制提供新的分子生物学证据。     

接种不同根瘤菌对紫花苜蓿生产力的影响

研究5株不同苜蓿根瘤菌菌株（Sinorhizobium meliloti）在两种土壤类型下分别与紫花苜蓿品种‘龙牧806’（Medicago sativa L.×Medliloides ruthenica Sojak.‘Longmu 806’）和‘中苜3号’（Medicago sativa L. ‘Zhongmu NO.3’）的盆栽接种效果。结果表明：在不同土壤类型中,根瘤菌接种效果有显著差异。泥炭土壤中,‘龙牧806’接种增产效果最好的是菌株ACCC17578,‘中苜3号’接种增产效果最好是菌株ACCC17551,株高、地上部干重、全氮量分别比对照提高了90.6%和165.8%、65.2%和275.7%、64.5%和22.8%;沙土条件下,‘龙牧806’接种增产效果最好的是菌株ACCC17675,‘中苜3号’接种增产效果最好的是菌株ACCC17512,株高、地上部干重、根干重分别比对照提高了13.2%和22.8%、31.2%和48.6%、40.4%和74.7%。研究表明高效的苜蓿根瘤菌可有效提高紫花苜蓿生产力,该结果可为进一步的田间生产实践提供理论依据。     

AMF对不同水分条件下紫花苜蓿生态化学计量学特征的影响

为研究丛枝菌根真菌(AMF)对不同水分条件下紫花苜蓿(Medicago sativa)营养元素含量及生态化学计量学特征的影响,试验以紫花苜蓿阿尔冈金(M.sativa cv.Algonquin)为材料,通过温室盆栽的方法,在模拟干旱和正常供水两个水分梯度下,单接种丛枝菌根真菌AMF(Glomus constrictum,M)、单接种根瘤菌(Sinorhizobium meliloti,R)、双接种R和M(RM)以及不接种(CK),测定紫花苜蓿叶片和根系中碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的含量并计算其生态化学计量学特征。结果显示,干旱胁迫降低了紫花苜蓿的生物量,抑制了叶片C、N、K和根系N、P和K的累积。M、R和RM处理均提高了干旱胁迫下紫花苜蓿的生物量,叶片C、N、P和K的含量,但却降低了根系N、P和K的含量。C/N对水分的响应较为不一致,但干旱胁迫提高了紫花苜蓿的叶片和根系的N/P和C/P。然而,M处理提高了干旱胁迫下紫花苜蓿叶片和根系的C/N、N/P和C/P。紫花苜蓿叶片和根系具有不同的代谢特征,所以其对AMF和水分具有不同的响应规律。此外,RM仅在对生物量和叶片N、P、K等方面具有较为明显的双接种协同增效的效益。本研究结果有助于进一步阐明共生体内C的消耗与N、P营养物质的转移之间的机制。