根瘤菌菌株和接种根瘤菌植株的耐旱性研究进展

干热地区适生豆科树种及其特有的固氮根瘤菌为该地区生态植被恢复和农业生产能力提高提供了新的方法和发展思路。在干热地区能筛选出耐干热的根瘤菌菌株和接种根瘤菌植株,接种耐干热的根瘤菌能提高寄主豆科植物的耐干热能力,但其机理国内外鲜有研究。     

根瘤菌接种技术

为了有利于豆科作物的生长,对第一次播种豆科作物的土壤,播种时应对种子实行根瘤菌接种。方法是:先将从根上摘下的根瘤捣碎,加以提纯繁殖,制成根瘤菌剂,播种时将此菌剂加4~5份温水稀释,     

根瘤菌菌剂研究

以豌豆根瘤茵三叶草生物型(Rhizobium leguminosarum bv.trifolii)TA1和华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)7653R为供试菌,在测定生长曲线的基础上制备了固体茵剂和浓缩液体菌剂.固体茵剂分别以草炭、蛭石和珍珠岩为载体,比较测定了3种茵剂在室温条件下的保存情况.结果表明在武汉3～9月测定时间内,3种茵剂中以草炭菌剂保存效果最好,成活茵数最多,珍珠岩茵剂次之,蛭石菌剂稍差.同时还比较了保存温度、抑菌剂和保护剂等因素对浓缩液体菌剂根瘤菌存活率的影响,筛选并确定了抑茵剂和保护剂的应用浓度.     

紫花苜蓿根瘤菌研究进展

对苜蓿根瘤菌资源生物多样性采集与保藏、苜蓿根瘤菌的田间应用研究、苜蓿根瘤菌固氮机理的研究、影响苜蓿根瘤菌固氮效率的主要因子、苜蓿根瘤菌结瘤基因及其表达调控、结瘤基因与结瘤因子、根瘤菌分类研究历史与现状进行了综述,并对苜蓿根瘤菌的研究进展进行了浅评,提出广泛开展苜蓿根瘤菌资源调查,筛选和培育建立各个苜蓿品种的高效共生固氮体系、开辟苜蓿根瘤菌溶磷和分泌生长激素的研究是目前苜蓿根瘤菌研究的重点。     

大豆根瘤菌应用法

大豆生产中使用根瘤菌是一项成熟的、广泛使用的技术,能够大幅度地提高大豆生长期中的自身固氮能力,供给充足的氮素,供大豆生产所需.     

紫花苜蓿根瘤菌接种技术

苜蓿产业的规模化、集约化、专业化生产,出现了如何解决大面积紫花苜蓿养分供应的问题,特别是有机氮肥的来源问题.     

大豆根瘤菌应用技术

豆科植物共生固氮是自然界中最强的生物同氮体系.大豆从根瘤菌中得到的氮素营养可占其一生氮素营养的30~70%.大豆根瘤菌肥增产机理明确,在大豆播种前接种根瘤菌是国际公认的生物固氮技术.推广大豆根瘤菌是促进大豆增产、提质、环保和可持续发展的实用技术,是一件利国利民的好事.     

根瘤菌的聚类分析初探

本试验根据形态、抗生素敏感性、碳源的利用和对染料的反应等方面的136个编码特征,对36株菌(其中34株为根瘤菌,2株为土壤杆菌)作了聚类分析。在0.74的相似水平上。试验中的35株菌(除16号外,形成了五个组:(一)苜蓿和草木樨的根瘤菌;(二)三叶草、莱豆、豌豆、山黧豆、蚕豆、胡枝子、补骨脂和大豆的根瘤菌;(三)茎麻根瘤菌和土壤杆菌;(四)紫云英、洋槐和紫穗槐的根瘤菌;(五)花生、大翼豆、柱花草、大豆、羽扇豆和铃当刺的根瘤菌。其中;(一)—(四)组为快生型,第五组为慢生型。通过特征分析,选出了可用于分组鉴定的12个编码特征。用 P.H.A.Sneath 介绍的 DV(Vigour)和 DP(Pattern)方法,分析了花生的根瘤菌(3 G_4B_(20))与大豆的根瘤菌(Bj110)及刺桐的根瘤菌(351)之间存在的差异,认为其部分差异可能与生长速度不同有关。     

根瘤菌的抗旱性研究进展

与豆科植物共生结瘤固氮的根瘤茵越来越受到研究者的重视．利用根瘤茵自身的抗旱性可以为改善高温干旱地区的植被状况及提高其农业生产能力提供方法和思路．从生理生化和抗旱基因工程的角度，对根瘤茵的抗旱性研究进展作了概述．     

外源共生基因对紫云英根瘤菌共生效率的影响

 将豌豆根瘤菌共生质粒pJB5JI、含紫云英根瘤菌共生基因的重组质粒pRaZ15及含苜蓿根瘤菌共生基因的重组质粒pRmSL26导入紫云英根瘤菌野生型菌株7653R，然后对3种转移接合子的共生固氮效率进行了比较全面的测定。结果表明：转移接合子7653R（pJB5JI）的共生固氮能力较出发菌株7653R大幅度提高，而且表现出较高的竞争结瘤能力，转移接合子7653R（pRmSL26）在固氮酶活性、植物干重及结瘤数方面亦显著高于对照菌株7653R；转移接合子7653R（pRaZ15）虽然在固氮酶活性及植物干重方面没有发现显著性差异，但结瘤数显著减少。     

外源共生质粒pJB5JI导入紫云英根瘤菌（Rhizobium huakuii）中的稳定性

将碗豆根瘤菌共生质粒ｐＪＢ５ＪＩ导入紫云英根瘤菌７６５３Ｒ及其消除了共生质粒的突变株７６５３Ｒ＋１。两种类型转移接合子在人工合成培养基上繁殖时，ｐＪＢ５ＪＩ能稳定存在，但从它们在碗豆或紫云英上所结根瘤的分离物中，只有部分检测到ｐＪＢ５ＪＩ。以转座子Ｔｎ５及首蓿根瘤菌ｎｏｄ基因为探针，对未检测到ｐＪＢ５ＪＩ质粒的根瘤分离物７６５３ＲＡ９及７６５３Ｒ＋１Ｐａ，进行ＤＮＡ同源性分析，结果表明ｐＪＢ５ＪＩ质粒并没有全部丢失，很可能全部或部分整合到了受体紫云英根瘤菌的染色体中。     

R－prime质粒pMN53在不同根瘤菌中的稳定性

ｐＭＮ５３是以ｐＭＮ２为载体克隆有菜豆根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｌｅｇｕｍｉｌｏｓａｒｕｍｂｖ．ｐｈａｓｅｏｌｉ）共生基因的Ｒ－ｐｒｉｍｅ质粒，将ｐＭＮ５３接合转移到快生型大豆根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｆｒｅｄｉｉ）Ｂ５２，慢生型大豆根瘤菌（Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）２２１０以及紫云英根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｈｕａｋｕｉｉ）７６５３Ｒ后，分别考察了ｐＭＮ５３在３种转移接合子中的稳定性。结果表明由ｐＭＮ５３携带的卡那霉素抗性（Ｋｍｒ）在３种供试菌株中都能稳定传代，但电泳分析都只能检测到载体质粒ｐＭＮ２，载体上所携带的外源基因脱落。用Ｔｎ５为探针进行的斑点杂交，结果证明转移接合子２２１０Ｐ仍带有转座子Ｔｎ５。     

紫云英根瘤菌7653R基因文库的5个互补结瘤菌株的重组质粒分析

对紫云英根瘤菌７６５３Ｒ基因文库的５个重组质粒，即ｐＮＲ１０２，ｐＮＲ１０３，ｐＮＲ１０８、ｐＮＲ２０３，ｐＮＲ２１３进行各种内切酶的酶切分析。结果证实它们均含有１．７ｋｂ的ＥｃｏＲⅠ－ＢｇｌⅡ双酶切片段和１．９ｋｂ的ＥｃｏＲⅠ－ＳａｃⅠ双酶切片段，而ｐＮＲ２１３的外源片段最大，包含有其余质粒所具有的各种片段。以ｐＮＲ１０８的外源片段作探针，进行ＤＩＧ杂交，发现探针与其余４个重组质粒的外源片段有强     

用Tn5标记带发光酶基因的华癸根瘤菌(Mesorhizobium huakui)7653R质粒

在ｐＲＫ２０７３的辅助作用下,通过三亲本接合转移,将Ｔｎ５（ｓａｃＢ－ｌｕｘＡＢ）插入华癸根瘤菌７６５３Ｒ菌株基因组中。将３２００个Ｔｎ５标记菌株影印到含有８％蔗糖的ＹＭＡ平板,检测这些菌株的发光酶活性和新霉素抗性。共获得８个菌株,其选择标记消失。质粒检测发现其共生质粒有不同程度的缺失甚至消除。结瘤实验证明,所有共生质粒部分缺失（有的缺失达１／３）的菌株依然结瘤。经用ｌｕｘＡＢ探针的分子杂交证实,８个菌株中有３个对应的标记菌株其Ｔｎ５插在共生质粒上。     

华癸中慢生根瘤菌7653R SraG sRNA的共生固氮功能

基于前期对华癸中慢生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)7653RsRNA(small non-coding RNA,sRNA)的生物信息学预测,经Northern blot验证获得SraGsRNA。本研究采用RACE与转录组高通量深度测序确定了SraG全长,并分别利用RNAfold软件和TargetRNA软件预测了SraG二级结构和靶位点,进而构建了M.huakuii 7653R的SraG插入失活突变体(M.huakuii SraGmut),并对突变体接种紫云英的共生表型进行了检测。盆栽试验结果表明,与野生型菌株M.huakuii 7653R相比,接种突变株M.huakuii SraGmut的固氮能力显著下降,突变株固氮酶活性下降约40%,植株鲜质量和根瘤数目也显著降低。结果表明,SraG的功能与M.huakuii 7653R的共生固氮过程相关,作为sRNA可能参与根瘤菌的共生固氮调控过程。     

华癸根瘤菌的系统发育地位

16S rRNA 序列测定是细菌分类学的基本方法之一,其序列差异是确定细菌属间及属上系统发育关系的主要标准。本文根据国际系统细菌学委员会根瘤菌分委员会的建议,采用聚合酶链反应扩增了华癸根瘤菌(Rhizobium huakuii)模式菌株103的16S rRNA 基因中约260个碱基的一个片段,并对其进行了序列测定。所得序列与其他已知根瘤菌种、属的相应片段进行了比较。结果表明,华癸根瘤菌与豌豆根瘤菌和苜蓿根瘤菌两种及与其他属的碱基差异在6.9%～14.1%(17～35个碱基),相当于根瘤菌科内已知属间的差异。结合表型特征,我们认为该种可能代表了根瘤科的一个新属。     

华癸中生根瘤菌共生基因exo56的克隆和功能初步分析

利用Tn5-sacB转座子随机插入突变的方法,从Mesorhizobium huakuii 7653R的400个突变株中筛选获得1个共生缺失突变株HK56.使用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)的方法从M.huakuii 7653R中克隆了exo56序列.exo56全长969 bp,编码322个氨基酸,其编码产物Exo56与糖基转移酶2个家族的成员有很高的相似性,糖基转移酶为胞外多糖合成所必需.盆栽结果表明,ezc56基因突变株只能形成少量的不固氮根瘤.