水稻根系内生固氮菌的分离鉴定及其促生作用研究

【目的】研究不同生育期水稻根系内生固氮菌的多样性,分离鉴定内生固氮菌并筛选具有促生作用的菌株,为水稻生产中固氮菌的应用提供理论依据。【方法】采用无氮培养基培养方法,从拔节期和抽穗期佳辐占根系中分离内生固氮菌,通过扩增16S rRNA方法进行分子鉴定和系统进化分析;采用透明圈法进行溶磷解钾能力验证;采用乙炔还原法测定固氮酶活性。将分离的内生固氮菌株单独接种盆栽水稻幼苗,测定其对株高、根长、鲜质量的影响;将内生固氮菌混合菌液接种水稻品种佳辐占和台粳8号,于齐穂期测定倒1、倒2和倒3叶片的叶绿素含量（SPAD值）。【结果】从拔节期和抽穗期水稻根系中分别分离出10和20株内生固氮菌,且两个时期水稻根系内生固氮菌群多样性存在差异,拔节期以克雷伯氏菌属为主,而抽穗期以假单胞菌属为主。筛选出7株具有溶解无机磷能力的菌株,分别是J3、J10、J23、H27、H30、H33和H37。乙炔还原法测定结果表明,分离的内生固氮菌均具有弱固氮活性,其中 H33和H40-2菌株固氮能力相对较强。将固氮菌回接水稻幼苗,H40-2和J3菌株对水稻株高、地上鲜质量、根长均有显著影响,可促进水稻生长。将固氮菌混合回接水稻根系,发现佳辐占叶片叶绿素含量与对照差异不显著,而台粳8号显著提高。【结论】分离的内生固氮菌株H40 2和J3在水稻苗期具有明显促生作用,可作为功能性内生固氮菌开发利用。     

苹果叶面有益自生固氮菌初步研究

将从苹果叶面获得的３株自生固氮菌，在平板上对苹果轮纹病，炭疽病，霉心病病菌作拮抗测验，在高效液相色谱仪上对菌株代谢液中４类激素作定性定量分析后，经比较筛选出Ｎ００５作为本实验的益菌。     

自生固氮菌活化土壤无机磷研究

以土壤为磷源,通过液体培养试验研究了5株自生固氮菌(Azotobacter sp.)对土壤无机磷的活化利用.结果表明,自生固氮菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的pH大幅度降低,氢离子的浓度至少提高58倍以上.自生固氮菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等,其中均能分泌草酸和苹果酸.在接种自生固氮菌的液体培养基中,全磷含量显著高于不接种的液体培养基,土壤无机磷总量则显著降低.由于土壤是培养基磷的唯一来源,故自生固氮菌促进了土壤无机磷的溶解释放.相关分析表明,培养基的pH值与土壤无机磷总量呈极显著正相关(r=0.959**,n=6),与液体培养基中的无机磷和全磷呈显著或极显著负相关(r =-0.850*;r=-0.918**,n=6),说明自生固氮菌分泌的氢离子可能是溶解土壤无机磷的原因之一.接种自生固氮菌显著降低土壤钙磷,土壤中的铁磷、铝磷和闭蓄态磷的降幅因菌株不同而异,其原因可能与有机酸分泌的数量和种类有关.     

流沙河流域土壤自生固氮菌数值分类及BOX-PCR研究

对分离自流沙河流域不同海拔高度土壤中的53株自生固氮菌,进行了数值分类及BOX-PCR分析。数值分析结果表明,供试菌株在碳、氮源的利用及抗逆性能等方面存在明显差异,表现出丰富的表型多样性,在82.6%相似水平处,所有供试菌株被分成17个表观群,其中第5和第12表观群最大,分别由9个和14个菌株组成,表明它们是该区域的优势自生固氮菌;BOX-PCR较好地揭示了不同菌株间的差异,供试菌株被划分成10个不同的遗传类群,聚群结果与数值分类有较好的一致性。     

流沙河流域土壤自生固氮菌数值分类及BOX-PCR研究

对分离自流沙河流域不同海拔高度土壤中的53株自生固氮菌,进行了数值分类及BOX-PCR分析。数值分析结果表明,供试菌株在碳、氮源的利用及抗逆性能等方面存在明显差异,表现出丰富的表型多样性,在82.6%相似水平处,所有供试菌株被分成17个表观群,其中第5和第12表观群最大,分别由9个和14个菌株组成,表明它们是该区域的优势自生固氮菌;BOX-PCR较好地揭示了不同菌株间的差异,供试菌株被划分成10个不同的遗传类群,聚群结果与数值分类有较好的一致性。     

棉田自生固氮菌表型多样性分析

对分离自棉田的58株自生固氮菌进行数值分类,进行唯一碳源、氮源的利用,对抗生素和染料的抗性,耐盐性,初始pH值,生长温度范围,氧化酶和过氧化氢酶等81项表型性状的测定,并用DPS软件进行聚类分析,获得数值分类树状图.结果表明,供试的58株自生固氮菌在Wotson距离为0.32时构成了4个表观群.表观群A、B、C、D,分别包括4、45、1、8个菌株,其中表观群B又可以划分为12个亚群,表明棉田自生固氮菌具有明显的表型多样性.     

植物联合固氮菌及其促生作用研究进展

联合固氮菌的研究正在引起广泛的关注.大量研究表明联合固氮菌通过不同方式侵入根内或定殖于植物根表,与植物形成互生关系.联合固氮菌不仅可以固定大气的N2,而且产生植物激素促进植物生长.另外,有研究表明联合固氮菌通过溶解土壤中不能被植物直接利用的磷素从而改善植物的磷素营养.文章对联合固氮菌的种类、侵入定殖机理及其时植物的促生作用的研究进展进行了系统的综述,以期为研究固氮菌在生态系统氯素循环中的作用提供信息.     

玉米内生固氮菌的分离鉴定及对小麦幼苗的促生效应

应用研磨法从健康玉米植株的根茎叶中分离到4株具有高固氮酶活性的内生菌,根据它们在植物组织来源和分离时稀释度的不同将其分别命名为L1A1、L1A4、L1B9和L2A2(L代表来源于叶片,A代表10倍稀释,B代表100倍稀释).经形态学、生理生化特性及16S rDNA序列分析,对4株菌鉴定结果表明,L1A1为约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)、L1A4为Sphingomonas panni、L1B9为Sphingomonas yabuuchiae、L2A2为巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri).这4株菌均具有不同程度的固氮酶活性和产IAA(吲哚乙酸)能力,其中L1A1、L2A2具有降解有机磷能力,L1A4具有体外拮抗小麦赤霉病菌的能力.接种这4株菌的小麦苗高、根长、鲜质量、干质量和叶绿素含量均比未接菌小麦高(P＜0.05),说明其具有促进小麦幼苗生长的作用.     

油菜自生固氮菌接种田间效能比较试验初步总结

应用自生固氮菌作为细菌肥料,以提高农作物产量,在苏联已经是很成功的经验,正被大量推广和发展。近几年来,我国一些农业科学机关,亦开始进行自生固氮菌的效能试验,证明对棉花、高粱、谷子、苧麻、甜菜、马铃薯等作物都有增产效果。但至今尚很少看到自生固氮菌接种油菜的试验报导。根据苏联和其他国家一些学者的观察和试验:十字花科植物的根部土壤中,很容易发现自生固氮菌的存在;认为自生固氮菌与十字花科植物根部之间的关系是很相适应的。因此,我们想到:如果用自生固气菌接种油菜,可能获得增产的效果,于是在1956年冬季,正式开始了这项试验。兹将试验经过和结果分别报告于下:     

根际联合固氮菌对小麦生产的效应研究

在盆栽条件下,施用专性小麦根际联合固氮菌,提高了根际土固氮酶活性,植株叶绿素和全氮含量以及小玫生物产量,增加了小麦根际土和根表皮层中联合固氮菌数量;净固氮量比下不施菌增加４５－６０ｋｇ／ｈｍ＾２,与固氮效力较高的巴西固氮螺菌相当,但适应性较优。     

大豆固氮能力对生长及产量影响的研究

利用克拉结瘤（Ｒｊｉ）和非结瘤（ｒｊｉ）等位基因系，通过５种氮处理试验，研究大豆田间固氮能力变化情况。试验结果表明，施氮对结瘤和非结瘤品系产量的反应曲线都呈二次抛物线形，只不过曲线方向正相反。施氮量与开花后的日平均固氮速度之间呈极显著正相关，与固氮总量间虽也呈负相关，但相关不显著。     

两种引进菌剂对大豆生长和产量的影响

通过盆栽试验和大田试验,对两种新引进的菌剂对大豆生长和产量的影响进行了研究。结果表明:两种菌剂均有促进生长、增加产量和培肥土壤的效果,与CK相比,出苗早,发苗快,前期株高比CK分别增加7.27%和5.95%,中期株高比CK分别增加8.45%和8.11%,植株干重、根系长度、根系重量和大豆产量增加,土壤全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量增加。大豆专用菌剂处理的植株根部有根瘤形成。     

施氮对大豆生长发育的影响

两年采用四个品种、三个施氮水平对大豆生长发育的研究结果表明,氮对提高叶面积指数、光合势、叶绿素含量和生长率均有促进作用,而净同化率随施氮增加而下降。施氮对大豆光合速率无显著影响。随施氮增加叶面积指数提高的正效应可以抵消净同化率下降的负效应,从而最终获得一个较高的生长率。因此,高产栽培首先应考虑获得适当大的叶面积指数。     

不同化合态氮浓度对大豆根瘤菌结瘤和固氮作用的影响

不同化合态氮浓度对大豆根瘤菌结瘤和固氮作用的影响＊刘莉周俊初陈华癸（农业部农业微生物重点实验室,华中农业大学,武汉４３００７０）ＴｈｅＥｆｅｃｔｏｆＤｉｆｅｒｅｎｔＣｏｍｐｏｕｎｄＮｉｔｒｏｇｅｎＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＮｏｄｕｌａｔｉｏ...     

2012～2014年阜阳地区夏季气象因子变化对大豆生长及产量的影响

[目的]探讨气象因子变化对大豆生长及产量的影响。[方法]结合国家南片区试阜阳试点大豆生长及产量表现,综合分析了2012~2014年阜阳地区夏季气温、降水量、日照时数的异常变化对大豆生长及试验产量的影响。[结果]天气异常变化对大豆生长的影响是明显的、负面的,大豆产量明显下降,给参试品种的鉴定评价增加了不确定性。[结论]当气温、降水量、日照时数变化3个指标与大豆生育期间的需求一致时才有利于大豆生长,达到高产,反之,就不利于大豆生长,影响大豆的产量。     

吉林省不同区域对大豆品质影响的研究

通过对吉林省不同生态区对大豆品质影响的研究,确定吉林省中部平原区和东部盆地区为高脂肪区,中东部低山区和东南部山区为高蛋白区,西部干旱区为非专用大豆区。     

不同连作方式对大豆生物固氮的影响

[目的]研究不同连作方式对大豆生物固氮的影响。[方法]在长期定位试验中设置正茬(大豆-小麦-玉米-大豆)、重茬(小麦-小麦-大豆-大豆)和迎茬(小麦-大豆-小麦-大豆)3种连作方式,研究不同连作方式对大豆根瘤形成和固氮量的影响。[结果]结荚期和鼓粒期正茬大豆体内含氮量较重茬、迎茬多。3种连作方式的大豆根系形成根瘤的数量表现为正茬>迎茬>重茬,迎茬、重茬的大豆根瘤数分别较正茬减少1.3~1.4、13.4~20.5个/株。大豆通过共生固氮作用固定的氮素表现为正茬>迎茬>重茬,重茬、迎茬大豆固氮量分别比正茬降低18.4%、6.5%。大豆产量表现为正茬>迎茬>重茬。[结论]大豆体内含氮量、根瘤数、固氮量和产量都表现为正茬>迎茬>重茬。     

接种根瘤菌和遮光对大豆固氮和光合作用的影响

【目的】研究光合和氮素互作对大豆生长和光合作用的影响。【方法】以大豆黑农37为供试材料，采用接种根瘤菌和遮光相结合的手段，测定了接根瘤菌大豆在非遮光、遮光和复光条件下的生长及光合指标。【结果】非遮光条件下，接种根瘤菌显著提高了大豆的生物量、叶绿素含量和光合能力；遮光条件下，根瘤菌发挥不出其优越性，受气孔导度和非气孔因素的影响，接菌大豆的光合速率比不接菌的对照低；恢复光照后，接种根瘤菌大豆的光合作用恢复程度也不如不接菌对照。【结论】大豆与根瘤菌的共生固氮需要在合适光照条件下才能发挥其促进生长和促进光合作用的正效应。     

磷素营养与大豆生长和共生固氮的关系

在水培条件下,研究了磷素营养对２个大豆品种生长和共生固氮的影响。结果表明,水培液中磷含量在２．３～９．３ｍｇ／Ｌ时,２个大豆品种的植株生长量、根瘤数、根瘤干重、固氮活性和氮积累量均随磷浓度增加而显著增加;而在９．３～３７．０ｍｇ／Ｌ时则大大降低。磷浓度过高会造成毒害,但植株的磷积累量却与施磷量呈显著的线性回归关系。植株不同部位磷含量是根瘤＞根＞地上部分;氮含量是根瘤＞地上部＞根。２个大豆品种对磷肥反应有显著差异。     

环境生态对大豆生长发育的影响

随着环境的恶化和生态平衡的破坏,大气污染日趋严重。与大气污染有关的温室气体(CO2)、臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)和紫外线等均是影响大豆产量和品质形成的重要因素。一般认为,CO2浓度增加,大豆生物学产量有所提高,而大气中的O3,SO2,紫外线都会对大豆的生长发育造成伤害,使其产量下降。