抗春雷霉素大豆根瘤菌突变株的诱变及其生物固氮特性的分析

根瘤菌与豆科植物共生可以固定大量的氮。根瘤菌剂接种豆科作物是一项普遍推广应用、有效的农业技术。但由于大量土著根瘤菌的存在，产生竞争障碍，降低了接种菌剂的占瘤率。大多数的土著根瘤菌对春雷霉素敏感，因此接种抗春雷霉素的高效结瘤固氮根瘤菌，并用春雷霉素处理种子，可抑制土著根瘤菌，提高接种菌剂的占瘤率，从而达到高结瘤、高固氮和提高产量的目的。本文将探讨诱变对根瘤菌抗春雷霉素突变的作用，并对获得的抗性突变株的生物固氮特性进行分析。     

不同培育技术对胡枝子生长发育的影响

胡枝子具有较高的水土保持价值,在黑龙江省有着大面积的人工种植。研究表明:用90℃热水浸泡胡枝子种子30 min和用硫酸浸种25 min提高发芽率效果好;造林采用植苗和播种造林2种方式;造林前3年应适时松土除草,第3年后开始平茬;叶面肥对胡枝子的生长影响不大,在土壤中施入石灰-P或P-K后胡枝子的产量要增加2倍多;接种根瘤菌的胡枝子株高、分枝、产草量均比对照高。这一研究成果将对加快胡枝子推广应用,推动水土流失治理,进一步改善生态环境,增加农民经济收益等方面具有重要的意义。     

根瘤菌结瘤基因的表达调控研究概况

根瘤菌结瘤基因的表达调控在根瘤菌与植物的共生结瘤过程中起着十分重要的作用。随着研究的深入,发现根瘤菌的结瘤过程不仅与根瘤菌结瘤基因表达调控有关,而且与寄主植物的信号分子如黄酮类物质有关。根瘤菌结瘤基因的表达调控有一个复杂的过程,本文将简要地介绍这方面的研究成果。     

土壤中大豆根瘤菌优势类群以及与寄主共生关系的多样性

我国大豆种植区使用人工选育制成的根瘤菌剂接种效果不稳定。研究指出南方、北方和黄淮流域的6个省土壤中分布的主要Bradrhizobium.japonicum是DH444、USDA110、LL120、005和C224血清型的菌株,主要的Rhizobium.fredii是2048、USDA217、DE1611、2120和2077血清型的菌株。它们占每个取样地点分离物总数的60.3-81.6％。植物感染结瘤法测得大豆种植地点土著根瘤菌菌数在104/克土以上。盆栽试验表明大豆根瘤菌与大豆品种共生时有较强的亲和选择性和共生效应的多样性,其有效结瘤和固氮效率与根瘤菌个体菌株和大豆品种极相关。大多数土著大豆根瘤菌是低或中效固氮的菌株,因而认为选育抗土著根瘤菌而有利于人工接种菌株结瘤的大豆品种和强竞争性的高效菌株仍是提高我国大豆生产的有效途径。     

celB基因标记法研究酸性土花生接种及施钼效果

以缺钼酸性紫色土为供试土壤做盆栽试验,选用celB标记的三株慢生型花生根瘤菌celB3-5、celB3-7、celB4-5接种天府9号花生。通过标记根瘤菌形成的根瘤能与检测试剂产生颜色反应的特征,检测施钼及施不同浓度的钼对花生-根瘤菌有效性和竞争性的影响。结果表明,缺钼酸性紫色土上单施钼、单接种、接种配合施钼均能促进花生与根瘤菌的共生固氮效应和竞争结瘤能力,但接种配合施钼的效果最好,单接种的效果次之,单施钼的效果差。单施钼时,0.4%的钼酸铵拌种效果好,接种根瘤菌时,0.2%的效果好。供试菌株中celB4-5的有效性和竞争性最强,celB3-7次之,celB3-5差。     

某些生物因子对苕子根瘤菌菌剂和土著根瘤菌竞争结瘤的影响

早在本世纪三十年代,国外已发现根瘤菌竞争结瘤的现象,并对三叶草根瘤菌品系之间的竞争结瘤进行了系统的研究。认为同时接种两个不同的根瘤菌品系,它们的结瘤率是取决于各个品系入侵竞争能力的大小,并引出了竞争优势种的概念。之后,随着免疫学、遗传标记和抗药标记等方法的相继应用,对竞争结瘤问题进行了深入的研究。     

豆科植物结瘤自调控分子机制研究进展

豆科植物通过与土壤中的根瘤菌共生发育形成根瘤,在根瘤中根瘤菌可以将空气中氮气转化成植物可以直接利用的铵态氮.共生过程中为了平衡氮素的摄取和能量的损耗,豆科植物形成了地上与地下信号交互的结瘤自调控机制(Auto-regulation of nodulation,AON),进而调节结瘤的数量.本文综述了AON分子调控机制近...     

石灰性紫色土施铁肥与接种根瘤菌对花生-根瘤菌共生固氮作用的影响

以缺铁的石灰性紫色土为供试土壤进行盆栽实验,选用三株慢生型花生根瘤菌Spr3 5、Spr3 7、Spr4 5及gusA和celB标记的菌株gusA3 5、gusA3 7、gusA4 5、celB3 5、celB3 7、celB4 5接种天府9号花生。通过标记根瘤菌形成的根瘤能与检测试剂产生颜色反应的特征,检测施铁肥及施不同浓度的铁肥对花生 根瘤菌有效性和竞争性的影响。结果发现:缺铁的石灰性紫色土上单施铁肥、单接种根瘤菌、接种根瘤菌配施铁肥均能促进花生与根瘤菌的共生固氮效应和竞争结瘤能力,但接种根瘤菌配施铁肥的效果最好,单接种根瘤菌的效果次之,单施铁肥的效果差。喷施0 .2 %硫酸亚铁溶液的效果比0 .3%的好。植株全氮含量和叶绿素含量都是指示共生固氮效应的重要指标,与花生产量间存在极显著的相关性,相关系数分别为0 .76 3和0 .795。gusA和celB两种标记方法检测的结果基本一致,两种标记根瘤菌的平均占瘤率分别为79.6 4 %、75 .6 2 %、74 .4 1%。供试菌株中Spr4 5的有效性和竞争性最强,Spr3 7次之,Spr3 5最差     

抗药性根瘤菌基因工程菌的构建与应用

用三亲本杂交的方法将外源抗药性质粒导入到高效固氮的根瘤菌 Tal377中,外源质粒在 Tal377中能正常表达,但不影响其原有的固氮结瘤能力。利用此抗药性根瘤菌所携带的抗药性,在接种此根瘤菌的同时结合施加一定浓度的抗菌素,抗药性根瘤菌与出发菌株相比表现出一定程度地提高其结瘤固氮能力和占瘤率。     

GUS基因标记法对慢生花生根瘤菌竞争结瘤和接种效果的研究

应用GUS基因标记技术,可简便、快速、准确、原位、直观地确定标记花生根瘤菌株形成的根瘤,从而方便地研究标记菌株与土著根瘤菌的竞争结瘤能力。无氮水培试验表明,标记菌株gusA4-5、gusA2-9分别与土著菌混和接种占瘤率为71.4%、77.0%。盆栽试验表明,接种供试菌株Spr4-5、Spr2-9占瘤率分别为57.9%、63.0%,比对照极显著增产52.5%、22.7%;接种Spr4-5比Spr2-9极显著增产24.2%。初步说明两个供试菌株的竞争结瘤力比土著根瘤菌强,菌株Spr2-9强于Spr4-5;Spr4-5比Spr2-9有效性高,是结瘤适量,竞争结瘤能力强的高效菌株。     

吉林省不同类型土壤中大豆根瘤菌的分布及人工接种的效果

土壤中的根瘤菌与豆类植物共生形成了共生固氮体系,为大豆生长发育提供了一部分氮素营养。根瘤的形成与固氮强度又决定于土壤中根瘤细菌的有无、数量和结瘤固氮活力。     

接种根瘤菌对鸡骨草幼苗生长、结瘤和固氮能力的影响

用来自不同产地的鸡骨草根瘤菌接种盆栽幼苗,室内培养70 d后,测定植株生长和结瘤情况及植株含氮量。结果表明,接种根瘤菌对鸡骨草的株高、植株生物量、氮素相对积累量和固氮效率有明显的促进作用;不同来源的根瘤菌对鸡骨草生长和固氮的影响不同,来自玉林的根瘤菌菌株有较高的固氮效率。接种根瘤菌能促进鸡骨草生长,增加氮素累积,从而可以减少氮肥的使用,有利于充分发挥生物固氮的作用来提高原料药材的质量。     

高效亲和的花生寄主植物-根瘤菌株组合

本文针对栽培花生，从大、小共生体双方研究了寄主植物－根瘤菌株组合的亲和性。结果指出：（１）在温室水培盆栽条件下，用菌株１４７－３接种的寄主植物结瘤、固氮能力育成品种〉普通型；（２）血清学鉴定出５个不同血清型菌株，其竞争力或回收率与寄主品种、根瘤菌株和土著菌数密切相关；（３）在温室与田间条件下，不同花生寄主一根瘤菌株组合存在着广谱或特异共生亲和性与非亲和性的差异，并鉴定出高效、广谱亲和的品种徐州６－     

百脉根根瘤菌自体诱导物合成酶基因mrlI2的初步研究

许多细菌均能产生一类叫做自体诱导物的信号分子,用于感知自身密度的变化,从而调控其生理行为,这种现象称为群体感应[1]。越来越多的研究表明,在根瘤菌中普遍存在着群体感应调控系统[2],并且它可能在根瘤菌与豆科植物共生结瘤固氮过程中起着重要作用。目前,在豌豆根瘤菌中共发现有4种群体感应系统(rai,rhi,cin和tra),其中cin系统位于上游,起总调控作用,tra系统控制着质粒的转移,rhi系统与结瘤数量有关,rai系统的功能还不清楚,它们共同组成了一个复杂的群体感应调控系统[3]。在苜蓿中华根瘤菌中,也发现群体感应系统与根瘤菌的生长和结瘤效率有关[4]。对中慢生型华癸根瘤菌和天山根瘤菌的研究     

接种根瘤菌对蚕豆/玉米间作系统产量及结瘤作用的影响

通过田间试验,研究了不同施氮水平下蚕豆接种根瘤菌GS374对蚕豆/玉米间作系统产量及蚕豆结瘤作用的影响。结果表明,不施氮处理接种根瘤菌所获得的单作或间作系统产量与不接种但施N225kghm-2的相应系统产量相当,且施N225kghm-2处理接种仍能促进蚕豆的结瘤作用。统计分析表明,与不接种根瘤菌、蚕豆单作、不施氮相比,接种、蚕豆/玉米间作、施氮均极显著地提高了蚕豆生物学产量,但只有间作能显著增加其籽粒产量;施氮显著增加玉米生物量和籽粒产量。施N225kghm-2后,蚕豆接种、间作对玉米生物量无显著影响;但不施氮时蚕豆接种显著提高了与之间作的玉米籽粒和生物学产量,增幅分别为34.3%和25.6%。接种根瘤菌显著提高了不同氮处理以籽粒产量为基础计算的土地当量比和不施氮处理以生物学产量为基础计算的土地当量比。蚕豆接种根瘤菌与不接种相比,其单株根瘤数和根瘤干重均显著增加;间作与蚕豆单作相比对根瘤数的影响较小,但显著促进了蚕豆单株根瘤干重的增加。因此,本研究认为豆科作物接种合适的根瘤菌,是进一步提高豆科/禾本科作物间作系统间作优势的又一重要途径。     

新开垦土壤上构建玉米/蚕豆-根瘤菌高效固氮模式

为了在新开垦土壤上构建高效种植模式,本文采用温室盆栽和大田试验相结合的方法,选用4种根瘤菌接种方式(保水剂拌种、清水拌种、三叶期灌根和种子丸衣化)接种4种不同蚕豆根瘤菌(NM353、CCBAU、G254和QH258),分析接菌后新开垦土壤上玉米/蚕豆间作体系的生产潜力、地上部氮素吸收和结瘤特性以及生物固氮等方面的优势,拟为该体系筛选出高效的根瘤菌及其接种技术。结果表明:接种NM353后,玉米/蚕豆间作体系中蚕豆籽粒产量比单作平均增加152.84%,而玉米保持相对稳产;以保水剂拌种的方式接种NM353的间作蚕豆地上部氮素积累量最高,蚕豆结瘤数、瘤重、固氮比例和固氮量均高于本试验中其他3种方式接种的根瘤菌。在盛花期和盛花鼓粒期,接种NM353蚕豆的固氮比例比接种CCBAU的分别高19.1%和11.1%,在各个生育时期两者固氮量之间差异均达显著水平;接种NM353与接种其他菌种间固氮量和固氮比例差异更显著。因此,在新开垦土壤上,用保水剂拌种的方式对间作蚕豆接种NM353根瘤菌,构建玉米/蚕豆-根瘤菌高效固氮体系,为新开垦土壤合理开发利用的可持续发展模式。     

紫云英北移的播种期对其结瘤、固氮和鲜草产量的影响

紫云英北移关中的关键技术之一是,成功地接种紫云英根瘤菌[1,2,3]。但还必须重视结瘤、固氮的生态条件的配合,否则仍会导致种植失败。     

酸性紫色土上紫花苜蓿的结瘤性能与养分吸收

盆栽试验表明,在pH.5.45的酸性紫色土接种苜蓿根瘤菌,可显著提高紫花苜蓿地上部和地下部生物量。根瘤菌不同株系的结瘤性能和对宿主生长的影响存在显著差异,且不同紫花苜蓿品种的结瘤性能也存在显著差异。结瘤性能良好的菌株显著提高地上部氮、磷和钙的含量,而降低地上部钾含量和铝含量。紫花苜蓿地上部的氮、磷、钾和钙含量高于地下部,镁含量差异不大,而铝含量在接种后地下部含量高于地上部。相关分析表明,紫花苜蓿根瘤重和根瘤数与地上部生物量和地上部氮含量之间存在显著正相关关系;而地下部铝含量与地上部生物量、结瘤性能和植株氮含量呈显著负相关关系。说明酸性土壤良好的结瘤性能可提高生物固氮效率、促进紫花苜蓿生长,但根系铝的过量吸收影响紫花苜蓿的生长、结瘤与氮素吸收。     

土壤中根瘤菌定殖研究进展

研究根瘤菌根部定殖对于揭示根瘤菌在根圈的微生态学特征、提高其根际适应性和增产效果的稳定性具有十分重要的意义.本文从根部定殖概念及根瘤菌在土壤中的定殖能力对其竞争结瘤能力的影响着手,介绍了根瘤菌根部定殖的研究概况.其中重点阐述了基因标记技术研究根瘤菌定殖群体动态的进展及影响接种根瘤菌根部定殖的生物学和非生物学因素.     

芽孢杆菌与根瘤菌复合包衣对大豆结瘤固氮能力的影响

为了探究不同芽孢杆菌与根瘤菌复合包衣对大豆结瘤固氮的影响,通过盆栽试验,设置不接菌对照(CK)、根瘤菌单独包衣(R)、阿氏芽孢杆菌(RB)和胶质类芽孢杆菌(RP)2种促生菌分别与根瘤菌双包衣以及 3种菌混合包衣(RBP)共5个处理,测定大豆根瘤数量、干重、根瘤固氮酶活性及植株氮、磷、钾含量,筛选根瘤菌剂最佳组合。结果表明,接种菌剂的处理均能够促进大豆结瘤固氮,其中RB处理效果最好,能够获得最高的大豆植株干重、根瘤数量、根瘤干重、固氮酶活性、全氮含量,比CK分别提高51.80%、14.44%、53.33%、44.36%、25.61%,3种菌包衣并没有比双接种促生效果更好。相关性分析表明,根瘤干重与固氮酶活性、根瘤数量及植株干重都呈显著正相关关系,说明根瘤的质量可能比数量更能准确评价共生固氮效率。此结果为根瘤菌剂应用于机械化种植提供可能性,为进一步推广根瘤菌剂的规模化生产应用提供了科学依据。