苜蓿-根瘤菌复合盐高效抗性共生体系构建

为构建具有盐渍土环境竞争力与遗传稳定性的苜蓿(Medicago)-根瘤菌高效共生体系,以12个苜蓿品种为材料,进行了复合盐种子萌发、种子内生根瘤菌抗盐碱筛选及接种试验。结果表明,不同品种间种子复合盐抗性差异较大,成活率以中苜1号最高,甘农7号、新疆大叶次之,但三者间无显著差异;种子内生根瘤菌复合盐抗性以甘农1号最强,菌株数目最丰,为2.58×106,中苜1号次之,为2.49×106,根瘤菌固氮酶活性以中苜1号最高;以新疆大叶种子接种中苜1号根瘤菌匹配度为最佳,共生体系地上生物量、茎叶粗蛋白含量以及固氮酶活性均为最高。     

内生根瘤菌在苜蓿芽苗与种子内的数量及优势度

比较了内生根瘤菌在11个苜蓿品种种子和芽苗中的存在部位与数量,并对游客苜蓿胚珠、幼嫩种子及芽苗内的根瘤菌含量和在可检出菌中所占的比例进行研究.结果表明:不同品种种子间根瘤菌含量有显著差异(P<0.05),但其分布部位和比例基本一致,即主要存在于种皮内,而在子叶及胚中分布极少;游客苜蓿胚珠受精后开始有根瘤菌存在,含量随种子的发育而增大.种子储存1年后较刚收获时根瘤菌含量增加6.85倍,杂菌数量仅增大1.57倍;苜蓿芽苗中根瘤菌主要存在于子叶,仅37.24%的根瘤菌存在于茎,分别占其部位总可检出菌(同培养条件下)数的93.18%和76.78%,幼根内无可检出菌.说明在种子发育、储藏和发芽的过程中,根瘤菌在种子/芽苗中同一生态位下的内生菌菌落中占据优势.     

苜蓿种子内生根瘤菌抗逆能力评价与筛选

研究苜蓿(Medicago sativa L.)种子内分离的22株根瘤菌的分泌酸、抗盐性、pH值及高低温的耐受性.结果表明:22株均具有典型的根瘤菌生理生化特性,且都能分泌酸;耐盐性(10%)较强的菌株有9株,占供试菌株的40%;供试菌株耐pH值范围较广,大都在pH=5～u之间,其中耐酸性(pH=4)的菌株有6株,耐碱性(pH=12)的菌株有14株;耐高低温(40℃和4℃)的菌株有7株;综合耐盐、酸、碱、高温和低温等抗性较强的菌株有6株,分别为SM06、SA07、SA08、SX10、SD19和SL20.     

苜蓿根瘤菌固氮研究进展及浅评

综述了苜蓿根瘤菌资源调查及根瘤菌和寄主、环境间的相关特性和共生关系、共生结瘤过程与根瘤菌与寄主植物间的信息物质传递的研究,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究,进一步促进根瘤菌资源的开发利用等方面的研究.并对苜蓿根瘤菌固氮研究方面进行了浅评。     

浅谈根瘤菌与豆科牧草的共生固氮作用

本文简述了根瘤菌与豆科牧草的共生固氮作用，指出培育与豆科牧草有效组合的高效优质根瘤菌菌株，协调共生固氮各环节的影响因素，充分发挥根瘤菌与豆科牧草的固氮效率，在饲草饲料生产上有重要意义。     

苜蓿根瘤菌固氮研究进展及浅评

综述了苜蓿根瘤菌资源调查及根瘤菌和寄主、环境间的相关特性和共生关系、共生结瘤过程与根瘤菌与寄主植物间的信息物质传递的研究,生物技术应用于根瘤菌系统发育及其分类的研究,进一步促进根瘤菌资源的开发利用等方面的研究。并对苜蓿根瘤菌固氮研究方面进行了浅评。     

楚雄南苜蓿根瘤菌的鉴定及其耐酸耐铝特性研究

为了获得耐酸铝性强的楚雄南苜蓿(Medicago polymorpha L.)共生根瘤菌菌株,本研究对从不同地区采集到的5份根瘤样品进行分离、纯化和鉴定。对鉴定得到的根瘤菌进行菌体形态观察、低氮回接以及耐酸、铝特性的研究。结果表明：YS-8,YS-10,DH-9,DH-31属于根瘤菌属根瘤菌、CX-44属于中华根瘤菌属苜蓿中华根瘤菌,5个菌株均符合根瘤菌基本形态特征。接种5株根瘤菌后,楚雄南苜蓿的干重、鲜重、株高、结瘤数均显著高于对照(P<0.05);pH值在4.5～7.5范围内,5株菌株均能正常生长,当pH值=3.5时,5株菌株全部死亡;当Al³⁺浓度在100～1 500 mg·L^-1之间,随着Al³⁺浓度的升高,菌株生长逐渐缓慢,Al³⁺浓度达到2 000 mg·L^-1时,5株菌株全部死亡。分离出的5株根瘤菌均能与楚雄南苜蓿共生结瘤并促进其生长,且具有较强的耐酸铝性。筛选出的5株根瘤菌均能在pH值大于3.5且铝离子浓度(pH值=5)小于1 500 mg·L^-...     

苜蓿根瘤菌对不同形态磷利用效率的研究

为研究酸性土地区耐酸苜蓿根瘤菌对难溶性磷的利用,采用固体培养和液体培养方法在含不同形态磷(酵母膏有机磷、无机可溶性磷、磷酸钙、磷酸铝和磷酸铁),初始pH分别为4.1,7.0和9.0的培养基中进行了苜蓿根瘤菌的培养,观察并测定了不同固体培养基上的菌落形态和大小,液体培养基中根瘤菌的吸光度、培养液中有效磷含量和培养液pH。结果显示,在各pH条件下,无磷对照CK中的根瘤菌生长最差,其固体培养基上的菌落直径显著低于酵母膏有机磷对照(CK_YE-P)和无机磷对照(CK_P),同时,无磷对照液体培养中根瘤菌吸光度也远低于CK_YE-P和CK_P,说明在本试验条件下有效磷是影响根瘤菌生长的关键因素。固体培养基上4个不同难溶性磷处理中,植酸磷处理(T_Phy-P)菌落直径在各pH条件下皆为最大,磷酸钙处理(T_Ca-P)次之,而磷酸铝处理(T_Al-P)和磷酸铁处理(T_Fe-P)在各条件下的菌落直径都较小。根瘤菌经液体培养后,T_Phy-P和T_Ca-P的培养液在酸性和中性条件下有效磷含量和根瘤菌吸光度较高,但碱性条件下则较低;T_Al-P和T_Fe-P在各pH条件下的有效磷含量和根瘤菌吸光度皆较低。根瘤菌的接种培养使所有处理的pH下降,其中中性和酸性条件下的T_Ca-P以及中性条件下的T_Phy-P培养液pH变化相对较小。未接种对照中,T_Phy-P和T_Ca-P的有效磷含量在酸性条件下最大,随pH值升高而迅速降低,碱性条件下植酸钙镁几乎不溶;T_Al-P和T_Fe-P在3种pH条件下的有效磷没有明显变化。与未接种对照比,除酸性条件下的T_Phy-P和T_Ca-P外,其他接种处理的有效磷含量皆有不同程度的升高,碱性处理的升高幅度最大。苜蓿根瘤菌能较有效的利用植酸钙镁和磷酸钙中的磷,但在碱性条件下,对二者的利用大幅下降;根瘤菌很难利用磷酸铝和磷酸铁中的磷。培养液pH对植酸钙镁和磷酸钙的有效性影响较大,而对磷酸铝和磷酸铁影响较小。根瘤菌的生长会导致培养液pH的降低,促进难溶性磷中磷的释放,提高有效磷含量,但提高程度随磷形态而异。     

甘农3号和陇东苜蓿高效共生根瘤菌菌株的筛选

本研究结合温室盆栽和大田试验,研究了接种不同根瘤菌菌株对甘农3号(Medicago sativa cv.Gannong No.3)和陇东苜蓿(M.sativacv.Longdong)幼苗生长及结瘤特性的影响,并进一步分析了接种根瘤菌后陇东苜蓿的光合特性及其生物量构成因素的变化。结果表明,盆栽条件下,甘农3号接种17767菌株后,生物量、株高、分枝数和叶数分别增长了102%、100%、17%和18%;陇东苜蓿接种17625菌株后,生物量、株高、分枝数和叶数分别增了187%、48%、80%和47%。而在大田条件下,甘农3号接种17650菌株后,生物量和株高分别增长了21%和13%;陇东苜蓿接种17574菌株后,生物量和株高分别增长了348%和70%。盆栽条件下,相比未接种处理,接种6-3、17537、129、17670、17582、17578、17650菌株均不同程度地提高了陇东苜蓿的水分利用效率,仅接种17578、17582菌株提高了其光合速率。综合盆栽与田间试验,与甘农3号最佳共生匹配的根瘤菌菌株为B2;而与陇东苜蓿最佳共生匹配的根瘤菌菌株为17650。     

不同苜蓿根瘤菌固氮能力和黄酮变异研究

从重庆、安徽和新疆3个地区的宿主苜蓿上分别分离纯化出1个根瘤菌菌株。将3个菌株分别接种到WL323和阿尔冈金两个品种苜蓿上。分析不同处理的固氮能力和它们的芦丁的含量，以及黄酮含量和固氮的关系。结果表明：固氮能力、芦丁、黄酮含量都受到根瘤菌菌株、苜蓿品种和两者的相互作用影响；并且各组合的芦丁含量与固氮量之间成负相关，黄酮含量越高，固氮量越少。     

地下滴灌苜蓿根瘤菌的接种效应

采用绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,GFP)标记的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)XGL026菌株接种,研究大田地下滴灌条件下根瘤菌的竞争结瘤性能和对紫花苜蓿草产量和品质的影响。结果表明:对生长4年的1~3茬苜蓿通过地下滴灌滴施接种根瘤菌能显著增加1~3茬苜蓿结瘤数、根瘤重,提高占瘤率(P<0.05)。接种根瘤菌处理较未接菌常规施肥(N+P+K)和仅施磷肥(P)处理,1~3茬苜蓿平均结瘤数分别增加16.4个和21.2个,每株根瘤重增加0.029和0.033 g;在1~3茬苜蓿上的平均占瘤率为49%,最高可达78%。接种根瘤菌能显著增加1~3茬苜蓿的鲜、干草产量,较未接菌对照平均分别提高15.8%和18.9%。粗蛋白含量增加2.16%,NDF和ADF分别降低3.25%和5.00%,明显改善了苜蓿草的品质。接种根瘤菌同时施用氮肥和磷肥(XGL026+N+P)较接种根瘤菌施用磷肥(XGL026+P)处理其接种效果更佳。研究结果证明,与常规施肥P+N+K处理相比,XGL026+N+P不仅具有良好的接种效应,显著增加结瘤能力,而且提高了草产量和提升品质,减少了肥料的施用量。本研究为地下滴灌模式下应用根瘤菌接种,促进苜蓿生产的提质增效提供了科学依据。     

苜蓿根瘤菌有效性及其影响因子分析

以阿尔冈金(Medicago sativa L. cv. Algonquin)和陇东苜蓿(M.sativa L. cv. Longdong)为材料,在甘肃省5个生态区系统调查了春、夏、秋根瘤菌(Rhizobium)有效性及其影响因子。结果表明:阿尔冈金的总根瘤数、总根瘤重极显著高于陇东苜蓿;但有效根瘤数和有效根瘤重在品种间差异不显著;两个苜蓿品种主要在春季结瘤,其总根瘤数占春、夏、秋3季的63.3%,总根瘤重占52.2%,有效根瘤数占55.6%,有效根瘤重占51.2%;春季根瘤菌的有效性比夏、秋季高;苜蓿根瘤菌的有效性以黑垆土最好,其次为灰钙土和灌淤土,而亚高山草甸土和褐土的有效性较差。     

苜蓿根瘤菌溶磷和分泌植物生长素能力研究

对甘肃庆阳、天水、定西、武威和甘南5个不同生态区域栽培的陇东苜蓿和阿尔冈金苜蓿根瘤菌资源进行调查、分离和纯化,获得730多个分离物。分离物回接到原宿主植物检测其促生能力,筛选出29个较好的根瘤菌株,对其溶磷、分泌植物生长素能力进行了初步研究。结果表明,供试菌株都能够溶解有机磷(蛋黄卵磷脂EYPC),而不能溶解无机磷[Ca3(PO4)2];均能够分泌植物生长素(IAA),其中34.5%分泌能力较强,55.2%分泌能力中强,10.3%分泌能力较弱,分泌IAA的菌株数量比率高于禾本科根际分泌IAA菌株数量比率。     

苜蓿耐药根瘤菌筛选及荧光蛋白标记对根瘤菌耐药性的影响

为明确荧光蛋白标记技术对根瘤菌耐药性的影响,采集6个品种的苜蓿根瘤进行根瘤菌的分离、纯化和初步鉴定,并筛选其中对3种稀土盐抑菌剂La（NO3）3·6H2O,LaCl3和Ce（NO3）3·6H2O以及2种植物源抑菌剂苦参碱和除虫菊素具有耐受性的菌株,得到一株编号为LH3436的根瘤菌,对0.6mg/mL苦参碱具有天然耐受性。将LH3436和对照根瘤菌R.12531以及参比根瘤菌R.GN5进行荧光蛋白标记后,观察其对抑菌剂耐受性的变化。发现各初筛菌株在无氮培养基上的生长状况对非根瘤菌的筛除率最高,所有初筛菌株均为革兰氏染色阴性的快生型产酸菌,全部难以利用柠檬酸盐,而可以利用蔗糖和可溶性淀粉,但对乳糖、葡萄糖和果糖等碳源的利用存在差异性;试验初筛菌株对植物源类抑菌剂的相对耐受性好,而对稀土盐类抑菌剂的相对耐受性差,将筛选根瘤菌进行荧光蛋白标记后,其对抑菌剂的耐受性未发生改变。     

苜蓿属材料根瘤内生菌的初步分离与鉴定

本研究从内蒙古西部4个苜蓿栽培区(呼和浩特市,沙尔沁,海流,达拉特旗)13份豆科牧草材料(11份苜蓿属材料,2份草木樨属材料)根部根瘤上采集分离得到21份未知菌株。通过形态特征及16SrDNA鉴定,确定21份根瘤内生菌株中,10份属苜蓿中华根瘤菌属(Sinorhizobium),2份属根瘤菌属(Rhizobium),4份属假单胞菌属(Pseudomonas),4份属节杆菌属(Arthrobacter),1份属土壤杆菌属(Agrobacterium)。     

甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌抗逆性评价

对31个分离自甘肃5个不同生态区域的苜蓿根瘤菌株耐酸、耐碱和耐盐能力进行评价研究。结果表明,武威菌株耐盐能力最强,天水菌株耐酸能力最强,定西菌株大多数表现出突出的单一抗性,甘南菌株大多数兼备抗酸、抗碱等多抗能力;筛选出12个抗逆能力较强的菌株,其中W A 24菌株能在55 g/L N aC l盐培养基上生长,DA 53、QL 31B和TL 47菌株能在pH 3.5的酸性培养基上生长,DL 67和GA 26菌株能在pH 12的碱性培养基上生长。QA 33B菌株既能在50 g/L N aC l盐培养基上生长,又能在pH 12的碱性培养基上生长,DA 42、GL 21和W A 32可在pH 4.0~12的环境中生长。     

接种不同根瘤菌对沙地苜蓿结瘤及生长状况的影响

筛选出适合科尔沁沙地种植的根瘤菌-苜蓿最佳匹配组合,试验以编号为9、8-3、5-1、18-1、Z12.3的根瘤菌菌株作为菌源,以不接种根瘤菌作对照,进行了不同紫花苜蓿和杂花苜蓿品种接种不同根瘤菌试验,分析了接种根瘤菌对苜蓿生长特性及根瘤生长的影响。结果表明:肇东-(9)、农菁8号-(8-3)、东苜1号-(5-1)、草原3号-(5-1)、公农1号-(18-1)5个组合的植株高度较其对照显著增高;农菁8号-(8-3)和草原3号-(5-1)组合的根瘤重量较其对照显著增加;肇东-(9)、肇东-(18-1)、草原3号-(5-1)3个组合的根瘤数较其对照显著增加;东苜1号-(5-1)、公农1号-(18-1)及草原3号-(5-1)的苜蓿单位面积枝条数较对照增加显著;亦有接种后株高、根瘤数和产量较对照低的组合。草原2号-(18-1)和公农1号(18-1)两组根瘤菌苜蓿匹配组合较好,适合在科尔沁地区推广应用。     

紫花苜蓿种子内生根瘤菌定位及灭菌方法研究

为探寻苜蓿种子内生根瘤菌的有效灭菌方法,试验以‘甘农9号’紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Gannong No.9’)种子为材料,设置DF(碘伏浸泡6min),DS(碘伏浸泡5min→无菌水冲洗→ST液-0.9%无菌氯化钠溶液和0.5%吐温80浸1min),SH3(3%次氯酸钠浸泡6min)和SH10(10%次氯酸钠浸泡6min)4种灭菌方法,分别以完整种子、去皮种子、种皮、子叶、胚、子叶+胚、子叶-胚连接处、幼苗为研究材料,以无菌水浸泡相应时间处理为对照,分析4种灭菌方法对供试材料内生根瘤菌的灭菌情况以及对种子萌发能力及幼苗生长的影响。结果表明：内生根瘤菌主要分布于紫花苜蓿种子的子叶+胚(52.7个·粒^-1)中,种皮有少量分布(16个·粒^-1),而在子叶+胚组织中内生根瘤菌主要分布于子叶-胚连接处(38.33个·粒^-1),其余分布数量依次为子叶(9.67个·粒^-1)、胚(4.17个·粒^-1);DS处理可对种子完全灭菌,且DS处理下完整种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、胚根长和幼苗长与CK差异不显著。综上,子叶-胚连接处是紫花苜蓿种子内生根瘤菌的主要存在部位,DS处理是紫花苜蓿种子内生根瘤菌的最佳灭菌方法。     

豆科牧草与根瘤菌共生固氮技术

氮素和水是生态农业中最常见,最重要的限制因素。牧草,特别是豆科牧草在生态农业系统中的作用越来越重要。如何向豆科牧草提供更多可供吸收的氮素,同时保持土壤中有充足的氮素储备,保持豆科牧草优质高产,是解决当前草地畜牧业快速发展中蛋白质饲料不足问题的重要措施。把豆科牧     

中国苜蓿品种的选育与研究

苜蓿(Medicago sativa)是我国种植面积最大的豆科牧草之一, 享有“牧草之王”的美称。20世纪50年代以来, 我国在苜蓿育种方面开展了一系列研究工作, 选育了许多抗逆性强的新品种, 为苜蓿产业的快速发展奠定了基础。本文对我国苜蓿新品种选育的现状、已育成的部分优良品种和育种方法进行了综述, 并结合研究概况, 分析了当前苜蓿育种工作存在的问题和不足, 展望今后的发展趋势和育种目标, 即利用高新技术育种手段进行苜蓿种质创新, 选育农艺性状优良的苜蓿新品种。