根瘤菌结瘤基因与竞争结瘤基因的研究进展

根瘤菌的结瘤基因与竞争结瘤基因在根瘤菌与结瘤的过程中起着关键的作用。随着研究的深入,已经发现,分离和定位了数十个结瘤基因和几个与竞争结瘤有关的基因,本文将简要地介绍了这方面的研究成果。     

豌豆族根瘤菌菌株分离筛选及某些因素对结瘤的影响

从豌豆和蚕豆植株根瘤中分别分离纯化根瘤菌22株和11株。其中豌豆2210,2213,2211和蚕豆114,117,112等菌株结瘤表现较好。从分离的菌株中随机取豌豆211,2210及蚕豆112,115,123菌株测定了不同 pH 值、盐浓度、不同可给态氮的不同浓度对结瘸的影响以及豌豆2210和蚕豆115菌株的固氮活性。结果表明,总的趋向是在中性偏碱范围结瘤表现较好。在 pH 4的条件下,对植株生长、结瘤有较明显的抑制作用;在 pH 9条件下,除接种豌豆2210菌株的植株不受抑制外、其余均不同程度的受到抑制。盐浓度在0.01 mol/L 时,对植株生长、结瘤无不良影响,当浓度增加到0.05 mol/L 时,对接种豌豆2210菌株的植株生长、结瘤无影响,其余植株生长无明显影响但结瘤数很少。可给态氮不论是铵态氮或硝态氮,浓度在0.5～16 ppm 对植株生长和结瘤均无不良影响。     

根瘤菌和AM真菌对紫花苜蓿结瘤和产质量的影响

了解酸性土壤条件下紫花苜蓿(Medicago sativa)接种中华根瘤菌(Sinorhizobium medicae,SM)和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的作用,有益于扩大西南地区牧草种植,促进牧业发展。选择当地典型、有代表性的酸性黄壤,设置不接种(CK)、接种SM(SM)、接种AMF(AMF)、混合接种(SM+AMF)四个处理,通过微区试验研究SM与AMF对紫花苜蓿生长、品质、根系结瘤和植株养分吸收等的影响。结果表明:在SM+AMF处理中,菌根真菌感染率和结瘤数分别较单接种提高,但根瘤单重显著减少,固氮效率和吸磷能力增加,其牧草产量、粗蛋白、粗脂肪、灰分、氮、磷、钾、钙、镁积累量均显著高于其他处理,表现出SM与AMF的协同效应。与CK相比,SM或AMF处理均促进苜蓿生长,提高牧草产量,改善品质,但SM和AMF处理之间无显著差异。在SM处理中,地上部氮含量和氮、磷、钾积累量高于CK,植株氮积累量高于AMF。在AMF处理中,其根系活力显著高于SM处理,有益于养分吸收,可解释植株磷、钾、钙、镁含量和积累量高于SM的原因。因此,SM和AM...     

苕子根瘤菌优良菌株的筛选

1.从江苏省各地的苕子、蚕豆根瘤和土壤中分离和筛选了生长快、结瘤早、固氮能力强的7个菌株。在苕子上9-12天内即可形成肉眼可见的根瘤。经36天的幼苗试验,7084及7130两个菌株每盆可由空气中固定氮素30毫克以上,7017及7122在20毫克以上,分别比不接种的增加氮素4-6倍。2.初选的菌株比江苏北部土壤中原有的根瘤菌毒力强、成瘤快。苕子接种后,每亩鲜草产量可增加700-1500斤。用过磷酸钙作种肥,7017、7084及7130三个菌株可使每亩苕子固氮6.0-6.5斤,若用钙镁磷肥作种肥,7017和7084可固氮4.1-4.8斤。3.上述优良菌株不仅在砂质土壤中有效,在粘质的淤土上也有一定效果。此外,接种在豌豆上,对绿色体的产量和籽实产量均有增产效果。     

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。     

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。     

苜蓿根瘤菌聚羟丁酸代谢突变体的竞争生长和结瘤能力以及外源生物素的影响

对苜蓿根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)聚羟丁酸(PHB)代谢突变体与野生型菌株之间，以及不同突变体之间的竞争生长和竞争结瘤能力在不同培养条件下进行了测定，并研究了外源生物素对各突变体竞争生长和竞争结瘤能力的影响。结果表明：①phbC突变体菌株与野生型菌株共培养，不论培养基中添加、不添加外源生物素，phbC突变体均表现出生长竞争能力的严重缺陷；竞争结瘤实验也显示，该突变体同野生型菌株竞争结瘤能力大幅下降；说明PHB合成能力的缺陷影响了菌株的竞争生长和竞争结瘤能力。②bdhA突变体与野生型菌株共培养，在不添加外源生物素的情况下，bdhA突变体同野生型菌株竞争生长的能力有明显缺陷，但在添加外源生物素的情况下，其竞争生长能力有明显提高；bdhA::Tn5突变体与phbC::Tn5-233突变体共培养。如培养基中不添加外源生物素，二者间的竞争生长能力无大的差异；但若添加外源生物素，则bdhA突变体的竞争生长能力明显高于phbC突变体；表明外源生物素对bdhA突变体的竞争生长能力有重要作用。     

某些土壤因素对根瘤菌存活影响的研究

本文研究了土壤酸度、土壤含水量、土壤施磷、以及作物的根际效应等对根瘤菌活的影响。     

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。     

土壤条件与桤木结瘤固氮的关系

具有不同性质和肥力水平的紫色土,明显影响到桤木的结瘤和固氮。沙溪庙组两种紫色土和蓬莱镇钙质轻壤土上,桤木结瘤和固氮能力较高,而高含钙量重壤土和强酸性土上,结瘤少、固氮能力较弱。土壤温度在20—32℃范围对桤木固氮较为适宜,低于20℃时活性逐渐下降。土壤水分过多或缺乏,都导致固氮活性极大降低。在多种紫色土上栽植桤木都能增加土壤的生物氮源,有利于土壤改良。     

几株苯酚类化合物降解菌超微结构的研究

从工业废水中分离到几株苯酚类化合物降解菌 (A1、A2、A3、A4、A5、A6) ,电镜观察各菌的鞭毛特征 ,A2、A3、A4菌无鞭毛 ,A1、A5、A6菌有鞭毛。几株降解菌的外部形态均为短的杆状菌。经JEOL 1 0 0CX透射电镜观察 ,A2、A5菌在不同培养条件下细胞内部结构发生了明显改变。A2菌细胞核中含有的聚 β 羟基丁酸 (PHB) ,具有巨大的应用价值和开发潜力     

再论土壤条件与桤木结瘤固氮的关系

桤木结瘤固氮与土壤理化因素的关系,可用多元二次回归方程表达.最佳数学模式表明:影响固氮量的主要因素是酸度,其次是有效磷与有效钾、CO₂与有机质、CO₂与有效钼的联合效应.有效磷的不足是固氮的限制因素.共生体的固氮能力在潮土和黄壤(灰岩母质除外)上最强,沙溪庙母质的各种紫色土较高,强钙质土和酸性土则低.     

THE EFFECT OF SOIL COMPOSITION AND ENVIRONMENTAL FACTORS ON THE SHRINKAGE OF SOME CLAYEY BRITISH SOILS

The shrinkage potential of natural clods from a variety of clayey soils was measured and related to their physical, chemical and mineralogical properties. It is shown that the most important factors affecting shrinkage are initial bulk density, clay content, organic carbon content and cation exchange capacity of the peroxidised clay, and mica-smectite content on a whole soil basis. Multiple regression equations involving the initial bulk density, clay content, organic carbon and cation exchange capacity accounted for 87 and 82 per cent of the variation in total shrinkage of topsoils and subsoils respectively. Because of restrictions on shrinkage imposed by factors such as climate, crops, ground-water and moisture release characteristics of soils, soils with a high shrinkage potential may not behave very differently to soils with a much lower potential. On these grounds it is concluded that the shrinkage criteria used in US Taxonomy are not applicable in Britain.     

稻草、紫云英对土壤复合体性质的影响

大家都知道,有机物质有改土培肥的作用,但其中过程十分复杂,一般对氮素供应方面的研究较多,有机物质改善土壤团聚性和供肥保肥性的研究较少.本文拟就稻草、紫云英对黄棕壤和红壤的有机无机复合体性质的影响进行初步研究,并用氨化风化煤与聚乙烯醇作对比.     

大豆品种—根瘤菌株最佳组合筛选试验

在5个大豆品种[Glycine max(L.)Merr.]上分别接种12个大豆根瘤菌菌株[其中1株快生型(Rhizobium Japonicum)其余11株均为慢生型(Bradyrhizobium japonicum)]和一个土壤上清液样品;接种后28天和48天分别测定各处理的单株结瘤数、单株根瘤鲜重、单株茎叶干重、单株茎叶含氮量以及28天至48天单株茎叶的氮积累量。结果表明,不同根瘤菌菌株对上述5个指标的影响,不论在28天或48天都有差异(P=0.01);而不同大豆品种对上述5个指标的影响,28天时无差异而48天都表现出差异(P=0.01);并且28天和48天的茎叶含氮量有品种×菌株相互作用效应外,而其他指标均没有品种×菌株相互作用效应。参试菌株以22—10、USDA123,Tal377,E84,USDA110固氮效率较高,大豆品种以绥83—495在结瘤、固氮方面表现较优良。     

冬小麦产量形成过程与气象条件关系的模拟研究

在对随州市１９７９－１９９１年冬小麦穗粒资料与同期气象资料进行大量分析的基础上，分别对单位面积上的茎蘖动态，每穗粒数和千粒重的形成建立了相应的数学模型，此模型可在作物产量业务工作中的推广应用。