大豆根瘤菌研究的新进展

大豆根瘤菌可以和大豆植株共生结瘤,固定空气中的氮素供大豆植株吸收利用,从而促使大豆增产。对大豆根瘤菌的研究也在逐步深入。过去的研究把根瘤菌属分为快、慢二个类型。快生型根瘤菌,如苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)、豌豆根瘸菌(R.leguminosarum)、三叶草根瘤菌(R.trifolii)等,繁殖一代需时间为2—4小时。慢生型根瘤菌,如大豆根瘤菌(R.japonicum),羽扇豆根瘤菌(R.lupini)等繁殖一代所需时间为6小时或6小时以上。     

三叶草、猪屎豆和含羞草植物根瘤菌16S rDNA PCR-RFLP分析和数值分类研究

采用 16SrDNAPCR -RFLP分析和表型数值分类 ,对分离自三叶草 (Trifolium)、猪屎豆 (Crotalaria)和含羞草(Mimosa) 3属植物的根瘤菌进行了分类研究。 16SrDNAPCR -RFLP分析表明 ,在 80 %的相似性水平上 ,6 7株待测菌株和 18株参比菌株归属到慢生根瘤菌属 (Bradyrhizobium)、中慢生根瘤菌属 (Mesorhizobium)、土壤杆菌属 (Agrobac terium)和根瘤菌属 (Rhizobium)与中华根瘤菌属 (Sinorhizobium) 4个系统发育分支。进一步对其中 5 6株待测菌株和14株参比菌株进行表型性状数值分类研究 ,在 84 %的相似性水平上 ,得到 6个独立的类群 :群Ⅰ、Ⅳ和Ⅵ为新群 ,没有与参比菌株聚在一起 ;群Ⅱ包含慢生大豆根瘤菌 (Bradyrhizobiumjaponicum) ;群Ⅲ含根瘤菌属 (Rhizobium) 2个已知的代表菌株 ;群Ⅴ含土壤杆菌属 (Agrobacterium) 2个已知种的代表菌株。以上结果表明 ,分离自这 3属植物的根瘤菌菌株具有表型和遗传型多样性 ,同时新发现分离自三叶草的根瘤菌的慢生和中慢生菌株 ;分离自含羞草的根瘤菌的慢生菌株和分离自猪屎豆的根瘤菌的快生菌株 ,此项研究也进一步证实这两种研究方法在菌株归群上的一致性     

新疆二株快生型大豆根瘤菌

<正>已知大豆根瘤菌都是慢生型菌株。1982年,美国H.H.Keyser等人首次报道从我国采集的试样(土壤和根瘤)中分离出快生型大豆根瘤菌。1985年我们也从新疆阿克苏地区乌什县种植的晋豆83大豆的根瘤中分离到两株快生型大豆根瘤菌,编号为QXA001和QXA019。以北京农业大学生物工程学院微生物专业快生型大豆根瘤菌USDA205和慢生型大豆根瘤菌USDA6为对照研究表明,QXA001和QXA019的许多特性基本与USDA205相似。     

攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿根瘤菌的多样性与促生效应

【目的】为探究攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿共生根瘤菌的多样性和促生效应。【方法】利用苜蓿盆栽试验捕获钒钛磁铁尾矿土壤中的苜蓿共生根瘤菌,通过16S rRNA和持家基因系统发育分析来明确苜蓿根瘤菌的进化地位和多样性,并通过根瘤菌回接盆栽苜蓿试验以筛选出高效固氮根瘤菌。【结果】从钒钛磁铁矿尾矿土壤中捕获分离到9株根瘤菌,将其鉴定为中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium);并筛选出高效固氮根瘤菌S. meliloti MX1、B. japonicum MX7和R. leguminosarum MX8,其苜蓿的氮含量分别增加58.8%、205.9%和270.6%,并能促进苜蓿植株生长,显著提高苜蓿的株高、根长和生物量。【结论】攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中含有丰富多样的苜蓿共生根瘤菌,其可应用于钒钛磁铁矿尾矿土壤的苜蓿-根瘤菌联合生物修复。     

青藏高原青海地区绵羊血红蛋白多态性规律

为了探索非豆科植物与根瘤菌联合共生体系建立条件和效能,我们选用了二种慢生型根瘤菌(江豆根瘤菌32H_1和大豆根瘤菌005)及二种快生型大豆根瘤菌(191和2047)与烟草愈伤组织共培养,以研究其联合条件和固氮酶活性,简报如下:     

日照大豆、菜豆根瘤菌的16S rDNA多样性分析

在山东日照地区同时采集大豆[Glycine max(L.)Merr]、菜豆(Phaseolus vulgaris L.)根瘤,分离纯化,保藏根瘤菌共54株,通过提取DNA,PCR recA基因,通过Blast比对及recA基因的系统进化分析,研究日照地区大豆与菜豆根瘤菌遗传多样性。结果表明,在90%以上的相似水平上,日照大豆中的根瘤菌分布于根瘤菌属、慢生根瘤菌属、伯克霍尔德菌属3大属,圆明慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌、菜豆根瘤菌、豌豆根瘤菌4个种,3个未定种。日照菜豆中的根瘤菌全部分布于根瘤菌属,菜豆根瘤菌、豌豆根瘤菌、赤小豆根瘤菌3个种,2个未定种,其中一个进化距离较远,可能为潜在新种。证明了日照大豆、菜豆根瘤菌丰富的遗传多样性,且日照大豆根瘤菌多样性大于日照菜豆。     

快生型大豆根瘤菌G+Cmol%测定及与其它根瘤菌之间的DNA同源性

用热变性温度法测定了快生型大豆根瘤菌DNA中G+Cmol%，结果表明其G+Cmol%为58.4-65.6，菌株间差为7%，提示了不同种的存在。以液相复性速率法测定了快生型大豆根瘤菌与其它根瘤菌种之间的DNA同源水平，测定证明它们之间的同源水平很低。快生型大豆根瘤菌与慢生型大豆根瘤菌三个DNA同源组间的同源率分别为15%，10%和25%，表明其亲缘关系很远。同源水平的测定为进一步研究奠定了基础。     

会泽铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌的耐铅锌及16S rDNA PCR RFLP研究

对21株分离自会泽铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌进行耐复合铅锌双盐抗逆性及16S rDNAPCR-RFLP研究,结果表明,该区的豆科植物根瘤菌对铅锌双盐具有良好的耐性能力,筛选出HSY6和HZH2两株抗性能力强的菌株,分别与三叶草、紫花苜蓿共生。21株供试菌株的16S rDNA PCR-RFLP在73%的相似水平上分为5个遗传群,分别为慢生根瘤菌属(2株)、中慢生根瘤菌属(5株)、中华根瘤菌属(1株)、土壤杆菌属(3株)、根瘤菌属(10株)。供试根瘤菌类群对重金属铅锌的耐性为慢生根瘤菌属>中慢生根瘤菌属>中华根瘤菌属>土壤杆菌属>根瘤菌属。     

费氏中华根瘤菌菌株HH103研究概述

大豆既可以与快生型根瘤菌又可以与慢生型根瘤菌共生固氮。在以往的研究中,已有很多从不同地区的大豆根部分离出来的快生型根瘤菌,这些快生型根瘤菌大多数属于费氏中华根瘤菌属。模式菌株费氏中华根瘤菌菌株HH103现被用于基因序列的研究。该研究从根瘤和根瘤菌的分类依据和主要类型入手,介绍了HH103的主要研究现状,并且讨论其研究方向。     

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。     

慢生花生根瘤菌的数值分类和DNA同源性研究

用数值分析法对５２株分离自四川，广东、江西的慢生花生根瘤菌和１２株参考菌株（５株为分类地位已知的慢生根瘤菌，７株为Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐ。）进行了１３１项表型性状的测定，并随机选取了部分菌株同慢生型大豆根瘤菌两个种的标准菌株（ＡＴＣＣ１０３２４＾Ｔ和ＵＳＤＡ７６＾Ｔ）进行了ＤＮＡ同源性测定。数值分类除３个菌株外，其余菌株在８２％相似性水平处聚为６个亚群，表现出了明显的多样性。从６个亚群     

超慢型大豆根瘤菌的分离和初步鉴定

1982年从辽宁省铁岭地区的风沙干旱盐碱地区的野生大豆(Glycine soja) 根瘤中分离得到一个大豆根瘤菌的新类群——超慢型大豆根瘤菌。此类群与快生型和慢生型大豆根瘤菌一样,在栽培大豆上结瘤良好,并能固氮。但不在草木樨、豌豆、紫云英、百脉根等豆科植物上结瘤,可在绿豆上结瘤并能测出固氮酶活性。生理生化特性上有许多特性与另外两群有较大差异,已进行的初步鉴定表明,主要表现在:(1)菌落如针尖大小,直径≤1mm:(2)在根瘤菌标准培养基上产碱能力强。据对超慢型12个菌株液体培养,生长5天pH达7.72～8.09,而所测定的慢生型大     

大豆根瘤菌元素分析的研究

大豆的共生体有3个类群。用新近发展起来的细胞成分N、C分析技术分类大豆根瘤菌发现,快生型大豆根瘤菌的N含量为2.74 - 4.33%,C含量为50.82 - 52.73%,N/C比值＜10;慢生型大豆根瘤菌N含量为5.41 - 9.71%,C含量为43.59 - 50.32%,N/C比值为11.43 - 20.94;超慢型大豆根瘤菌N含量为9.19 - 11.53%,C含量为42.56 - 46.10%,N/C比值为20.56 - 25.46%。3个类群有较大差异。细胞成分N、C含量分析可作为大豆根瘤菌分类上的一个重要指标。     

快生型大豆根瘤菌G+Cmol%测定及与其它根瘤菌之间的DNA同源性

用热变性温度法测定了快生型大豆根瘤菌DNA中G+Cmol%,结果表明其C+Cmol%为58.4-65.6,菌株间差为7%,提示了不同种的存在。以液相复性速率法测定了快生型大豆根瘤菌与其它根瘤菌种之间的DNA同源水平,测定证明它们之间的同源水平很低。快生型大豆根瘤菌与慢生型大豆根瘤菌三个DNA同源组间的同源率分别力15,10和25%,表明其亲缘关系很远。同源水平的测定为进一步研究奠定了基础。     

两个相思树种根瘤菌代表菌株HJ06和JJ06的16S rDNA序列分析

为了开发利用我国人工林豆科树种根瘤菌的种质资源,该研究对华南地区两个人工林豆科树种厚荚相思和卷荚相思的根瘤菌两个代表菌株HJ06和JJ06进行了16S rDNA全序列测定,将此全序列与根瘤菌各已知种及相关种的16S rDNA全序列进行了比较及聚类分析,得到系统发育树状图.在系统发育树状图中,HJ06位于Rhizobium分支中并与根瘤菌属各个种的相似性达95%以上;JJ06位于Mesorhizobium分支中并与中慢生根瘤菌属各个种的相似性达97% 以上.表明它们分别为不同的根瘤菌种,证明了从国外引种于中国华南的相思树种其根瘤菌具有多样性和复杂性．      

光敏生物素标记总DNA探针对大豆根瘤菌的检测

以光敏生物素标记慢生型大豆根瘤菌USDA110总DNA作为探针，与快生型大豆根瘤菌杂交，没有杂交斑点形成．而与慢生型大豆根瘤菌中的部分菌株能形成杂交斑点，表明该探针具有种和部分菌株特异性．用该探针与压碎的根瘤汁液进行DNA杂交，检测USDA110在不灭菌的盆栽土壤中的竞争结瘤能力，发现USDA110在大豆不同生育期的占瘤率为70％～90％．     

快生型大豆根瘤菌的研究——Ⅲ.湖北ZA1等11个菌株的互接种族关系试验

前人的研究已经指出,快生型大豆根瘤菌可超越大豆族的范围,在豇豆和绿豆上结瘤,但不与三叶草、草木樨、紫云英、碗豆、菜豆和花生等豆科植物结瘤共生。为了全面了解湖北省土壤中分离的11个菌株的性能,继研究其生理生化特性,固氮活性和竞争性能之后,又进了本项试验,兹简报如后。材料和方法11株快生型大豆根瘤菌由本校生物固氮研究室从湖北等地土壤中分离。紫云英根瘤菌、苜蓿根瘤菌、三叶草根瘤菌、羽扇豆根瘤菌均由我校微生物专业菌种保藏室提供。花生根瘤菌97-1由中国农科院油料作物研究所提供。碗豆根瘤菌NO300,菜豆根瘤菌NO3622-15由王长霖同志提供(引自英国洛桑试验站)。     

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.     

高固氮基因工程大豆根瘤菌的研制及其增氮效应

通过构建快生型大豆根瘤菌Ｂ５２的基因文库和三亲本杂交，将增效因子ＤＮＡ片段导入优良的慢生型大豆根瘤菌２２－１０中，获得携带来自快生菌增效因子ＤＮＡ片段的工程菌株ＨＮ３２，经盆栽和小区试验，证明基因工程菌株ＨＮ３２比出发菌株２２－１０平均增产６％，比对照平均增产１３．２％￣１６．９％，相当于每公顷施７５￣１５０ｋｇ尿素。１９９２￣１９９５年，在广西推广应用基因工程大豆根瘤菌ＨＮ３２２．１６万ｈｍ＾２     

大豆与快生型及慢生型根瘤菌配对选优的研究

本文研究了快、慢生型大豆根瘤菌与不同大豆品种共生固氮体系的配对选优,结果表明:不同大豆品种与不同类型大豆根瘤菌株之间亲和性不同。沈农25104、哈7799、黑农26和合丰25等品种与快生型大豆根瘤菌 QB113具有很强的亲和性;铁丰18、长农6、哈7799、黑农26、合丰25等品种与慢生型大豆根瘤菌 B16—11C 有较强的亲和性:而开育8等大豆品种则与慢生型大豆根瘤菌61A76(美国)有较强的亲和性。接种大豆根瘤菌配合使用启动氮,对促进六豆与根瘤菌共生体系固氮活性和大豆籽粒产量的提高有明显的效果。