外源共生基因对紫云英根瘤菌共生效率的影响

 将豌豆根瘤菌共生质粒pJB5JI、含紫云英根瘤菌共生基因的重组质粒pRaZ15及含苜蓿根瘤菌共生基因的重组质粒pRmSL26导入紫云英根瘤菌野生型菌株7653R，然后对3种转移接合子的共生固氮效率进行了比较全面的测定。结果表明：转移接合子7653R（pJB5JI）的共生固氮能力较出发菌株7653R大幅度提高，而且表现出较高的竞争结瘤能力，转移接合子7653R（pRmSL26）在固氮酶活性、植物干重及结瘤数方面亦显著高于对照菌株7653R；转移接合子7653R（pRaZ15）虽然在固氮酶活性及植物干重方面没有发现显著性差异，但结瘤数显著减少。     

紫云英根瘤菌天然抗药性和质粒研究

从同一稻田的紫云英根瘤上共分离到１５４株紫云英根瘤菌。将来自该田块１０株紫云英的１００株根瘤菌列为分析组Ａ；来自同一植株不同根瘤的４０株根瘤菌列为分析组Ｂ；来自植株两个根瘤的１４株根瘤菌列为分析组Ｃ。对所有菌株１０种抗生素的抗药性测定表明，分析组３９个不同抗药类群；分析组Ｂ分为２２个抗药类群。同一根瘤的分离株其抗药性也存在差异。质粒检测显示所有菌株都含有质粒，质粒数为１－５条；质粒分子量主要在８     

紫云英根瘤菌质粒的研究——Ⅱ紫云英根瘤菌(Rhizobium astragali)经高温和吖啶橙处理后结瘤和固氮突变株的产生和质粒的消除

用高温和吖啶橙处理紫云英根瘤菌菌株7653~r和S_(52)分别获得了表型性状为不结瘤(Nod~-)和结瘤而不同氮(Nod~+,Fix~-)突变株。与亲本菌株具有的两条大质粒带相比,上述突变株均丢失了其中的一个较大的质粒。这一结果初步表明:菌株7653~r的nod基因和S_(52)的nif或fix基因可能定位在已消除的那一个大质粒(pRa7-2和pRa5-2)上。     

6种根瘤菌系统发育分析及其耐硒能力

【目的】研究不同硒含量土壤中生长的紫云英和大豆共生根瘤菌种类和硒耐受能力。【方法】采用涂布平板法从植物根瘤中分离根瘤菌,提取根瘤菌总DNA,进行16S r DNA扩增、克隆与测序,并建立系统发育树进行分子系统发育分析。再将各菌株在不同浓度含硒平板上进行培养,以菌落变红为临界条件,筛选各菌株的硒耐受能力。【结果】(1)从高硒土壤上生长的紫云英和大豆根瘤中分离纯化得到5个根瘤菌菌株,从低硒土壤上生长的大豆根瘤中分离纯化出1个根瘤菌菌株。(2)6个菌株分属4个不同的属别,竹山、炼铁湾、渔塘坝紫云英根瘤菌供试菌株归属土壤杆菌属(Agrobacterium)、低硒大豆根瘤菌供试菌株归属慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、高硒大豆根瘤菌供试菌株归属中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、曾家紫云英根瘤菌供试菌株归属根瘤菌属(Rhizobium)。(3)竹山、炼铁湾、渔塘坝紫云英根瘤菌耐硒能力均为6μg/m L,曾家紫云英根瘤菌耐硒能力为5μg/m L,低硒、高硒大豆根瘤菌耐硒能力均为3μg/m L。【结论】在高硒自然环境(竹山、炼铁湾、渔塘坝、曾家)下生长的根瘤菌有较强耐硒能力,紫云英根瘤菌的耐硒能力高于大豆根瘤菌。     

紫云英根瘤菌分子遗传学研究进展

总结了紫云英根瘤菌分子遗传学研究进展。这类根瘤菌的寄主范围较窄，早先根据互接种族概念将其定名为Rhizobium astragali。后来定名为Rhizobium huakuii。最近并入Mesorhizobium属，对大量菌株进行的16S和23SrDNAPCR-RFLP分析和代表菌株的部分16SrDNA碱基测序，揭示了7个不同基因型，表明这类菌具有遗传多样性。可以认为存在不同的种，它们都有质粒，数量1-5个，因菌株而异，可分为不同质粒型。共生基因常定位在最大的一个质粒上，即共生质粒，它们的结瘤基因具有独特结构。采用包括nodA,nodB。noC,nodD的苜蓿根瘤菌突变株进行基因互补，从紫云英根瘤蓖基因文库中获得了相应的转移接合子，这类结瘤基因的这种结构在7个基因型的菌株中都是一致的，说明结瘤基因的保守性。     

紫云英根瘤菌不同菌株间结瘤竞争能力的比较

通过竞争结瘤试验研究紫云英根瘤菌不同菌株间的竞争结瘤能力,以紫云英宁波大桥品系为宿主植物,7株分离自不同生境紫云英根部瘤体内的菌株与中慢生华癸根瘤菌7653R为研究对象,采用单独接种、与7653R菌株1∶1混合接种方式,在30 d时采样,统计根瘤数量、根瘤质量、不同菌株的占瘤率、定殖能力等。结果发现,紫云英根瘤菌2号菌株的竞争能力与7653R相当,其他菌株的竞争性都不同程度地弱于7653R,尤其是1号菌株的定殖能力最弱,仅是7653R占瘤率的9%。在同时含有2种根瘤菌的瘤体内,7653R和竞争菌株的数量比例相近。不同生境根瘤菌的竞争结瘤能力存在差异,试验同时获得了1株与经典菌株7653R竞争能力相当的紫云英根瘤菌菌株。     

导入外源DNA的大豆根瘤菌22—10基因工程菌株的构建与分析

通过三亲本杂交,分别将紫云英根瘤菌7635R的基因文库和慢生型大豆根瘤菌22-10的基因文库引入到慢生型大豆根瘤菌22-10中,获得了大量的含有外源DNA片段的转移接合子。以结瘤试验作选择标准,从中筛选到3株具有较高固氮效率的基因工程菌株HN5-1、HN5-2和HN22-2。采用反向杂交,将接合子HN5-2中的外源重组质粒转回到大肠杆菌中,提取质粒作EcoRI酶切。表明pLAFR1质粒载体上携带有大约20 kb大小的DNA片段。实验还证明,在含有从根瘤菌转移而来的pLAFR1质粒的大肠杆菌细胞中,常伴随有辅助性质粒pRK2013的存在,用四环素和卡那霉素两种选择性抗性可淘汰其中的pRK2013质粒而仅保留有来自根瘤菌的pLAFR1重组质粒。     

MCHK＿7135基因在华癸中慢生根瘤菌共生固氮中的功能

为研究MCHK＿7135基因在根瘤菌与宿主植物共生固氮中的功能,用同源重组的方法构建了MCHK＿7135基因的突变体及回补菌株,对突变菌株和回补菌株在人工培养条件以及与宿主植物紫云英共生下的各项表型进行了考察,结果显示：与野生型菌株相比,突变菌株对氧胁迫的敏感性增强;接种突变株的紫云英长势矮小,侵染线及根瘤原基数目减少,根瘤数量少,固氮酶活性低,而向突变菌株导入完整MCHK＿7135基因后,各项共生表型得到不同程度恢复。研究结果表明,华癸中慢生根瘤菌的过氧化物还原酶基因MCHK＿7135基因在根瘤菌与宿主植物共生固氮的过程中具有重要功能。     

华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)研究进展

综述了华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)遗传多样性、质粒多样性、质粒的功能、结瘤因子、结瘤基因、胞外多糖等方面的研究进展。这类菌只能在紫云英上结瘤,1997年并入Mesorhizobium。选取大量菌株进行REP-PCR、16S和23S rDNAPCR-RFLP等分析,揭示其分为16种16S rDNA基因型。选用不同16S rDNA基因型的部分代表菌株进行部分16S rDNA测序。能够在紫云英上结瘤的根瘤菌可以分为2个类群。表明这类菌具有遗传多样性,存在不同的种。它们多数含共生质粒,共生质粒定位于最大或次大质粒上,质粒数1~5个不等,其分子量范围在53~906 kb之间。质粒缺失菌株表现为不结瘤(Nod-)和结瘤而不固氮(Nod ,Nif-)。某些质粒缺失还影响LPS合成、抗酸性、竞争结瘤能力。其结瘤因子能诱导紫云英根毛变形,它们的结瘤因子结构类似于苜蓿根瘤菌的结瘤因子。它们的结瘤基因具独特性,nodA与nodBC分隔一定距离,且具有保守性。它们产生的胞外多糖在侵染结瘤过程中发挥重要作用。     

几类快生型根瘤菌质粒的研究

作者基本上按Hirsch等(1980)的方法,对国内的快生型紫云英根瘤菌SR72、S52,豌豆根瘤菌252、R30,三叶草根瘤菌62,大豆根瘤菌2048,2059以及根癌农杆菌702,共计42号菌株,进行了质粒分离,重复3次以上。用快生型大豆根瘤菌205菌株(已知其3个质粒的分子最分别为200、112、57Md)和根癌农杆菌C58菌株(已