刺槐根瘤菌结瘤因子的初步研究

以根毛变形试验为检测手段，对刺槐与刺槐根瘤菌共生过程中的信号识别作用进行了研究。结果表明，经刺槐种子浸提物诱导后，刺槐根瘤菌野生型菌株８７１１能够产生结瘤因子。该结瘤因子能诱导刺槐根毛发生变形，且变形情况与菌体正常侵染所引起的变化相同。因此，可以把刺槐根毛变形作为检测结瘤因子存在的依据。     

以luxAB为报告基因的大豆根瘤菌的竞争结瘤研究

 将来自pHN101的luxAB基因和来自pTR102的parCBA /DE基因,经过一系列中间载体整合到PLAFR3上构建成广宿主、稳定性质粒PHN158。通过三亲本杂交将pHN158导入费氏中华根瘤菌得到4株能在癸醛的激发下发出荧光的转移接合子WZRL、HWRL、HZRL和WWRL。将它们与3株大豆慢生根瘤菌WHB1、WHB2和WWB组配成12对组合,并以黑龙33和Williams为宿主以luxAB为报告基因进行竞争结瘤试验。结果表明,费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的平均竞争结瘤能力相当;同类型根瘤菌不同菌株之间的竞争结瘤能力存在着显著的差异;同时根瘤菌的竞争结瘤能力也明显受到宿主的影响。表明费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的竞争结瘤是一个菌株之间、菌植之间复杂的相互作用的过程。     

以luxAB为报告基因的大豆根瘤菌的竞争结瘤研究

将来自pHN101的luxAB基因和来自pTR102的parCBA /DE基因,经过一系列中间载体整合到PLAFR3上构建成广宿主、稳定性质粒PHN158。通过三亲本杂交将pHN158导入费氏中华根瘤菌得到4株能在癸醛的激发下发出荧光的转移接合子WZRL、HWRL、HZRL和WWRL。将它们与3株大豆慢生根瘤菌WHB1、WHB2和WWB组配成12对组合,并以黑龙33和Williams为宿主以luxAB为报告基因进行竞争结瘤试验。结果表明,费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的平均竞争结瘤能力相当;同类型根瘤菌不同菌株之间的竞争结瘤能力存在着显著的差异;同时根瘤菌的竞争结瘤能力也明显受到宿主的影响。表明费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的竞争结瘤是一个菌株之间、菌植之间复杂的相互作用的过程。     

紫云英根瘤菌结瘤因子的生物学功能

利用紫云英种子浸提物诱导紫云英根瘤菌野生型菌株７６５３Ｒ产生结瘤因子（ＮｏｄＲｈ）。根毛卷曲试验表明，ＮｏｄＲｈ能诱导产生各种形式的根毛变形、卷曲和分枝，并且能诱导形成典型的“牧羊拐”状卷曲，与菌体正常侵染所引起的变化相同。同时发现，相对较高浓度的结瘤因子ＮｏｄＲｈ能抑制根的生长，形成粗短根。在制备紫云英根瘤菌接种剂的过程中，利用种子浸提物诱导产生结瘤因子，能显著提高根瘤菌的侵染结瘤能力。     

半无叶型豌豆根瘤菌接种效应及其竞争结瘤能力分析

【目的】研究不同根瘤菌株对豌豆生长发育、产量及品质的影响,并分析比较不同根瘤菌株的竞争结瘤能力,筛选出与供试豌豆品种匹配较好的根瘤菌株。【方法】在盆栽条件下,应用湖南省华容县棉田低氮土壤,对加拿大半无叶型豌豆MISER分别接种9株豌豆根瘤菌（CCBAU 33109、CCBAU 43228、CCBAU 43227、CCBAU 43232、ACCC 16058、CCBAU 41242、CCBAU 43242及商用菌株F98-1和F98-4）。测定豌豆的生育时期;在豌豆盛花期测定豌豆的主要生育特征、根瘤菌的结瘤固氮性能,并用BOX-PCR指纹图谱技术测定根瘤菌的占瘤率;在成熟期测定豌豆的主要生育特征、产量、产量构成因子,及其干籽粒粗蛋白、粗纤维含量。【结果】与不接种对照（CK）相比,接种CCBAU 33109后,MISER盛荚期和成熟期分别延长4.1和7 d（P＜0.05,下同）;接种ACCC 16058后,主茎节数在成熟期分别比对照、F98-1和F98-4多2.8、3.8和2.9节,株高比F98-4高15.67%,粗蛋白含量比对照和F98-1分别提高9.88%和10.63%;接种CCBAU 41242后,豌豆单株籽粒鲜重比商用菌株F98-1提高40.46%;接种菌株CCBAU 43228的占瘤率最高,为57.50%。【结论】根据接种根瘤菌对豌豆生长发育、产量以及品质等方面的影响,结合各根瘤菌株的竞争结瘤能力,本研究筛选出较适于豌豆MISER的豌豆根瘤菌株CCBAU 33109、ACCC 16058、CCBAU 41242、CCBAU 43228。     

慢生大豆根瘤菌与竞争结瘤相关的lrp基因的克隆

 通过对重组质粒 pGXN30 0中的 2 .3kbEcoRI片段测序分析发现 ,其中含有一完整的lrp基因和部分 putA基因 ,与King等报道的B .japonicum的lrp基因DNA序列有 88%同源性。应用Tn5gusA5定位诱变的方法获得了gusA基因表达的根瘤菌lrp基因突变体GX2 0 10 8。植株试验表明 ,突变株结瘤时间明显推迟 ,竞争结瘤能力也显著下降     

慢生大豆根瘤菌与竞争结瘤相关的lrp基因的克隆

通过对重组质粒pGXN300中的2.3kb EcoRI片段测序分析发现,其中含有一完整的lrp基因和部分putA基因,与King等报道的B.japonicum的lrp基因DNA序列有88％同源性。应用Tn5gusA5定位诱变的方法获得了gusA基因表达的根瘤菌lrp基因突变体GX20108。植株试验表明,突变株结瘤时间明显推迟,竞争结瘤能力也显著下降。     

紫云英根瘤菌结瘤因子过表达工程菌株的建构

将紫云英结瘤调节基因nodD1整合到多拷贝质粒PRK29O上，通过三亲株杂交导人紫云英根瘤菌Ra159中，利用根毛变形实验，检测重组菌株与野生菌株产生结瘤因子的差异，发现重组菌株产生的结瘤因子提高10倍，为分离、鉴定结瘤因子打下基础。     

ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响

利用大肠杆菌S17-1与根瘤菌进行两亲本接合转移,将苜蓿中华根瘤菌Sm1021中的ACC脱氨酶基因导入大豆快生根瘤菌HH103,在苜蓿中华根瘤菌Sm1021中过表达ACC脱氨酶基因,探讨ACC脱氨酶对根瘤菌共生固氮及竞争结瘤的影响。结果显示:接种过表达ACC脱氨酶的重组根瘤菌Sm1021,宿主植物地上部分鲜质量与结瘤数量有所增加;接种外源导入ACC脱氨酶的重组根瘤菌HH103,能够增加结瘤数,提高植物地上部分干质量且竞争结瘤能力增强。但是,接种2种重组根瘤菌后,宿主植物的根瘤鲜质量和根瘤固氮酶酶活性无明显变化。     

小豆根瘤菌接种结瘤条件分析

设计不同的小豆根瘤菌及菌液浓度、侵染时间和接种方式接种小豆推广品种京农5号和京农6号,研究其对小豆结瘤数的影响。根瘤菌BAU73042菌液浓度0.6 OD接种,单株平均结瘤数最多;BAU11017菌株菌液浓度0.2 OD接种,单株平均结瘤数最多。BAU73042侵染京农6号15 min单株结瘤数最多,BAU11017侵染京农5号45 min单株结瘤数最多。菌液浇灌接种方式优于菌液侵染接种;不同品种接种不同根瘤菌的结瘤反应不同。该研究为小豆固氮研究及利用和根瘤突变体筛选鉴定奠定了基础。     

根瘤菌与灰金合欢及小麦结瘤固氮作用的比较

豆科灰金合欢根瘤的固氮活性，自根瘤幼小时开始上升，成熟时达到峰值，至衰老时又急剧下降．根瘤菌在宿主豆科植物细胞内转变为固氮类菌体时，由宿主受侵染细胞分化衍生出周膜包裹．周膜内最初只有单个类菌体，随后增殖为几个群聚生存．成熟根瘤中含类菌体细胞最多，固氮作用也最大，根瘤衰老阶段固氮活性减低直至丧失．本实验结果表明：使用浓度０．５－１．０μｍｏｌＬ－１２，４－Ｄ和０．２－０．６μｍｏｌＬ－１激动素，并接种根瘤菌ＯＲＳ５７１菌株，可诱发出小麦类似根瘤结构的发育，且可测出微量固氮活性（乙炔还原率），但与豆科根瘤相比低得多．小麦类根瘤的侵染位置发生在根表皮与露出裂隙之间，用电镜照片证明根瘤菌存在于皮层受侵染细胞间隙及其细胞内部靠近核的区域．根瘤菌侵入后能够进行繁殖并可大量堆积     

根瘤菌对紫花苜蓿接种效果的研究

将中国农业大学菌种库(CCBAU)提供的10株苜蓿根瘤菌分别接种在奔马、金皇后、金太阳3个品种的紫花苜蓿上,经初筛和盆栽复筛,结果表明:R193菌株与奔马苜蓿品种匹配效果最佳,且固氮效果较好,单株含氮量比对照增加55.08%,总含氮量比对照高105%,经PCR测定,其占瘤率约为50%。     

根瘤菌质粒的研究进展

快生型根瘤菌中普遍存在1到多个数量不等的内源质粒(indigenous plasmid)。其中,含有根瘤菌结瘤和共生固氮所必需的基因的质粒被称之为共生质粒(pSym);其它的质粒被称为非共生质粒(non-pSym)。根瘤菌的内源质粒一般都非常稳定,能够在不同种属的根瘤菌之间和土壤杆菌中进行转移。根瘤菌质粒在转移、复制过程中可能发生重组等现象。本文综述了根瘤菌共生质粒和非共生质粒的功能,以及根瘤菌质粒的转移、复制等特性。     

华癸中生根瘤菌的分离、回接及质粒检测

从华中农业大学的水稻田中采集的紫云英根瘤中分离到62株华癸中生根瘤菌,对其中的57株进行了回接结瘤试验,供试菌株均能正常结瘤.并对其中的44株进行质粒检测,13株含3个质粒,21株含2个质粒,7株含1个质粒,3株不合质粒,质粒分子量范围约为174～510kb,为研究华癸中生根瘤菌内源性质粒的相互作用及其共生固氮效应奠定了良好的基础.     

刺槐根瘤菌对桔梗的促生作用研究

用不同刺槐(Robinia pseudoacacia Linn.)根瘤菌菌株接种桔梗(Platycodon gradiflorus),通过对桔梗的全株长、茎部长、根部长度及桔梗的全株重、茎鲜重、根鲜重等生物量的测定,考察刺槐根瘤菌对桔梗的促生作用,从试验菌株中筛选出具有明显促生作用的根瘤菌菌株。测定结果表明:刺槐根瘤菌菌株SLCH171、SLCH023、SLCH184、SLCH091、SLCH034、SLCH145、SLCH074、SLCH139对桔梗的全株长、根长、全株鲜重、茎鲜重和根鲜重都具有明显的促生作用,尤其是SLCH171、SLCH023、SLCH184这3株菌对桔梗的农艺性状和生物量影响达到了极显著的水平,尤其是能显著增加桔梗的根长度、重量和相关生物量,因而可提高桔梗的产量,为进一步研制桔梗促生菌肥提供了依据。     

不同黄酮类物质对蚕豆根瘤菌生长的影响

通过室内培养的试验方法探讨不同黄酮类物质柚皮素、橙皮素、槲皮素与染料木素及其不同浓度(0,0.4,0.8,1.2,1.6 μg/mL)对蚕豆根瘤菌生长的影响。结果表明：柚皮素、橙皮素、槲皮素与染料木素均显著影响蚕豆根瘤菌的数量、吸光度及菌落直径大小;随着柚皮素、槲皮素浓度的增加,蚕豆根瘤菌数量、吸光度及菌落直径大小均表现出先增加后降低的趋势,均在浓度为1.2 μg/mL时促进效应最明显,而橙皮素和染料木素的作用效应则呈递增趋势(除蚕豆根瘤菌菌落直径大小随橙皮素浓度增加呈先增加后降低的趋势外)。说明黄酮类物质对蚕豆根瘤菌的生长具有重要影响,并且合理的浓度可以有效促进蚕豆根瘤菌的生长。     

压缩根瘤菌分类属性空间的聚类方法研究

用系统聚类方法(R 技术),分析了性状对偶间的相似性,并结合比较检测方法的特异性、稳定性、安全性和材料来源的难易等因素,把253株根瘤菌的248维分类属性空间压缩到130。经两组抽样验证。聚类分析结果基本保持了原分类体系的主体结构。可以认为,选定的性状能够满足目前根瘤菌数值分类的要求。这不仅减少了今后根瘤菌数值分类的工作量,还有助于为根瘤菌分类、鉴定特征的标准化建立基础。     

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。     

根瘤菌对大豆生理及农艺性状的影响

为研究根瘤菌对大豆生长的作用,以大豆品种合丰55为材料,研究施用根瘤菌对大豆植株叶片氮素含量、叶绿素含量、农艺性状及蛋白质含量的影响。结果表明:接种根瘤菌对大豆叶片氮素含量和叶绿素含量无明显影响,能够显著提高植株高度和籽粒蛋白含量,根瘤菌+促菌剂处理产量最高,比对照增产33.87%;单独接种根瘤菌处理比对照增产23.14%。