百脉根根瘤内根瘤菌与假单胞菌的多样性分析

为了探索百脉根根瘤内生菌多样性,揭示百脉根根瘤内根瘤菌与假单胞菌的多样性及其互作关系并寻找能结瘤的根瘤菌,本研究采用免培养和可培养相结合的方法对百脉根根瘤内生菌的多样性进行分析,采用平板对峙法对根瘤菌与假单胞菌的互作关系进行初步研究.结果表明:免培养法从百脉根根瘤内检测到内生菌分属于17门31纲69目103科140属,...     

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。     

黑龙江省土著根瘤菌制剂最佳施用浓度筛选

为了解黑龙江省土著根瘤菌制剂对大豆生长的影响,筛选出最佳使用浓度,以结瘤能力较强的根瘤菌菌株为试材,通过活化、摇床培养设定4个浓度梯度,混拌接种于大豆,在结荚期测定其植株生物量、根瘤鲜重、根瘤干重和根瘤数,并于成熟期对其产量构成因子进行测定分析。结果表明:大豆接种根瘤菌后,叶片颜色深绿、株高升高,单株根瘤数目增加,并在结荚期达到结瘤高峰。根瘤干鲜比随着根瘤菌液浓度的变化呈现抛物线状,菌细胞0.8×108个·mL-1浓度处理的根瘤干鲜比最高,对照根瘤菌液处理的根瘤干鲜比明显高于试验中各菌液处理的根瘤干鲜比。接入根瘤菌处理的大豆生物量均高于菌液对照处理及清水对照处理,菌细胞0.6×108个·mL-1处理的生物量达到最高。低浓度菌液处理的根冠比小于高浓度菌液处理。株高、单株荚数、单株粒数随着根瘤菌液浓度的变化也呈现出抛物线状,菌细胞均以0.6×108个·mL-1根瘤菌液浓度处理最高。根瘤菌液各浓度处理的百粒重变化不大,略高于菌液对照处理而显著高于清水对照处理。因此,黑龙江省土著根瘤菌制剂推荐使用浓度菌细胞0.6×108个·mL-1。     

快生型大豆根瘤菌的结瘤竞争性及其田间分布调查

快生型大豆根瘤菌的结瘤竞争能力是生产应用的重要指标之一。Mcloughlin(1984)的研究指出、快、慢型大豆根瘤菌混合接种时,快型菌在“北京”黑豆的根瘤占优势,而在栽培大豆品种内为劣势。我们用快、慢型大豆根瘤菌以不同比例混合后接种栽培大豆品种“开育8号”和“吉林10号”,收获后以相应菌株抗血清去识别根瘤,观察快、慢型大豆根瘤菌的结瘤竞争能力。同时在山西、河南、山东、辽宁、黑龙江、江西、宁夏、新疆等8个省(区)的24个点采取47个大豆品种(次)的4.251个根瘤,以5个不同血清型的快型大豆根瘤菌的抗血清测定每个根瘤,计数各点快型菌出现的频率。     

植物内生菌及其防病作用研究进展

植物内生菌分布广,种类多。含有内生菌的植物宿主往往具有生长快、抗逆境、抗病害等优势,比未感染内生菌的植株更具生存竞争力。植物内生菌的防病机理主要表现在通过产生抗生素、水解酶、植物生长调节剂和生物碱类物质、与病原菌竞争营养物质,增强宿主植物的抵抗力以及诱导植物产生系统抗性等途径抑制病原菌生长。另外,对植物内生菌的分离、筛选和检测方法,利用植物内生菌控制植物病害的途径等进行了综述。     

盐碱土高效固氮蚕豆根瘤菌的筛选

通过对云南玉溪澄江大白豆(宿主植物)的根瘤采集及根瘤菌的分离纯化,获得了36株蚕豆(Vicid faba Linn)根瘤菌。为进一步探讨所得根瘤菌的结瘤固氮能力,采用土壤盆栽的方法 ,将这些根瘤菌回接到蚕豆小青皮上。植物生长70 d以后,观察生长状况,综合株高、地上部分干重、结瘤数等生长指标,筛选出2株高效固氮根瘤菌菌株Hbu610041和Hbu610055,为蚕豆的实际生产准备了根瘤菌接种菌株资源。     

华癸中慢生根瘤菌焦磷酸硫胺素结合蛋白基因tpp的功能研究

在构建M.huakuii tpp基因突变株的基础上,通过自生生长和植物盆栽试验,研究焦磷酸硫胺素结合蛋白tpp基因在根瘤菌的生长及与紫云英宿主共生固氮过程中的功能。通过同源重组获得华癸中慢生根瘤菌tpp突变菌株HKtpp,并进一步研究tpp基因突变对菌株生长及共生固氮功能的影响。结果显示:tpp基因突变会减缓菌株生长,突变菌株胞内的谷胱甘肽还原酶活性显著降低。植物盆栽试验表明,突变菌株感染紫云英宿主形成有效的红色根瘤,但是其固氮酶活降低了26.4%。结果表明:tpp基因在根瘤菌的生长和共生固氮中发挥着重要作用。     

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。     

豆科植物根瘤中接触酶活性和固氮作用

有效的白三叶草和大豆根瘤比无效的根瘤含有较多的接触酶。从有效大豆根瘤中收集的大豆菌株的根瘤菌,比从无效根结构中收集的菌株接触酶的活性较大。在实验室培养基中生长的三叶草根瘤菌的突变株比它们有效亲本的接触酶较少,但是没有发现在实验室生长的大豆根瘤菌培养体中接触酶的含量和有效性之间有什么关系。大豆的有效根瘤较之类似的非固氮根结构的过氧化物酶含量比较丰富,但白三叶草并非如此。大豆根瘤的有效性和酚氧化酶活性之间没有明显的关系。     

豆科植物根瘤形成条件初探

豆科植物的根瘤可以从空气中固定氮气而在贫瘠的土壤中生长。它的形成需要土壤中的根瘤菌或人工培养的根瘤菌与植物共同形成。但根瘤的形成还可由培养根瘤菌的无菌滤液诱导形成,这充分说明根瘤菌生长过程中分泌的某种可溶性物质具有刺激植物形成根瘤的作用,但这种根瘤由于不能形成豆血红蛋白而呈淡绿色或白色,且根瘤中有大量淀粉积累。实验中通过对根瘤的接种、观察、分析,总结了根瘤形成的原因,使我们对根瘤的研究更加深入。     

大豆内生细菌的分离及其作用效果研究

为利用内生细菌促进大豆生长发育，从而获得环境友好型生物调控剂，从大豆种子中分离得到优势内生细菌，研究其对大豆生长和生理指标的影响。把大豆种子装入无纺布袋内，在土壤中埋藏10 d后取出，种子表面消毒后在灭菌培养皿中培养，在胚根周围分离得到8株内生细菌，通过初步筛选获得2株具有促生作用的优势内生细菌KC-1和MD12-2，经鉴定分别为侧孢芽孢杆菌（Brevibacillus laterosporus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），具有产生长素（IAA）和溶解有机磷的能力。使用2.5×10⁷ cfu·mL^-1的KC-1和MD12-2菌液浸种，对种子萌发有着显著促进作用；盆栽试验表明，10×10⁷、5×10⁷ cfu·mL^-1的KC-1和MD12-2菌液浸种，大豆的生长量、叶绿素含量、根系活力、硝酸还原酶活性和根瘤固氮酶活性均显著增加（P<0.05）。     

鱼腥草内生放线菌的分离及杀菌活性研究

[目的]探索鱼腥草内生放线菌的杀菌生物活性。[方法]以新鲜鱼腥草为材料,从其根、茎和叶部共分离得到7株内生放线菌。采用抑制菌丝生长速率法和抑制孢子萌发法对7株内生菌发酵产物进行杀菌活性筛选。[结果]这7株内生放线菌均具有一定抑制活性。其中,编号为K3和K15的2株内生菌发酵液对玉米纹枯病菌、玉米小斑病菌、黄瓜枯萎病菌和禾谷镰刀菌等4种植物病原真菌均有较强抑菌活性,其抑制率均在70%以上,对玉米小班病菌孢子萌发的抑制率在90%以上。进一步研究K15和K3菌株的抑菌活性可知,K15和K3菌株发酵液对玉米小斑病菌的孢子萌发的EC50值分别为3.71和14.97 mg/ml;盆栽和田间试验结果均表明K15和K3菌株发酵液对小麦白粉病有较好的防治效果,对小麦白粉病的盆栽保护和治疗效果均高于70%,田间防治效果分别为77.46%和66.55%。[结论]K15和K3菌株发酵产物具有广谱的杀菌活性,特别对小麦白粉病菌有很好的田间防治效果。     

抗旱种衣剂对大豆抗旱性及产量性状的影响

为评价两种抗旱种衣剂在大豆上的抗旱与增产作用,开展田间试验,对两种制剂处理下大豆的种子萌发、生长、产量以及与抗旱性相关的指标进行观测。结果表明,两种抗旱种衣剂均有抗旱增产的功能。抗旱种衣剂1号处理下,与对照相比,大豆的种子出苗率提高4.8%,平均株高增加4cm,单株根瘤数量增加13个,产量增加7.3%,净光合速率增加1.4μmolCO2/(m2·s)。种衣剂2号处理下,大豆的种子出苗率提高5.2%,平均株高增加5.6cm,单株根瘤数量增加65个,产量增加6.3%,蒸腾速率、叶片失水速率下降,根体积、根冠比增加。表明种衣剂2号的抗旱效果更强,种衣剂1号的增产效果更明显。     

不同轮作方式对大豆孢囊线虫及大豆固氮能力的影响

１９９３～１９９４年的田间试验表明，不同轮作方式能显著地影响大豆根区孢囊线虫孢囊数量，每百克干土中孢囊数顺序为：重茬＞迎茬＞正茬．与正茬相比，重茬、迎再茬别降低单株根瘤重量２４．００％和３１．４８％；分别降低单株固氮能力３２．９４％和２２．５８％．而对根区根瘤菌数量及根瘤固氮酶活性没有明显的影响．     

植物内生菌及其代谢物在生物农药创制中的应用

基于植物内生菌，包括内生真菌、内生细菌、内生放线菌在生物农药创制中的重要性和实践意义，综述了植物内生菌的多样性及其在植物不同部位中的分布，不同内生真菌、细菌和放线菌及其代谢物在抑菌杀虫中的生物活性，并就植物内生菌在生物农药创制中的应用作一展望，提出今后研究重点和方向。     

Evidence for an inter-organismic heme biosynthetic pathway in symbiotic soybean root nodules

The successful symbiosis of soybean with Bradyrhizobium japonicum depends on their complex interactions, culminating in the development and maintenance of root nodules. A B. japonicum mutant defective in heme synthesis in culture was able to produce heme as a result of its symbiotic association with the soybean host. The bacterial mutant was incapable of synthesizing the committed heme precursor delta-aminolevulinic acid (ALA), but nodule plant cells formed ALA from glutamate. In addition, exogenous ALA was taken up by isolated nodule bacteria of the parent strain and of the mutant. It is proposed that bacterial heme found in nodules can be synthesized from plant ALA, hence segments of a single metabolic pathway are spatially separated into two organisms.     

AM菌根真菌和根瘤菌对四季豆生长影响的效应初报

为充分利用菌根菌的解磷作用与根瘤菌的固氮作用,减少化肥的施用,尝试给豆科植物接种AM菌剂和根瘤菌剂。通过室内和田间试验,结果表明,接种AM菌剂和接种根瘤菌剂可提高四季豆结瘤率和结瘤量(接种47d后结瘤量增多了67%)、增加根重和根径、促进四季豆生长、增加单果重及荚果大小,接种根瘤菌可增加根部土壤全氮含量和速效磷的含量,增加四季豆经济产量,最多达30%。     

大豆生长发育与根瘤形成的关系

为明确根瘤生长发育与大豆生长发育的关系,通过温室盆栽试验持续观察和研究了不同生长时期大豆根长、根系生物量、株高、植株生物量、根瘤重量和数量的变化关系。结果表明,大豆整个生育期内株高、植株干重、根系干重和根瘤鲜重的变化均从缓慢增长、迅速增加、到迅速下降、再到缓慢下降的过程。株高、植株干重、根系干重和根瘤鲜重的最大值分别出现在苗后的66天、72天、66天和60天。根长在出苗后一直处于较快增长期,到出苗后48天到78天均维持在一个不显著的缓慢增长期。而根瘤数量在出苗后的20天至30天迅速激增,然后经过一个缓慢增殖期,至54天达到最大值后开始下降。由此得出,大豆根瘤数量在植株生长早期迅速增长且在最大值附近维持较长时期;而根瘤鲜重生长规律同植株地下部或地上部干重的增殖规律相似。     

活性内生细菌对PEG6000胁迫培养小麦脯氨酸和根系活力的影响

实验选择4株无花果活性内生细菌（Bacillus subtilis strain 3251、Bacillus velezensis strain 3252、Bacillus WHG5181、Bacillus WHG5182）为研究对象,以济麦22号为试验材料,采用水培方法模拟干旱胁迫（20% PEG6000）小麦,胁迫培养过程中分别接入4株无花果活性内生细菌,通过测定小麦株高、根系活力和脯氨酸含量,分析4株活性内生细菌对干旱胁迫下小麦幼苗生理特征的影响。结果表明：4株无花果活性内生细菌对缓解小麦幼苗干旱胁迫有一定作用,加入活性内生细菌培养后小麦株高均高于对照组和干旱胁迫（20% PEG6000）实验组;在胁迫培养至14d时,加入活性内生细菌培养后小麦根系活力均高于干旱胁迫（20% PEG6000）实验组;其中,活性内生菌（Bacillus WHG5182）对小麦生长缓解作用达到91.96%,Bacillus WHG5182可以有效的缓解干旱胁迫（20% PEG6000）对小麦影响。     

光合细菌在种植业上的应用研究

把光合细菌作为有机肥施人烟草、萝卜、大豆、地瓜等试验田中,结果显示：光合细菌能改善土壤微生物区系,促进土壤中固氮菌、根瘤菌、放线菌、细菌等的生长,抑制土壤中真菌的生长;能增加大豆根瘤数;能促进作物对土壤中各养分的吸收,增加植株叶绿素含量,促进植物生长,使各植株的株高、根长、根重等都比对照有显著增加;光合细菌还能增加作物产量,改善作物品质,尤其对地瓜的产量增加明显,其增幅达78．5％,有一定的推广价值。