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。     

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。     

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。     

根瘤菌竞争结瘤的研究进展

近年来已通过自然选育或基因工程技术获得了不少具有高效固氮能力的菌株。并在人工控制的条件下证明它们能够使豆科作物显著增产。但由于人工接种剂与土著根瘤菌的竞争结瘤问题一直未得到很好解决，阻碍了这些高效固氮菌株田间应用效果的发挥。尽管人们对这一问题已进行了大量的研究。但也根瘤菌结瘤基因的研究相比。我们对根瘤菌的竞争结瘤机制的认识仍非常有限。已有的研究结果表明，影响根瘤菌竞争结瘤的因素主要包括根瘤菌与宿主植物的遗传基因和生态学因素两个方面。     

快生型大豆根瘤菌的耐盐机制和结瘤性状

1983年,我们自天津及新疆盐碱地分离了14株快生型大豆根瘤菌,一般都能耐0.3—0.4MNaCl,其中 RT19菌株为轻度嗜盐细菌,在无盐的 YM 培养液中生长缓慢,但在含有0.3MNaCl 的 YM 培养液中生长迅速,而且在0.6MNaCl 条件下仍可生长。该茵还可在酸性(pH5.0)和碱性(pH10.5)条件下生长,表现出较强的抗逆性。从美国引进的 USDA191等11株快生型大豆根瘤菌也能在0.3—0.4MNaCl 条件下生长。将这些菌株在夏播大豆112-2-4作结瘤试验,发现除 USDA191外,其他快生型大豆根瘤菌的结瘤和固氮能力一般较差。天津快生型大豆根瘤菌也有类似现象,但其中 RT14菌株表现出较高的固氮酶活性。USDA191能在13个不同的大豆品种结瘤,表明该菌具有广谱性。在0.2MNaCl 条件下,USDA191菌株细胞内的谷氯酸含量急剧上升,以平衡培养基的渗透性。而且,它的耐盐性与培养基所含的氨基酸有关。     

gusA基因检测慢生花生根瘤菌竞争性的研究

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将gusA标记基因分别导入了2株慢生型花生根瘤菌Spr3-5和Spr4-5中。结果表明,gusA基因在2株慢生型花生根瘤菌Spr3-5和Spr4-5中可以有效表达;对出发菌株和标记菌株的代时测定结果表明,二者之间没有显著差异;在标记菌株与出发菌株等量接种的前提下,比较了二者的竞争结瘤能力,结果表明,标记菌株形成的根瘤(蓝瘤)的占瘤率与出发菌株差异不显著;为了研究标记菌株与出发菌株的固氮有效性,测定了标记菌株与出发菌株各自共生植株的干重、全氮和叶绿素含量,结果表明,标记菌株与出发菌株的这3项指标之间没有显著差异。这说明利用gusA基因研究慢生根瘤菌的竞争结瘤能力是可行的。     

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。     

用gusA基因检测慢生花生根瘤菌接种效果

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将gusA标记基因分别导入2株慢生型花生根瘤菌Spr2-5和Spr3-6中,检测结果表明,gusA基因在2株慢生型花生根瘤菌Spr2-5和Spr3-6中可以有效表达。盆栽试验结果表明,本试验所采用的2个菌株与土著菌相比有更强的竞争结瘤能力,固氮有效性也较高。     

用celB基因检测慢生型花生根瘤菌接种的效果

采用大肠杆菌和根瘤菌接合的方法,将celB标记基因分别导入2株慢生型花生根瘤菌Spr2-8和Spr4-7中,检测结果表明,celB基因在Spr2-8和Spr4-7中均可以有效表达.通过盆栽试验研究了标记菌与土著菌的竞争结瘤效果,结果表明本试验所采用的2个菌株与土著菌相比有更高的竞争结瘤能力,其固氮有效性也较高.     

慢生根瘤菌及其与花生共生机制研究进展

氮是植物生长发育所必需的大量元素之一,豆科植物通过与根瘤菌的共生固氮获得氮素.这种共生关系的建立包括结瘤和固氮两个过程,涉及复杂的互作调控机理,并受环境因素的显著影响.花生与慢生根瘤菌的共生对花生生产尤为重要,具有较多特异和未知的共生机制.本文综述了慢生根瘤菌及其与花生共生的相关内容,具体包括:(1)花生的慢生根瘤菌多...     

费氏中华根瘤菌内源质粒和大豆品种对菌株竞争结瘤能力及固氮效率的影响

 采用发光酶基因 (luxAB)标记技术 ,在无菌砂培条件下测定了费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)内源质粒和大豆品种对供试菌株竞争结瘤和固氮效率的影响。结果表明 ,供试菌株的固氮效率主要由共生质粒所决定 ;而竞争结瘤能力主要取决于其染色体所携带的基因 ,内源质粒 (包括共生质粒和非共生质粒 )对供试菌株竞争结瘤能力没有明显的影响。菌株的竞争结瘤能力对供试的大豆品种依赖性较小 ,品种对不同组合中的菌株竞争结瘤能力影响效果不同     

大豆根瘤菌的分离与分子鉴定

为进一步发掘新的根瘤菌资源,丰富和充实根瘤菌资源库,本研究采用平板分离的方法从大豆根瘤中分离纯化根瘤菌,获得的菌株进行盆栽回接试验,结果表明分离获得的5株根瘤菌代表菌株均可在大豆上结瘤,具有结瘤能力。根据已公布大豆根瘤菌共同结瘤基因nodA保守区域设计引物对其进行了分子鉴定均获得了nodA PCR扩增产物,从而在分子水平上实现了对根瘤菌的快速鉴定。     

结瘤和非结瘤大豆同位基因系光合特性与叶片解剖结构的研究

结瘤大豆的叶片可溶性蛋白、叶绿素含量、子粒产量均高于非结瘤的,但叶片可溶性糖、淀粉含量及其与可溶性蛋白,叶绿素含量四种测定值的总和却低于非结瘤叶片。结瘤株的叶片发育较好,其叶内部空间体积、叶片厚度和含水量较高,但非结瘤株的叶片密度、叶肉密度和叶肉体积均高于结瘤株的叶片。这些解剖上的差异主要是由叶片中碳水化合物的积累所致。     

苜蓿中华根瘤菌与鹰嘴豆中慢生根瘤菌原生质体的融合研究

利用原生质体融合技术 ,以链霉素和青霉素分别作为苜蓿中华根瘤菌 (Sinorhizobium meliloti)10 2 F2 8和鹰嘴豆中慢生根瘤菌 (Mesorhizobium ciceri ) USDA3383的抗药性选择标记 ,成功地获得了 10 2 F2 8和USDA3383的属间融合子。该融合子可分别在双亲寄主植物上结瘤 ,其在细胞形态、大小和蛋白质电泳图谱上与亲本菌株均有所差异。融合子与 10 2 F2 8的 DNA同源性为 90 .8%,而与 U SDA3383的 DNA同源性为 15 .2 %。     

胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种效果评价

【目的】胶质类芽孢杆菌（Paenibacillus mucilaginosus）和慢生大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）作为微生物肥料的生产菌种,凭借其良好的解钾溶磷促生效果及共生固氮功能,广泛应用于农业生产,目前对其单一菌种促生或固氮效果及机理已有较多报道。本研究旨在开展胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种研究,评价其接种效果,并对作用机理初探,为开发功能复合型微生物菌剂,丰富微生物肥料产品提供技术支持。【方法】田间小区试验在山东省泰安市农业科学院邱家店科研基地进行。设T1（空白对照）,T2（胶质类芽孢杆菌3016单接种）,T3（慢生大豆根瘤菌5136单接种）,T4（胶质类芽孢杆菌3016和慢生大豆根瘤菌5136复合接种）和T5（常规施肥）5个处理,4次重复。分析大豆播种前（0 d）、花荚期（50 d）、鼓粒期（80 d）和成熟期（110 d）土壤肥力、土壤微生物区系的变化及对大豆品质的影响。【结果】接种胶质类芽孢杆菌和大豆根瘤菌的各处理均能提高单株籽粒重、产量和收获指数,其中以复合接种处理效果最优,分别高于对照处理12.8%、9.3%和41.0%,且差异显著;该处理下,大豆茎叶和籽粒的氮、磷、钾含量都具有较高水平,特别是籽粒钾、茎叶氮和茎叶磷,分别比对照提高了5.7%、9.3%和38.5%,复合接种能显著提高大豆产量和品质。在土壤肥力方面,施用胶质类芽孢杆菌、根瘤菌和化学肥料对土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质均有一定程度的改善和提高,其中以复合接种效果最佳,成熟期各指标分别比对照提高了16.5%、43.7%、8.5%和15.5%;相对于化学肥料,施用胶质类芽孢杆菌和慢生大豆根瘤菌的各处理,对土壤肥力提高效果更有持久性且对土壤pH影响更小,其中复合接种能显著改善土壤肥力。除此之外,复合接种还能够丰富土壤微生物群落多样性,提高微生物总量,尤其是增加细菌和放线菌数量,抑制真菌增长,有利于土壤实现由“真菌型”向“细菌型”的良性转变。典型对应分析结果表明,pH和速效钾是引起土壤细菌群落变化的主控环境因子。【结论】胶质类芽孢杆菌和慢生大豆根瘤菌复合接种不仅能够改善大豆品质、增加产量,还能提高土壤肥力、改善土壤微生物区系,是一种节本增效的施肥方式,具有良好的应用前景。