接种根瘤菌菌根菌对大豆氮磷营养的影响

大豆开花以前主要是吸收利用土壤氮和肥料氮,开花后则以共生固氮为主,到成熟期共生固氮占总氮量60％以上。不同大豆品种对接种的根瘤菌株表现为不同的选择适应性。接种根瘤菌可提高大豆生物产量、籽粒产量、蛋白质含量,接种菌根菌可促进磷的吸收,提高植株和籽粒P_2O_5含量及磷肥利用率。中豆19—61A76根瘤菌—G.masseae菌根菌联合共生体最佳,田间共生固氮能力、亩产和蛋白产量分别提高20％、17.8％和33.8％。     

VA菌根真菌和根瘤菌对大豆固氮和吸磷的联合效应

ＶＡ菌根真菌和根瘤菌对大豆固氮和吸磷的联合效应黑龙江省农科院土肥所李晓鸣目前，ＶＡ菌根真菌对农作物的生长效应得到国内外学者的重视。将ｖＡ菌根真菌引入大豆生产上，可提高大豆植株对土壤磷、钾元素的吸收，增强根瘤菌的固氮能力，使大豆固氮和吸磷发生联合效应，...     

麦田土壤中VA菌根功能的研究进展

ＶＡ菌根是麦田土壤中广泛分布的一类共生菌，其促进作物吸收矿质养分，提高作物抗逆性已得到人们的广泛认识。麦田土壤中，ＶＡ菌根真菌形成的菌丝网络系统能稳定土壤结构，通过与作物选择性亲和而对群落结构产生影响。烟熏、杀菌剂、重新接种、放射性示踪等研究方法有助于进一步研究麦田土壤中ＶＡ菌根的功能。     

麦田土壤中VA菌根功能的研究进展

ＶＡ菌根是麦田土壤中广泛分布的一类共生菌，其促进作物吸收矿质养分，提高作物抗逆性已得到人们的广泛认识。麦田土壤中，ＶＡ菌根真菌形成的菌丝网络系统能稳定土壤结构，通过与作物选择性亲和而对群落结构产生影响。烟熏、杀菌剂、重新接种、放射性示踪等研究方法有助于进一步研究麦田土壤中ＶＡ菌根的功能。     

接种根瘤菌大豆的共生固氮与磷素营养的关系

接种根瘤菌大豆的共生固氮与磷素营养的关系在混有沙土和磷肥的土壤上，在栽培大豆的生育期间进行实验，每百克土壤中磷肥的施用量为０、５、１０、２０和４０毫克，￣１５Ｎ、Ｋ肥为４和２０毫克的条件下，研究单独接种根瘤菌Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎ－ｉ...     

不同大豆种植制度对土壤质量的影响研究进展

土壤质量是维持地球生物圈最重要的因子之一,是维持作物生产、保护环境质量及促进动植物健康的能力。本文综述了不同大豆种植制度及接种根瘤菌对土壤质量的影响研究进展,分析了大豆连作、轮作和间套作种植对土壤理化性状、土壤酶和土壤微生物的影响,指出合理大豆种植和接种根瘤菌对保护土壤质量的重要性,以期为选取合适的大豆种植制度和实现农田土壤可持续利用提供参考依据。     

AMF和根瘤菌对大豆生长和磷吸收的影响

[目的]更好地利用丛枝菌根真菌（AMF）和根瘤菌（Rh）促进豆科植物生长和提高其磷利用效率,以提高大豆产量,解决我国大豆长期依赖进口的问题。[方法]设置4个处理：(1)大豆单作,简写为G;(2)大豆单作接种AMF中的幼套近明球囊霉（Glomus etunicatum）A,简写为G+A;(3)大豆接种根瘤菌Rh中的费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii）R,简写为G+R;(4)大豆接种AMF和Rh,简写为G+A+R,探究接种AMF中的幼套近明球囊霉和费氏中华根瘤菌对大豆磷吸收和植株生长的影响。[结果]G+A+R,G+R,G+A处理相较于G处理,根系菌根侵染强度、根系丛枝丰度、根系泡囊强度、根瘤干重和个数、大豆整株干重、大豆产量、总磷吸收效率均显著提高（P<0.05）,根冠比显著下降,大豆株高均提升,但不显著。[结论]接种幼套近明球囊霉和费氏中华根瘤菌能促进大豆生长和产量增加,促进大豆磷吸收效率,双接种幼套近明球囊霉和费氏中华根瘤菌效果强于单接种。     

高效快生型大豆根瘤菌的筛选及分子标记

采用黑龙江省不同土壤类型对20株不同地区来源的根瘤菌和5个大豆品种(品系)进行接种效果的研究,旨在使筛选结果尽量接近实际生产环境,筛选出符合实际效果的高效共生快生型菌株.结果表明,大豆与根瘤菌之间表现出共生效果的多样性.针对不同土壤相应的大豆品种有其高效匹配的快生根瘤菌.初步确定了以AFLP技术作为高效菌株的分子标记,为进一步研究高效菌株在土壤中定植以及与土壤微生物、植物之间的生态学研究提供依据.     

黄淮海地区优良大豆根瘤菌株的筛选与接种方式研究

采用蛭石盆栽和土壤盆栽试验,从黄淮海3省11个地区的22株大豆根瘤菌中筛选与大面积种植的大豆品种阜豆9765相匹配的优良菌株,并在田间进行了根瘤菌3种接种方式的效果比较试验.以根瘤菌结瘤数量、植株干重、植株全氮量和占瘤率为指标,通过蛭石盆栽试验初筛获得与阜豆9765共生匹配效果好的根瘤菌6株;进一步的土壤盆栽复筛结果表明:菌株Bradyrhizobium japonicum 4302和Sinorhizobium fredii 4822在结瘤能力、固氮能力和竞争能力方面强于其它4株根瘤菌,说明B.japonicum 4302和S.fredii4822具有良好应用前景.在田间进行的根瘤菌拌种、喷施和种下接种的3种接种方式小区试验中,拌种处理在大豆植株干重、植株全氮量、占瘤率和产量等方面均显著高于另2个处理和对照,说明大豆根瘤菌的拌种方式更适用于黄淮海地区大豆种植.     

快生型大豆根瘤菌QB113的共生固氮及其对大豆的增产效果

从东北地区分离的快生型大豆根瘤菌QB113(fast-growing R.japonicum QB113)在酵母——甘露醇液体培养基上生长时,世代时间为3.22小时,代谢过程产酸,生理生化特性与国内外报导的快生型大豆根瘤菌相类似。我们首次报导了快生型大豆根瘤菌对栽培大豆表现的良好共生固氮能力和增产效果。在实验室的无菌水培实验中,铁丰18大豆接种QB113,种子产量比不接菌的对照提高121.7％,比接种快生型大豆根瘤菌USDA193的提高55.5％,比接种慢生型大豆根瘤菌61A76的提高9.1％,在黑龙江省莞达山南麓(白浆土地区)、北麓(黑土地区)的田间小区试验和大面积(20公顷)试验中,对黑农26、合丰25、82—7799—2大豆进行同样的接菌处理,接种QB113的种子产量比对照分别提高8.6％、10.0％和15.7％。结果说明快生型大豆根瘤菌QB113是可以与栽培大豆品种形成有效共生的。并且,在生产应用中具有一定的价值和可观的前景。     

中豆19接种大豆根瘤菌的田间共生效应

1989年在河南省驻马店地区进行田间共生效应试验。选用61A76、113—2、005、2048和TAL—377大豆根瘤菌株接种主栽高产良种中豆19。结果表明,接种能提高根瘤数、根瘤重量、固氮酶固氮活性、地上部生物产量、籽粒产量和蛋白质含量,其中61A76、113—2两菌株和中豆19是高效固氮根瘤菌与高产夏大豆优良共生组合。     

铵硝配比对大豆生长及结瘤固氮的影响

通过水培方法在5种不同铵硝配比下,研究不同氮形态及接种根瘤菌对大豆生长、结瘤固氮的影响及其生理机制。结果表明,不同铵硝配比对大豆植株生长、产量、生物固氮及氮效率等影响显著,随硝氮比例增加,植株生物量、籽粒产量、结瘤固氮及氮效率等指标均呈现先增加后降低的趋势,以铵硝比25:75处理效果最佳,总体表现为铵硝比25:75≥0:100>50:50>75:25>100:0。较高铵硝比（≥50:50）严重抑制了大豆根系的伸长生长、根瘤的形成及其固氮酶的活性,从而降低了生物固氮的贡献率,最终导致大豆产量及氮素效率的降低。接种根瘤菌显著增加大豆产量和籽粒含氮量,并与铵硝比之间存在协同效应。铵硝比为25:75时接种根瘤菌,氮效率最高,最有利于大豆生长及籽粒产量的形成。研究结果对优化大豆水培营养液配方以及指导农田生产中氮素合理施用均有较强的借鉴作用。     

大豆结瘤相关QTL优化和候选基因挖掘

氮是植物生长必须的大量元素之一,大豆根瘤菌共生可以为大豆提供充足的氮元素。研究大豆根瘤菌共生机理,挖掘控制共生结瘤候选基因具有重要意义。鉴于现阶段关于调控大豆共生结瘤QTL区间大,无法直接应用到实际中,本实验整理了68个控制大豆结瘤的QTLs,通过Overview和共线性分析对其进行优化,在Gm06染色体上得到一个高置信QTLs区间对该区间进行了基因注释得到43个基因,其中包括一个控制C2钙/脂质结合和含GRAM结构域的蛋白质,一个侧根形成蛋白和一个E3泛素连接酶相关蛋白,并在CSSLs群体中查找该位置存在插入片段的株系进行结瘤性状鉴定。结果表明C2连锁群上的15-15.5Mb对于大豆根瘤菌共生结瘤有着至关重要的作用。     

大豆根瘤菌HH103ΩNopAAΩNopD双突变体构建及结瘤能力鉴定

大豆—根瘤菌的共生模式为大豆提供了丰富的氮源。根瘤菌Ⅲ型效应因子是影响共生结瘤的关键信号分子之一,通过对HH103ΩNopAA与HH103ΩNopD的结瘤鉴定表明两个突变体对绥农14和ZYD00006的宿主亲和性不同,而后通过三亲杂交方法在HH103ΩNopAA基础上构建HH103ΩNopAAΩNopD的双突变体。利用绥农14与野生豆ZYD00006对突变体进行结瘤鉴定,HH103ΩNopAAΩNopD的根瘤数与根瘤重与HH103ΩNopAA无显著性差异。而后利用前期收集的100份大豆资源进行结瘤鉴定,分析NopAA与NopD的突变在不同遗传背景下的大豆品种的结瘤特性,绝大多数品种根瘤数明显减少,部分品种根瘤数在接种单突变体与双突变体存在显著差异。该研究为后续解析NopAA与NopD的共生信号传导以及根瘤菌与大豆品种亲和性提供新的思路。同时可以根据基因型的差异,筛选与不同根瘤菌均有较高亲和性的大豆品种,为进一步培育高结瘤、高固氮的大豆品种提供支撑。     

Research status of soybean symbiosis nitrogen fixation

Soybean (Glycine max) is one of the most important economic legume crops with largest planting area, and is also an important oil crop, as well as food and feed material. Soybean-rhizobia symbiosis plays important roles in plant cultivation and fertilizer application. However, there are many problems in agricultural application of soybean symbiotic nitrogen fixation. In this review, we summarized three restriction factors (host specificity, low nitrogen fixation efficiency and abiotic stress) and discussed research progresses of these factors. Clarification of host specific mechanism will help to select and apply rhizobia inoculants. Both maintaining high nitrogenase activity and delaying nodule senescence can improve the efficiency of symbiotic nitrogen fixation. Abiotic stress-tolerant rhizobia can improve the abiotic stress tolerance of soybean. Breeding stress tolerant genotypes of soybean and rhizobia, obtaining correlated genes are the common strategies to improve soybean symbiotic nitrogen fixation under extreme conditions. Regulatory mechanisms of these restriction factors are still poorly understood and needs further clarification.     

不同施氮量及施氮方式对大豆根瘤生长及产量的影响

以宁夏地区主推品种中黄30为主要研究对象,采用再裂区试验设计,通过接种高效根瘤菌,探讨根瘤菌、施氮量和施氮方式对大豆根瘤干重、根瘤数量以及大豆产量的影响。结果表明:施氮量显著影响大豆结瘤和大豆产量;各处理随着每次施氮量的增加,根瘤干重和根瘤数量的变化趋势均为先增加后下降;产量表现为分次施氮各处理产量一次性施氮各处理产量不施氮(B1)产量;接种根瘤菌处理较不接种根瘤菌处理的根瘤数量及大豆产量显著增加;是否接种根瘤菌与施氮量互作、施氮量与施氮方式互作以及是否接种根瘤菌、施氮量和施氮方式互作对大豆产量均产生极显著影响,中黄30产量最佳组合是A2B3C2(接种根瘤菌、施氮量在75 kg·hm~(-2)且分次施氮)的前提下,产量最高,达到6 020.37 kg·hm~(-2),较不施氮增产8.36%。     

减氮、加菌、改善土壤物理性状提高大豆固氮能力

氮是大豆生长必须的营养元素之一。大豆是豆科作物,具有共生固氮能力,据估算东北黑土区大豆共生固氮潜力在150～200kg/hm2之间,同时大豆的共生固氮能力受多种因素的影响。土壤中的根瘤菌对氮的响应表现为使用过多的氮肥会抑制根瘤菌的繁殖生长,但少量地使用化肥有利于提高大豆的共生固氮能力。改善土壤物理性状能够增加土壤中的根瘤数量,进而提高大豆的共生固氮能力。基于上述事实我们提出了"减氮、加菌、改善土壤物理性状"的模式,该模式将大豆产量提高了15.3%,氮肥节约了33.3%。     

基于大豆导入系群体结瘤相关性状QTL定位及基因挖掘

氮元素是植物生长所需的重要营养元素之一,生物固氮是大豆生长所需氮元素的重要来源。本实验室以绥农14为母本,野生豆ZYD00006为父本构建一套覆盖野生大豆全基因组的导入系群体。基于大豆导入系群体对结瘤数目和干重进行QTL定位,定位到3个QTL与根瘤干重相关,分布在N、M和D2这3个连锁群上,定位到5个QTL与根瘤数相关,分布在K、F、J和D2这4个连锁群上,在D2连锁群这两个性状有重叠区段(7.20-7.79Mb)。针对这个重叠区段的63个基因进行基因注释,选择到6个与共生、抗病相关的基因作为候选基因进行下一步验证。qRT-PCR分析表明根瘤菌侵染期间Glyma.17G097000基因表达模式与对照相比差异很大。Glyma.17G097000属于GmHIR基因家族,在大豆基因组中发现了11个家族成员。GmHIR家族基因结构相似性很高,基因表达有组织特异性。大豆HIR蛋白有Stomatins和Prohibitin两个结构域,能够参与离子通道调节等生理过程,与植物抗病和细胞周期有关。GmHIR基因来源于四个祖先,进化过程中是高度保守的。对GmHIR基因家族11个成员qRT-PCR检测,结果显示根瘤菌感染期间Glyma.05G029800、Glyma.09G154400和Glyma.17G097000这三个基因与对照相比表达模式差异较大。结果表明这三个基因可能在大豆共生体系建立中起着重要的作用,参与根瘤菌与大豆共生体系建立过程中的离子通道调节和免疫反应。本研究为大豆-根瘤菌共生机制研究奠定基础并提供有效候选基因。     

大豆种质资源共生固氮特性评价及遗传初步研究

以我国２２个省５９０份主要栽培大豆品种为材料,评价春、夏、秋大豆遗传资源结瘤固氮性状,并配制杂交组合进行初步遗传分析,结果显示,１）春夏秋大豆类型间、品种间结瘤固氮性状差异极显著。同类型不同产区的大豆品种共生固氮性状差异显著,以长江流域及其以南产区,尤以湖北、江苏省品种最佳。２）与共生固氮性状密切相关的１０项参数变异范围以夏大豆最大,并鉴定出单株结瘤数达２３８．８个,根瘤重达０．５９ｇ、固氮量达１     

8株优良大豆根瘤菌与不同地区27个大豆主栽品种的匹配性研究

大豆是我国重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,具有与根瘤菌共生固氮的能力。近十几年来,我国大豆品种更新快,导致大豆根瘤菌株与新品种匹配能力差、接种效果不明显。筛选与主栽大豆品种匹配性好、固氮效率高的广谱性优良菌株,可为针对性的施用大豆根瘤菌接种剂提供菌种资源和方案。选取本实验室前期分离保存的6个优良快生型大豆根瘤菌株和2个慢生型大豆根瘤菌株,在砂培盆栽条件下与不同地区的27个大豆主栽品种进行匹配试验。测定分析了植株地上部分生物量、高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活指标。结果表明:不同大豆根瘤菌之间结瘤固氮能力存在极显著的差异;供试根瘤菌均能够与国内24个大豆品种结瘤,广谱性较好;植株地上部分高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活与地上部分生物量呈显著相关;大部分接种根瘤菌后的植物生物量显著高于CK;HN01、GR3、HH29、HH103匹配性和固氮效率均不逊色于USDA110,具有在东北地区、黄淮海地区、长江流域、东南地区推广的潜能;从品种来看,中豆39、BD2、天隆1号与8株供试大豆根瘤菌的匹配接种表现出高生物量特点。此外,本文还筛选出大豆-大豆根瘤菌的表型最佳匹配组合中豆39-GR3,适合长江流域地区;同样筛选到东北地区、黄淮海地区、东南地区最佳匹配组合,分别是HN01-辽豆14、HN01-徐豆14、HN01-BD2。本文初步建立了优良根瘤菌与大豆主栽品种的匹配关系,为在田间试验中进一步筛选和应用这些优良菌株提供了材料和指导。