草木樨中华根瘤菌CHW10B溶磷特性及其对南方红豆杉的促生作用

[目的]探讨南方红豆杉根际微生物草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CHW10B的溶磷特性及促生作用。[方法]利用液体发酵试验比较不同时间、碳源、氮源、碳氮比、培养温度等条件下CHW10B菌株的溶磷量,采用温室盆栽法研究该菌株对南方红豆杉生长的影响,并分析该菌株产嗜铁素、精氨酸脱羧酶、ACC脱氨酶及有机酸等成分的能力。[结果]该菌株分别在培养时间4 d、磷酸钙5.00 g·L~(-1)、初始p H值7.0、装液量1/2、NaCl为0.0 g·L~(-1)、温度30℃、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵、碳氮比100∶1时溶磷能力最强。将该菌株接种于1年生南方红豆杉实生苗360 d后,苗木的地径、苗高、生物量比对照分别增长了19.53%、20.14%、25.39%。该菌株能够产嗜铁素、精氨酸脱羧酶、ACC脱氨酶(0.922 U·mg~(-1))和IAA(8.908 mg·m L~(-1)),并可分泌大量有机酸—葡萄糖酸(5 704.92μg·L~(-1))。[结论]草木樨中华根瘤菌CHW10B溶磷能力强,对南方红豆杉促生作用显著,适用于多种不同酸碱性土壤,可高效应用于南方红豆杉的人工栽培,具有被开发为生物肥料的潜力。     

亚砷酸氧化菌Sinorhizobium sp. GW3的鉴定与亚砷酸氧化酶基因的分离

亚砷酸氧化细菌能够将毒性大的As(Ⅲ)氧化成毒性小的As(Ⅴ),在生物修复砷污染方面具有应用价值。对一株新型亚砷酸氧化菌Sinorhizobium sp.GW3进行了较全面的鉴定,并分离及分析了亚砷酸氧化酶基因aoxAB。形态学、生理生化鉴定和16S rRNA基因等分析结果表明该菌为Sinorhizobium属。该菌对As(III)抗性的MIC(Minimum inhibitory concentration)为9 mmol/L。首次在Sinorhizobium属中分离了包括编码小亚基aoxA和大亚基aoxB在内的亚砷酸氧化酶基因,其编码的大小亚基与已发现的Agrobacterium tumefaciens(ABB51929)的大小亚基在氨基酸水平上分别有86%、80%的同源性。     

Inoculant effects on alfalfa nodulation

Abstract

Alfalfa (Medicago sativa L.) does not grow as well as it used to in areas of Canada and northwestern United States. Affected plants have nitrogen (N)‐deficiency symptoms, few or no nodules, and respond to N fertilizer. For lack of a good explanation, such plants are called “sick”;.

Six commercial inoculant products were tested with alfalfa grown on cores of eight soils in which alfalfa establishment and stand duration have been problems, to determine if inoculant quality influenced development of any sick‐alfalfa symptoms. Percentages of nodulated plants ranged from 35 to 82 after 5 to 8 weeks’ growth, and corresponded closely with estimated rhizobia numbers in the products. Dry forage yields were not closely related to percentage nodulation, however, because of residual soil N levels that supported seedling growth. Inoculant products containing inadequate numbers of rhizobia to promptly and effectively nodulate plants resulted in poor nodulation that may lead to establishment failure or sparse, weak stands.

Contribution from the Central Oregon Exp. Stn. and Dep. of Microbiology, Oregon Agric. Exp. Stn. Journal Article No. 4910.     

拮抗性根瘤菌对大豆根部病原物的影响研究

 从大豆根瘤中分离到1株对大豆胞囊线虫和大豆根腐病菌有拮抗作用的根瘤菌菌株L396。根据16S rDNA序列同源性、形态学特征和生理生化反应,将该菌株鉴定为费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)。室内测定结果表明,细菌悬液处理胞囊7d,对胞囊孵化的相对抑制率达到82.96%;处理二龄幼虫96h,线虫的致死率达到66.7%;与茄腐镰刀菌对峙培养发现可以形成4mm的抑菌带,可以使腐霉菌发生溶菌现象;该菌株对病原真菌有较宽的抑菌谱,对其它作物病害的防治也具有潜在的应用价值。     

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)质粒复制基因repC序列多样性的研究

采用质粒快速检测法从供试33株费氏中华根瘤菌中分别检测出2～4个内源大质粒。用根据豌豆根瘤菌的repC基因设计1对引物RCI和RC3,从供试菌株及3株华癸中生根瘤菌和1株大豆慢生根瘤菌中扩增得到repC基因片段,证明在费氏中华根瘤菌中广泛存在repC基因。通过对扩增产物的测序,并与已报道的repC基因序列进行聚类分析,发现供试菌株可分为2个群,群a和群b,群内十分保守,但群间差异明显;其中群b的序列与已知类型的差异明显。     

导入额外拷贝nifA基因对费氏中华根瘤菌HN0 1NL根圈定殖与竞争结瘤的影响

本文研究了导入额外拷贝的肺炎克氏杆菌 (Klebsiellapneumoniae)nifA基因对受体费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)HN0 1在大豆根圈的定殖和竞争结瘤的影响。将HN0 1分别与带有标记基因luxAB的参照菌株HN0 1L和带有nifA基因和标记基因luxAB的重组菌株HN0 1NL按照 1∶1等量比例接种于大豆黑龙 3 3种子表面 ,在灭菌土和非灭菌土中研究其定殖动态。每一供试菌株在根圈中的比例依次于播种后第 3天、第 7天、第 1 0天、第 1 2天、第 1 4天、第 1 6天、第 2 1天和第 3 6天进行测定 ,占瘤率在播种后第 4 0天进行比较测定。盆栽实验结果表明 :导入了额外拷贝nifA基因的重组菌HN0 1NL与受体菌HN0 1和参照菌HN0 1L相比较 ,在灭菌土和非灭菌土中均表现出显著增强的大豆根圈适应性和竞争能力     

接种根瘤菌后3个紫花苜蓿品种耐盐性综合评价

研究苜蓿中华根瘤菌共生3个耐盐性高的紫花苜蓿品种,以选育适宜在内蒙古盐渍土地区大量种植的紫花苜蓿品种。以内蒙古地区常见的3个紫花苜蓿品种(中苜1号、金皇后、阿尔冈金)为试验材料,利用不同浓度NaCl溶液(0、50、150 mmol/L)模拟盐害环境,对3个紫花苜蓿品种接种苜蓿中华根瘤菌,测定紫花苜蓿品种的地上部分鲜质量、根鲜质量、根瘤数、有效根瘤数、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数6项指标,依据隶属函数法进行耐盐性综合评价。当盐浓度达到50 mmol/L时,3个紫花苜蓿品种中金皇后与苜蓿中华根瘤菌共生耐盐效果最好,相比于不接种地上部分鲜质量增加6.14 g,MDA质量摩尔浓度低至0.91mmol/g,可溶性糖质量分数高达21.65 mg/g,在3个紫花苜蓿品种中膜脂过氧化程度最低,渗透调节能力最强。当盐浓度达到150 mmol/L时,接种苜蓿中华根瘤菌对3个紫花苜蓿品种影响微弱。耐盐性强弱依次为金皇后(接种RM)、中苜1号(接种RM)、阿尔冈金(接种RM)、中苜1号(未接种RM)、金皇后(未接种RM)、阿尔冈金(未接种RM)。不同盐浓度(0、50、150 mmol/L)对3个紫花苜蓿品种生长均有抑制作用,且抑制效果随盐浓度升高而增强。在轻度盐害(50 mmol/L)环境下,接种苜蓿中华根瘤菌有效缓解盐对紫花苜蓿的伤害,其中金皇后耐盐性最强。当重度盐害(150 mmol/L)发生时,接种苜蓿中华根瘤菌对紫花苜蓿作用效果不明显甚至不起作用。     

外源根系分泌物对紫花苜蓿根瘤菌共生体系的影响

为筛选诱导紫花苜蓿（Medicago sativa L.）生长结瘤的适宜外源根系分泌物，本试验利用木犀草素、茉莉酸甲酯、季酮酸以及水苏碱+葫芦巴碱混合物5种外源根系分泌物（共生信号物质）对苜蓿根瘤菌ACCC17617（A17）和ACCC17631（A31）诱导，结合室内试验与田间试验，分析外源根系分泌物对根瘤菌的诱导效应，并对苜蓿结瘤特征及生长性状测定，研究外源根系分泌物对紫花苜蓿接种根瘤菌共生体系的影响。结果表明：5种外源根系分泌物能有效提高苜蓿的结瘤数、生物量、蛋白含量以及受诱导的根瘤菌占瘤率。不同物质（或组合）对菌株与苜蓿共生结瘤和苜蓿生长的影响不同，室内条件下木犀草素对苜蓿的生长发育有较好的促进效果。田间试验条件下，经外源根系分泌物诱导后，根瘤菌A31的田间竞争力大于根瘤菌A17。     

不同生态区若干典型作物土壤中紫花苜蓿土著根瘤菌分布状况

采用根瘤菌接种技术可以保证苜蓿成功建植、提高苜蓿产量和改善苜蓿品质,有关效果受施用区土著茵影响较大。应用MPN法对我国多种土壤进行苜蓿土著菌分布状况研究,结果表明：除个别土壤外,苜蓿土著菌数量为30～3OOO个／g;黄土高原典型作物土壤中根瘤菌数量为2.5万～45万个／g。可见,在典型作物地土壤及有关土壤类型区,土著菌数量较低,根瘤菌接种技术是此类地区发展苜蓿种植的重要技术。     

不同苜蓿-根瘤菌结瘤固氮能力变异的研究

从新疆、重庆和北京3个地区收集了7株苜蓿,从每株苜蓿上分离和纯化出1个根瘤菌菌株.通过抗生素筛选,得到了抗链霉素、新霉素、壮观霉素和卡那霉素的菌株4个,分别是HSmr、ANeor、ⅠSpr和XKmr.4个菌株和7个苜蓿品种做竞争结瘤实验和固氮能力实验结果表明:根瘤菌的竞争结瘤能力是根瘤菌本身的遗传因素和它长期所处的生态环境共进化的结果.几个菌株同时接种时,双感染或多感染普遍发生,并且双感染或多感染发生率受到多种因素的作用,培养条件、苜蓿品种、根瘤菌菌株以及培养条件与苜蓿品种相互作用都影响其发生率.苜蓿的固氮能力受到菌株、苜蓿品种以及两者相互作用的影响.菌株XKmr竞争结瘤能力最差,但固氮能力最强.