大豆细胞色素P450家族GmCYP78A71固氮功能解析

大豆可与根瘤菌互作进行共生固氮,有效缓解其对土壤氮素的依赖。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是一种血红素单加氧酶,参与植物信号分子、植物激素和黄酮类等多种次生代谢物的合成,为探究其在大豆结瘤固氮中的生物学功能,分析了该家族GmCYP78A71基因的结构,并对其表达模式及生物学功能进行了深入解析。qRT-PCR和转启动子大豆毛根的根瘤GUS染色表明,GmCYP78A71在根瘤中特异表达,且随着根瘤的发育表达量逐渐增高,在成熟根瘤中达到峰值;与对照相比,超表达复合植株的根瘤个数、鲜重、固氮酶活性等显著提高,而RNAi毛状根的根瘤个数、鲜重、固氮酶活性等显著降低。上述结果表明GmCYP78A71对根瘤的生长发育和固氮发挥重要作用。     

施钾量对花生根系和根瘤特性、养分吸收及产量的影响

【目的】针对辽宁省花生产地速效钾含量偏低,钾肥施用量不足的现状,探究不同钾水平对花生根系、根瘤特性、主要养分吸收速率以及产量的影响,以期明确最佳的钾肥施用量,为当地的花生生产提供理论依据和参考。【方法】本试验于2018—2019年在沈阳农业大学进行,以农花9号为试材,设0（CK）、112.5 kg·hm^-2（T1）、225 kg·hm^-2（T2）和337.5 kg·hm^-2（T3）4个钾肥处理,采用大田随机区组试验,研究了不同施钾量对花生根系干物质积累、根系形态、根瘤特性、植株养分吸收和产量的影响。【结果】2年试验结果表明,施钾对花生根系干重影响不大,各处理的根系干物质积累量无显著差异;与未施钾肥的CK相比,T2处理的施钾量可显著增加花生的总根长、总根表面积和总根体积;根瘤对钾素较敏感,在施钾量为112.5 kg·hm^-2时,根瘤数量及干重在各时期均达到最大,钾素的施入促进了根瘤在花生结荚期的衰老;增施钾肥提高了植株氮、磷、钾素的最大积累速率、平均积累速率和最大积累量,延长了氮和钾的活跃积累期;施钾225 kg·hm^-2时单株荚果数等产量构成因素及产量均高于其他处理。【结论】施钾量为225 kg·hm^-2（T2）时,最有利于花生根系生长和养分吸收,增产效果最好;在施钾量为112.5 kg·hm^-2（T1）时,最有利于根瘤的生长,增产效果次之。     

不同生态环境条件下豌豆的结瘤状况

[目的]研究不同生态环境条件下豌豆的结瘤特性。[方法]通过野外调查和室内分析相结合的方法,研究甘肃的武威、临夏、庆阳、定西,青海的格尔木、互助,陕西的子洲、延安8个生态类型区豌豆的结瘤状况。[结果]结果表明：青海的格尔木、甘肃的临夏豌豆的总根瘤数较多,临夏的有效根瘤数及有效根瘤率较高;陕西子洲的结瘤状况最差,有效根瘤数最少。[结论]旱作区的长期干旱和灌溉区的间隙性干旱不利于根瘤菌的侵染和结瘤。     

麦秸还田配施氮肥对增加土壤有机质和提高夏大豆产量的效应

为解决麦秸还田后作物与土壤微生物争氮的矛盾，进行了夏大豆田补施速效氮肥的试验。试验结果表明，在麦秸相同还田量的情况下，每亩配施５ｋｇ尿素的处理，土壤有机质积累量最好。大豆籽粒产量配施速效氮的比试验前增产２９，９３％。根瘤数及其干重也以施氮的为高。     

河南商丘地区豆科植物根瘤菌资源多样性调查

通过对河南省商丘地区豆科植物根瘤菌资源调查,共采集到根瘤样品228份,包括野生和栽培豆科植物23属31种,采集的根瘤94％着生在侧根或须根上,根瘤的形状主要有球状、棒状、掌状,少数珊瑚状、三棱状、不规则状;颜色多为土黄色、粉色,少数呈白色、绿色、棕色.调查研究发现,豆科植物与根瘤菌共生结瘤及根瘤特征,除了与寄主植物的遗传特性、发育时期有关外,还与其所处的生态环境(水分、土壤结构、土壤pH值等)有密切的关系.抗逆性试验结果表明,根瘤菌对NaCl、pH值及重金属Hg2+、Cu2、Pb2+等具有较强的抗逆性,这与豆科植物生长的地理环境有直接的关系.     

咪唑乙烟酸对大豆根瘤固氮酶中钼、铁、镁含量的影响

采用田间试验方法,研究了咪唑乙烟酸对大豆根瘤中钼、铁、镁含量的影响,揭示咪唑乙烟酸抑制根瘤固氮酶活性的生化机制。结果表明,咪唑乙烟酸对大豆茎叶处理后根瘤中钼、铁、镁含量明显降低。钼含量在施药后第28天恢复正常,对铁的抑制作用在施药后第3天最强,抑制率为33.99%。咪唑乙烟酸有效成分用量112.5 g/hm~2施药后第7天和第14天镁含量分别减少112.5μg/g和173.7μg/g,第28天镁含量恢复正常。咪唑乙烟酸有效成分用量225.0g/hm~2高用量对根瘤中钼、铁、镁含量抑制时间较长。     

云南景东县豆科固氮树种及根瘤菌资源调查

对云南景东县豆科固氮树种进行调查采集与鉴定,确认并记录70种与相应的根瘤菌(菌株)共生的豆科固氮树种.其中,云实亚科1属1种,含羞草亚科6属20种,蝶形花亚科23属49种.根瘤大小不一,形状各异,有球形、椭圆形、棒状、珊瑚状;表面颜色有浅黄色、棕黑色、棕色或黑色.对以活体保存的材料进行根瘤菌的分离、鉴定,获得并保存了分别与其中38种豆科树种相共生的根瘤菌菌株147株.调查表明,在景东县及云南南亚热带区域和热带区域,不仅拥有可供在多方面开发利用的豆科固氮树种,且具有丰富的可供科研和开发利用的根瘤菌资源.     

德国研究发现植物冠瘿病发病机理

不少植物也和人一样会长肿瘤,冠瘿病就是一种。德国科学家经过多年研究发现了冠瘿病的成病机理。冠瘿病是一种由根瘤农杆菌引起的在多种植物中广泛传播的病害,患病植物的一些部位,尤其是根茎接合部形成肿瘤状膨大,造成果树减产。     

接种根瘤菌对豌豆/玉米体系生长状况的影响

采用盆栽试验研究了豌豆、玉米单作及豌豆/玉米体系中接种根瘤菌(不接种、接种XC3.1、接种ACCC16101)及施氮量(不施氮、施氮0.3 gN/kg土)对豌豆、玉米生长及其氮素营养状况的影响。结果表明:接种XC3.1显著提高了豌豆的有效根瘤数量和重量,单作平均分别提高79.5%和131.6%,间作平均分别提高174.1%和205.4%;XC3.1对复合体系中玉米及两种种植模式下豌豆氮素营养状况的改善作用优于ACCC16101;接种XC3.1对两种种植模式下豌豆的生长以及不施氮条件下复合体系中玉米的生长均具有促进作用,豌豆、玉米的生物量平均提高22.0%和123.1%;复合体系中豌豆的有效结瘤状况均优于相应的单作;接种与否,间作豌豆的生物量均小于相应供氮水平下的单作,平均降低13.7%;接种XC3.1不但强化了复合体系中玉米的竞争力,而且豌豆对玉米的竞争抵抗力也明显提高。     

西安和上海两地葡萄根瘤蚜种群周年消长动态观察

2005年以来在我国多地发现葡萄根瘤蚜(Daktulosphaira vitifoliae Fitch.)。为了解其种群年增长动态,对西安和上海两地田间葡萄根瘤蚜种群进行了调查,结果表明,两地的葡萄根瘤蚜为根瘤型,以孤雌生殖为主,在8—10月出现有性世代更替,田间调查发现少量根瘤蚜有翅型若虫,但未发现有翅型成虫;虫口总量分别在7月和10月出现两次高峰。从11月开始,成虫大量死亡,卵的数量随之减少,种群数量开始下降,逐渐进入越冬休眠状态,1龄幼虫是其越冬的主要形态。春季当地温上升到13.0℃左右时,葡萄根瘤蚜结束休眠,幼虫开始取食,经过几次蜕皮逐渐转变为成虫,进行孤雌生殖产卵。