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。     

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。     

接种高效根瘤菌对紫花苜蓿—禾本科混播组合生产性能的影响

利用筛选的高效根瘤菌接种紫花苜蓿,分别与高羊茅、无芒雀麦及1年生黑麦草混播。与对照相比,接种高效根瘤菌后,紫花苜蓿-高羊茅混播组合中苜蓿干草增产17.0%,高羊茅增产15.1%,总计增产16.3%;紫花苜蓿-无芒雀麦混播组合中紫花苜蓿增产14.0%,无芒雀麦增产51%,总生物量增产20.5%;紫花苜蓿-1年生黑麦草混播组合中,紫花苜蓿增产7.6%,1年生黑麦草干草产量比对照增产4.8%,总生物量增产6.8%。从LER(Land equivalent ratio)和CR(Competitive ratio)变化看,接种高效根瘤菌有利于提高LER值和禾本科作物的CR值。     

中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌遗传多样性研究

【目的】紫花苜蓿（Medicago sativa L.）被誉为牧草之王,近年来,中国东北和华北地区种植面积不断扩大,但紫花苜蓿质量与产量仍不足以满足中国畜牧业发展的需求。本研究旨在分析中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌遗传多样性,为紫花苜蓿高效固氮根瘤菌的筛选与应用提供参考。【方法】采用表面消毒和平板划线法从根瘤中分离纯化根瘤菌单菌落;使用BOX-PCR方法对供试菌株进行基因型划分;选取代表菌株进行持家基因（atpD、glnII和rpoB）和共生基因（nifH和nodC）的系统发育分析。【结果】从中国东北和华北19个采样地共分离纯化了499株根瘤菌,BOX-PCR可将供试菌株分为37种BOX型,BOX型存在显著的地理分布现象,同时寄主品种对根瘤菌基因型具有一定的选择作用。97.60%（487/499）的根瘤菌为Sinorhizobium meliloti。其余12株分别为S. adhaerens、Mesorhizobium huakuii、Rhizobium loessense、R. mesosinicum、R. vignae、Mesorhizobium sp.和Phyllobacterium sp.,这12株根瘤菌仅在中国东北地区发现,华北地区根瘤菌均为S. meliloti。3个持家基因在紫花苜蓿根瘤菌种间系统发育分析结果一致,但其揭示优势种S. meliloti的种内多样性存在差异。共生基因系统发育结果显示,在根瘤菌属间和属内发生了共生基因的水平转移现象。nifH在S.meliloti种内显示出比nodC更丰富多样性。【结论】中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,且根瘤菌存在显著的地理分布特征和寄主选择现象。     

First indications for the involvement of strigolactones on nodule formation in alfalfa (Medicago sativa)

Strigolactones have recently been suggested to be phytohormones that are present in all plants. Strigolactones are released by roots into the rhizosphere, stimulating the seed germination of parasitic plants such as Striga spp. and Orobanche spp. and play a crucial role in the interaction between plants and symbiotic arbuscular mycorrhizal fungi.By applying different concentrations of the synthetic strigolactone analogue GR24 to alfalfa (Medicago sativa) inoculated with Sinorhizobium meliloti we could show that in alfalfa nodulation is positively affected by the presence of the strigolactone analogue GR24. Moreover, we could show that this increased nodulation cannot be linked with a stimulatory effect of GR24 on the growth or the expression of nod genes of S. meliloti.Putative mechanisms operating in the plant in response to the addition of GR24 and leading to increased nodule formation by rhizobia are discussed.     

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。     

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的耐酸性研究

用来自酸性土壤上紫花苜蓿根瘤中分离得到的3株能在pH=4.8的YMA固体培养基上正常生长的根瘤菌进行回接试验和生长曲线测定,结果证明,菌株91532耐酸能力高于其余菌珠,并高于国内外已报道过的苜蓿根瘤菌.91532经16SrRNA分析和扫描电子显微镜分析,鉴定为苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）.pH=4.0的质子通量试验中,与酸敏感菌株相比,91532细胞膜具有较强的阻挡质子能力,细胞具有较高的存活率,耐酸能力具有遗传稳定性.     

用叶绿素含量评价快生型大豆根瘤菌的共生有效性

生长在氮素含量分别为０、７５、１５０、３００和６００ｍｇ／钵下的盆栽大豆，其植株叶片的叶绿素含量与植株干重（ｒ＝０．９３，Ｐ〈０．０１）、植株全氮量（ｒ＝０．８７，Ｐ〈０．０１）显著相关。在与之平行的试验中，当共生有效性不同的快生型大豆根瘤菌分别接种于栽培大豆后，植物叶片的叶绿素含量与植株干重（ｒ＝０．９８，Ｐ〈０．０１）、植株全氮量（ｒ＝０．８９，Ｐ〈０．０１）和根瘤的固氮酶活性（ｒ＝０．９５，     

铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响

探讨铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响,揭示苜蓿中华根瘤菌对铜的生理抗性机制。以铜抗性菌株Sinorhizobium meliloti CCNWSX0020和铜敏感性S.meliloti CCNWSX0018为材料,测定其对铜的最小抑制浓度（MIC）和最大耐受浓度（MTC）及不同铜浓度对其抗氧化保护酶活性的变化。结果表明：（1）在YMA固体培养基上,S.meliloti CCNWSX0020和S.melilotiCCNWSX0018的MIC分别为0.5mmol·L^-1和0.2mmol·L^-1Cu^2＋,MTC分别为1.8mmol·L^-1和0.8mmol·L^-1Cu^2＋。（2）Cu^2＋浓度≤0.4mmol·L^-1时,S.meliloti CCNWSX0020菌体内的SOD、CAT和GPX活性变化不显著;S.meliloti CCNWSX0018菌体内的SOD、CAT和GPX活性显著升高;Cu^2＋浓度为0.6mmol·L^-1和0.8mmol·L^-1时,前者SOD、CAT和GPX活性显著升高,后者保护酶活性开始降低。随着Cu^2＋浓度升高,S.meliloti CCNWSX0020的GR活性增强,与对照相比,Cu^2＋浓度为0.8mmol·L^-1时GR活性提高了110.51%;而S.meliloti CCNWSX0018的GR活性则反之。（3）在Cu^2＋浓度≤0.8mmol·L^-1胁迫下,抗性菌株S.meliloti CCNWSX0020可通过提高SOD、CAT、GPX、GR的活性以降低Cu^2＋的毒害效应,为丰富根瘤菌抗铜机制提供了理论基础。