非豆科作物一油菜人工根瘤的诱发研究

830214[中]/胡小加…,生物学杂志.一1991,(1).·1B～19 采用混合酶液(含纤维素酶2％,果胶酶l％)处理催芽后2夭大小的油菜幼苗根部,并在PEG存在下接种根瘤菌。接种根瘤菌后的油菜幼苗培养20天左右,根瘤菌在根部形成根癌。试验结果证明,酶能破除油菜根表皮的细胞屏障,诱使根瘤菌侵入油菜根细胞内,形成含根瘤菌的根瘤,这种根瘤表现一定的乙炔还原活性。(孙国凤)非豆科作物一油菜人工根瘤的诱发研究@孙国凤~~     

果胶菌加根瘤菌诱发油菜结瘤固氮的研究

用果胶细菌(pectin—lytic bacterium)处理油菜幼根,使根瘤菌(Bradyrhizobium spp.Arachis)侵入油菜并结瘤.试验表明,根瘤菌侵入油菜根细胞,且形成含根瘤菌的根瘤,结瘤率为31.25%。从这些根瘤中分离出的菌株,成功地回接到原寄主之上;血清学方法测定油菜根瘤分离物与原接种的根瘤菌起凝集反应。根瘤石蜡包埋切片观察,结果是根瘤细胞内充满了细菌。乙炔还原法测定出低固氮酶活性(0.17—3.43nmC_2H_4/株/小时);酰脲分析结果其相对酰脲丰度为0.1—3.58%。     

2,4-D诱发小麦根瘤及引导根瘤菌进入小麦根瘤细胞的研究

本文通过水培和砂培的冬小麦(丰抗8号),研究用2,4-D处理并接种慢生型大豆根瘤菌61A76(Bradyrhizobium japonicum 61A76)和快生型沙打旺根瘤菌16(Rhitobium sp. astrugllus16),诱发小麦形成含菌根瘤的可能性。结果表明2,4-D可诱发小麦根系产生瘤状结构,此瘤状结构起始于根中柱鞘,2,4-D刺激小麦根瘤细胞的DNA合成,根瘤细胞的核及DNA含量约为正常根部的二倍,2,4-D能引导上述两种根瘤菌进入小麦根瘤细胞并大量繁殖,进入根瘤细咆的根瘤菌其形态有些变化,内含聚β—羟丁酸颗粒,有些菌体被膜囊包围。从接种大豆根瘤菌的小麦根瘤内分离出一株根瘤菌,经镜检、血清学及回接大豆试验证明为原接种的大豆根瘤菌株。     

丛枝菌根(AM)对根瘤菌趋化作用研究

对紫穗槐非接种(AM- Rh-)、单接种根瘤菌(Rh )、单接种AM真菌(AM )和双接种(AM Rh )处理,研究AM真菌、根瘤茵对宿主植物紫穗槐侵染情况,并采用经过改良的根部微生物趋化试验手段研究AM真菌侵染根系后分泌物对根瘤茵的趋化性.实验结果表明:在接种AM Rh 情况下,使宿主先于AM ,Rh '处理形成根瘤,且双接种能够显著提高菌根侵染率;在共生体形成期间,AM真菌与根瘤菌之间存在着识别互动反应和一定的信号物质,接种AM真菌对根瘤菌有正趋化作用;同时,外界温度对AM真菌.宿主植物一根瘤茵三者共生体初始信号识别也起到一定的调控作用.     

丛枝菌根(AM)对根瘤菌趋化作用研究

对紫穗槐非接种(AM-+Rh-)、单接种根瘤菌(Rh+)、单接种AM真菌(AM+)和双接种(AM++Rh+)处理, 研究AM真菌、根瘤菌对宿主植物紫穗槐侵染情况, 并采用经过改良的根部微生物趋化试验手段研究AM真菌侵染根系后分泌物对根瘤菌的趋化性。实验结果表明：在接种AM++ Rh+情况下, 使宿主先于AM+、Rh+处理形成根瘤, 且双接种能够显著提高菌根侵染率; 在共生体形成期间, AM真菌与根瘤菌之间存在着识别互动反应和一定的信号物质, 接种AM真菌对根瘤菌有正趋化作用; 同时, 外界温度对AM真菌-宿主植物---根瘤菌三者共生体初始信号识别也起到一定的调控作用。     

根瘤菌菌株的结瘤拮抗性:一种定量研究

当二个或二个以上根瘤菌菌株在形成根瘤发生拮抗时,每一个菌株形成的根瘤数量依赖于菌株的拮抗性和每一菌株活菌的相对数量。为了预告一个接种菌株的成功结瘤,必须知道接种剂与土壤中的根瘤菌的比例以及接种菌株形成的根瘤比例关     

青海蚕豆根瘤菌共生固氮效应的研究

蚕豆根瘤菌属于快生型根瘤菌 ,2 4h形成菌落。在盆栽试验中 ,蚕豆根瘤菌Qx -2与蚕豆具有良好共生效应 ,其株高、茎叶干重及含氮量 ,株瘤数 ,根瘤重量以及固氮酶活性等 ,均明显高于不接种对照 ,固氮率提高 69.4 9%。接种根瘤菌是提高蚕豆共生固氮效应的技术措施。     

根瘤形成过程中豆科植物根毛和根外层传递细胞的诱发

对7种豆科植物接种根瘤菌后根部的形态和内部结构进行了研究.结果表明:根瘤菌可诱发根瘤形成部位根段的根毛增生、形变和根外层传递细胞的发育.根外层传递细胞发生在根毛伸长形变时期,一直可持续到根瘤形成,传递细胞壁内突发育过程是先由根表皮细胞外切向壁一侧细胞质膜向细胞质内陷形成囊状壁傍体,次生细胞壁物质在初生壁上沉积并逐渐充满囊状体,最终形成传递细胞典型的壁内突结构.根瘤形成过程中根外层传递细胞的诱发与培养方式(水培、固培)没有直接关系.在不接菌的对照苗的根段内未发现壁内突结构,研究证明豆科植物根外层传递细胞的形成是由根瘤菌诱导所致.     

大豆血红蛋白基因lba转化根瘤菌工程菌株的构建

以土著大豆根瘤菌接种大豆幼苗45 d后获得的根瘤为材料,提取其总RNA并反转录成cDNA,采用同源序列克隆法扩增大豆血红蛋白基因lba编码区序列。利用DNA重组技术,将lba基因连到lac启动子的下游,利用带有发光酶标记基因luxAB的质粒载体pTR102构建表达载体pTR-Plac-lba。采用三亲本杂交的方式,将表达载体pTR-Plac-lba及作为对照的空载体pTR102分别转化土著大豆根瘤菌,获得根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lba)和SFH(pTR102)。盆栽试验发现,接种SFH(pTR-Plac-lba)的大豆植株各生理指标明显高于接种SFH(pTR102)、土著根瘤菌以及未接菌的大豆植株各生理指标。试验证明,导入大豆血红蛋白基因lba的根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lba)对于提高大豆根瘤的固氮酶活性,增加大豆产量起到显著效果。     

根瘤菌在大麦和水稻根上形成拟瘤的细胞结构

用3种方法使紫云英根瘤菌(Rhizobium astragali Huikui)、田菁根瘤菌(R.sesbania sp.)分别入侵大麦(hordeum vulgare L.)和水稻(Oryza sativa L.),形成拟瘤状组织。一是用一定磁场强度处理根瘤菌和植物,并接种培养。二是用含有水稻幼苗根提取物的培养基培养根瘤菌,接种水稻。三是重复别人用2,4-D外源激素处理植物,接种根瘤菌。镜检观察,用紫云英根瘤菌接种形成的大麦根拟瘤细胞结构非常精细,保持各种细胞器。有侵入线结构和根瘤菌从侵入线释放。根瘤菌被宿主细胞来源的膜包围,成为拟菌体。这些形态结构与豆科根瘤细胞相似,有共生状态特征,但拟菌体有泡状化现象。田菁根瘤菌入侵水稻根形成的拟瘤,在细胞间隙和细胞内都有细菌分布。受侵染的细胞结构粗糙,根瘤菌裸露,无胞膜包围。用2,4-D处理接种根瘤菌的拟瘤细胞结构也如此,但在维管系统内有大量密集的细菌存在。这种结构完全不同于豆科根瘤细胞结构,细菌与植物细胞的形态学相互关系是一种非共生联合作用。     

紫云英根瘤菌的exo与nod基因在宿主结瘤过程中的协同作用

紫云英根瘤菌菌株107经转座子Tn5诱变的胞外多糖合成缺陷型变种(Exo~-),在共生性状方面的改变有四种类型。我们选用了仅在宿主根部形成瘤状突起(Calli)的A类(NA-01,NA-02)、形成无效瘤(Nod~ ,Fix~-)的B类(NA-12)及不结瘤的(Nod~-)D类(NA-14)中的四个突变株分别与消除了共生质粒的Exo~ Nod~-变种(热处理变种及ANU-1116)混合接种紫云英幼苗,观察到与D类变种配合的接种组仍不能结瘤,而与A,B两类变种配合的接种组均诱导宿主产生形态正常的无效根瘤,并且该无效瘤全部被Nod~-变种侵占。说明一个表型仍为Exo~ ,但失去共生质粒的Nod~-变种,可在一个含有该质粒的Exo~-变种的帮助下进入根瘤。这提示共生质粒上的结瘤基因(nod)仅与侵染过程的早期有关,瘤的发育尚需根瘤菌的其他基因,其中包括exo基因的参与。 此外,共生质粒缺失的三个异种根瘤菌突变株分别与紫云英根瘤菌Exo~-变种混合接种时,也都在紫云英根部诱导出无效瘤,并且从瘤中能分离到这三个异种菌。表明在最初的识别作用发生后,植物对共生菌的专一性要求有所降低。     

银合欢根瘤细胞的光学显微镜和电子显微镜研究

银合欢接种根瘤菌形成根瘤后,应用光镜和电镜技术观察。银合欢根瘤由分生组织细胞、皮层组织细胞、维管束系统和侵染细胞区域四个不同部分组成。根瘤菌借助于侵染线侵染细胞,释放进入宿主细胞质中,转变成固氮类菌体。最初每个包被膜内只含单独的类菌体,随后较老的侵染细胞中,每个包被膜内含有一个以上的类菌体。因此,成熟根瘤的侵染细胞可见有2~5个类菌体群集包被膜里,并且明显地累积PHB物质,显示电子染色透明颗粒。本文还讨论了上述变化的意义与银合欢根瘤细胞结构和功能的关系。     

接种S.fredii WGF03及突变体对大豆土壤微生物群落结构的影响

为了研究接种S.fredii WGF03及其exo D基因突变体对大豆结瘤及土壤的微生物群落影响,进一步了解exo D基因的功能,在大豆盛花期摘取每株大豆的根瘤并计数,利用PCR-DGGE电泳结合测序技术分析土壤的微生物群落。结果表明,大豆接种S.fredii WGF03后,根瘤数比不接种组增加191.67%。而大豆接种驻exo D突变体的根瘤数最少,比不接种组减少了16.67%。与空白相比,种植大豆后土壤细菌的种类和数量明显增加;接种不同根瘤菌后,细菌种类及细菌多样性也有变化;测序结果显示,土壤中细菌以Proteobacteria为主,占45.5%,土壤中土著根瘤菌为Bradyrhizobium。总之,S.fredii WGF03能够促进大豆结瘤,种植作物比接种根瘤菌对土壤细菌群落的影响更大。     

关于根瘤菌类菌体有无细胞壁的探讨

根瘤菌与豆科植物共生产生固氮的特殊结构——根瘤,固氮的根瘤中既含根瘤菌又含类菌体。在共生的条件下,根瘤菌诱导根瘤的发育,自我繁殖,合成固氮酶并转化为类菌体。以前认为只有类菌体才能固氮,后经Child和     

石漠化地区根瘤菌的分离鉴定及盆栽抗旱效应

从云南文山峰丛洼地型石漠化地区白刺花(Sopnora riciisolia)、木蓝(Indigofera tinttorial)和三叶草(Trofolium repens)的根瘤中分离到3株细菌，编号为SWFU-B1、SWFU-B2和SWFU-B3,经形态特征、生理生化指标以及16S rDNA序列测定，3株细菌与豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、安徽根瘤菌(Rhizobium anhuiense)和栖稻根瘤菌(Rhizobium oryzihabitans)的相似性分别是100%、99.93%和99.78%。采用盆栽实验，将3株根瘤菌接种在不同干旱胁迫(正常水分、轻度干旱和中度干旱)下的蚕豆植株上，设置未接种(T0)、接种SWFU-B1(T1)、接种SWFU-B2(T2)和接种SWFU-B3(T3)4种接种处理，研究其对蚕豆株高、茎粗、根瘤数目、叶面积、抗氧化酶活性、渗透调节物质和丙二醛含量的影响。结果表明：随着干旱程度加重，蚕豆植株生长减缓，根瘤数量呈显著下降趋势；在同一水分条件下，与未接种相比，接种组蚕豆生长指标结果较好，接种根瘤菌对蚕豆有显著的促生长效...     

根瘤菌胞外多糖的结构与信号功能

共生固氮菌如根瘤菌属(Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ)、中华根瘤菌属(Ｓｉｎｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ)等,能在豆科作物的根部形成独特的根瘤结构,并在根瘤内将氮气固定为氨供宿主利用。根瘤菌与宿主植物的共生体系的形成是有种属特异性的,也就是说一种根瘤菌只能侵染为数不多的几种植物。根瘤形成因子(ｎｏｄｆａｃｔｏｒ,ＮＦ)对这种特异性起了重要的决定作用。ＮＦ是在植物类黄酮的诱导下由根瘤菌合成的一种脂酰基甲壳寡糖,不同根瘤菌的ＮＦ在结构上是不同的。除ＮＦ之外,根瘤菌胞外多糖(ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ,ＥＰＳ)是对宿主植物特…     

能上树的小鱼

我们都知道,豆科植物的种子在土壤中萌发后,土壤中与该种豆科植物相适应的根瘤菌就在幼苗的根系附近大量繁殖,并且侵入到根内,形成根瘤,豆科植物与根瘤菌之间有一种共生关系,根瘤菌可以将空气中的氮转变为含氮的养料,供豆科植物利用。     

豇豆根瘤菌NGR234和紫云英根瘤菌109感染紫云英的比较研究

利用光学和电子显微镜对紫云英根瘤菌菌株109和广宿主的快生型根瘤菌菌株NGR234感染温带型豆科植物紫云英进行了研究,结果表明根瘤菌感染紫云英是通过在根毛中形成侵染线的途径。电子显微镜研究揭示了固氮根瘤中细胞内侵染线的存在。接种二天后,首先可观察到根毛的卷曲或分枝。接种四至五天后,在每株植物卷曲的根毛中可看到侵染线。接种八至十天后的植株出现肉眼可见的根瘤。菌株NGR234能够在紫云英上诱导根毛的卷曲,侵染线和根瘤的形成,但所形成的根瘤却未能固氮,根瘤中无明显的类菌体区,但有少数包有细菌的侵染线。NGR234抗抗菌素的衍生菌均未能使紫云英结瘤。将NGR234的共生质粒转移至三叶草、苜蓿、豌豆、快生型大豆根瘤菌和农杆菌,亦未能使这些细菌获得紫云英上结瘤的能力。     

抗药突变菌株的筛选及其回收测定

近年来,对豆科植物需要快速形成有效根瘤的接种剂越来越受人们注意。如果植株在生长早期形成人工接种的根瘤,它就能充分发挥接种剂的固氮效能。为了研究接种剂对某一豆科植物的结瘤率和所接的根瘤菌在土壤及根际的分布状况,七十年代已开始采用血清技术(Date 1974)和     

土壤中影响根瘤菌存活的主要因素

近年来我国豆科植物接种根瘤菌的事业重新受到重视,特别是豆科种子接种丸衣化后,飞机大面积播种牧草取得良好效果。根瘤菌进入土壤后在土壤中能否存活,存活时间多长,是一个很重要的问题,这涉及根瘤