大豆根瘤菌突变株的细菌学鉴定(简报)

大豆根瘤菌优良菌种的选育,对提高根瘤菌的接种效果起着重要的作用。以往大都从自然界筛选的办法来获得高固氮高结瘤率的菌株,R. L. Maier等人应用诱变的手段对美国商业用大豆根瘤菌进行处理,得到的诱变菌株较野生菌株结瘤早、固氮力高,在生长室内并能提高植株     

超结瘤大豆根瘤的亚显微结构

电镜观察表明,超结瘤大豆未受侵染的宿主细胞中有一明显增大的细胞核。幼年类菌体为椭圆形,里面有个拟核区,正常类菌体有完善的周膜和ＰＨＢ颗粒,受侵染的寄主细胞中出现类似无效根瘤的异常现象;少数类菌体退化或溶解,还有空周膜及裸露的类菌体,这可能是超结瘤大豆固氮活性较低的原因。     

超结瘤大豆根瘤的亚显微结构

电镜观察表明,超结瘤大豆未受侵染的宿主细胞中有一明显增大的细胞核。幼年美菌体为椭圆形,里面有个拟核区,正常类菌体有完整的周膜和PHB颗粒。受侵染的寄主细胞中出现类似无效根瘤的异常现象：少数类菌体退化或溶解,还有空周膜及裸露的类菌体,这可能是超结瘤大豆固氮活性较低的原因。     

寄主大豆对根结瘤的控制

我国９个大豆品种感染根瘤菌ＵＳＤＡ１１０后,产生不同的结瘤数,低者在２０个以下,高者在６０个以上。赤豆、绿赤豆也可被感染结瘤,而豇豆、扁豆则不能。超结瘤大豆ｎｔｓ３８２作为接穗时能诱导我国大豆原结瘤数有４５个的开育１０号、原结瘤数有１２个的大黄分别发生高结瘤。ｎｔｓ３８２作为砧木时,则不能表现超结瘤,表达超结瘤因子能传给我国大豆,反之存在于我国大豆中的限制超结瘤的因子也能传给ｎｔｓ３８２。ｎｔｓ３     

河西走廊豆科植物结瘤固氮特性初步研究

对甘肃河西走产野生豆科植物结瘤及固氮状况进行了调查。栽培豆科植物均能自然结瘤,野生豆科植物结瘤率仅５０％。该地区豆科植物根瘤大多数圆形、棒状或指状,形状较为规则。栽培植物根瘤多为粉红色,而野生揿为白色、黄色或棕色。ＡＲＡ测定表明,２５．６％根瘤为无效根瘤。不同种不同地区根瘤固氮活性相差较大,一般活力都较低,乙炔还原活性小１μｍｏｌＣ２Ｈ４／ｇＦＷ．ｈ的占检测样品数的２９．９％,最高者信为２８．１９     

寄主大豆对根结瘤的控制

我国９个大豆（ＧｌｙｃｉｎｅｍａｘＬ．Ｍｅｒｒ．）品种感染根瘤菌ＵＳＤＡ１１０后,产生不同的结瘤数,低者在２０个以下．高者在６０个以上。赤豆、绿赤豆也可被感染结瘤,而豇豆、扁豆则不能。超结瘤大豆ｎｔｓ３８２作为接穗时能诱导我国大豆原结瘤数有４５个的开育１０号、原结瘤数有１２个的大黄分别发生高结瘤。ｎｔｓ３８２作为砧木时,则不能表现超结瘤．表明超结瘤因子能传给我国大豆,反之存在于我国大豆中的限制超结瘤的因子也能传给ｎｔｓ３８２。ｎｔｓ３８２于ＮＯ３－环境中仍表现超结瘤的特点也能导入开育１０号、大黄及赤豆根部,并使之在ＮＯ３－环境中结瘤。在ＮＯ３－环境中不能结瘤的开育１０号作为接穗,ｎｔｓ３８２作为砧木的嫁接植株,于子叶生长阶段接受ＮＯ３－时,仍能结瘤,于真对生长时接受ＮＯ３－时．则不能结瘤,表明限制结瘤因子于真叶细胞中被诱导形成。     

美国大豆品种Osumi在分离大豆根瘤菌种质资源中的应用

以黑龙江省大豆品种1211、124为对照品种,用美国大豆品种Osumi为宿主品种,进行分离土壤中大豆根瘤菌的试验工作。结果显示,根瘤菌与Osumi结瘤早,结瘤数量和种类多,结瘤状况明显好于对照品种。结果表明,美国大豆品种Osumi是分离土壤中大豆根瘤菌种质资源的有效大豆品种。     

快生型大豆根瘤菌和大豆品种不同土壤类型对结瘤的相互影响

胡济生教授和H.Keyser1982发表了从中国中部土壤中分离到快生型大豆根瘤菌。当时由于快生型大豆根瘤菌在美国栽培大豆上不结瘤,只能在中国北京黑豆上结瘤,因此,快生型大豆根瘤菌能否在栽培大豆上结瘤和大豆品种间的关系如何引起了人们的重视和研究。1983～1987年很多研究报导了在人工接种条件下快生型大豆根瘤菌能在某些栽培大豆     

两株大豆根瘤菌在结瘤过程中的相互影响

本文报道了大豆根瘤菌菌株PRc005和CB1809在大豆“矮脚早”品种上的竞争结瘤能力。在灯光栽培室进行了大豆砂培盆栽试验,考察了大豆根瘤数、根瘤千重和地上部植株千重。用免疫荧光抗体检测了两个菌株的占瘤率。试验结果表明,菌株cB1809的竞争结瘤能力显著地比菌株PRC005差,后者占有绝对的竞争结瘤优势。但是,菌株cB1809在大豆根际的出现,使菌株PRC005的结瘤数和根瘤干重显著下降。菌株CB1809较高的根际菌数并没有显著地提高该菌的占瘤率。试验结果反映了菌株CB1809不适合大豆“矮脚早”品种的结瘤。     

费氏中华根瘤菌共生质粒扩增对结瘤因子组分和共生固氮能力的影响

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)YC4能在大豆(Glycine max)和野大豆(G．soja)上形成正常固氮的根瘤．人工培养条件下用^14C标记的薄层层析(TLC)法检测根瘤菌产生的结瘤因子(LCOs)的结果表明,与其它4株费氏中华根瘤菌相比,YC4产生的LCOs含有较多的疏水性基团．从YC4菌株中分离到1株共生质粒发生了扩增的自发突变株YSC3,其产生的LCOs中含有较野生型菌株多的1个疏水性组分,28℃培养条件下产生的LCOs量亦较YC4显著增加．结瘤试验结果表明,YSC3菌株只能在大豆和野大豆上形成无效的根瘤．     

固氮作用

<正>测定了6株从花生.根瘤分离的菌株和另外的可以在花上上结瘤但是从共池寄主植物上分离的3株根瘤菌所产生的胞外多糖的成分。这些菌株二中的3株,在大豆(Glycinemax)上结瘤了并且结合特异性的半乳糖大豆外源凝集素。伍大豆上结瘤的根瘤菌,产生的胞外多     

苜蓿中华根瘤菌042B共同结瘤基因nodABC的克隆与序列分析*

根瘤菌的nodABC和nodD在结构和功能上保守,在不同的菌种之间能够互换〔1〕,是目前所有供试的豆科植物结瘤所必不可少的,称为共同结瘤基因。另一类是寄生专一性结瘤基因,如苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的nodPQ等〔2〕,这些基因决定根瘤菌能与哪些种属豆科植物结瘤〔3〕。根瘤菌的结瘤呈寄主专一性,例如苜蓿中华根瘤菌的寄主范围很窄,仅能在苜蓿、草木樨和葫芦巴3个属的豆科植物结瘤〔4〕。但在1995年。本实验室从新疆苜蓿分离到一株菌株042B,既能在大豆又能在苜蓿上结瘤．而且在大豆上具有较高的共生效率〔5〕。本文拟克隆其nodABC,并与其他菌株nodABC序列进行比较,以阐明042B能在大豆和苜蓿结瘤的分子机制。     

脲酶抑制剂氢醌对大豆结瘤、固氮和木质部溶质氮形态的影响

首次报导了在白浆土和砂壤土上使用氢醌(HQ)抑制土壤脲酶活性,有效地缓解尿素分解产物及其随后的氧化产物对大豆结瘤和固氮活性的抑制效应,结果表明:1.HQ浓度在40PPM以内对大豆幼苗生长及初生结瘤表现促进作用;进一步提高HQ浓度将使大豆根系生长受阻变态而阻止结瘤。2.HQ(10—50PPM)提高了离体活性大豆根瘤类苗体悬液的耗氧量(79.4—86.1％)和琥珀酸脱氢酶活性(124.7—138.4％)。3.盆栽和田间试验证实,由于HQ缓解了尿素的分解,从而颇大减轻了尿素对大豆结瘤和固氮(乙炔还原活性)的抑制效应;通过大豆木质部中溶质氮形态(酰胺、酰脲和硝酸盐)的分析进一步证实了,大豆植株从根部向地上部运输的氮素形态同土壤氮转化强度和根瘤固氮强度(酰脲相对丰度)之间的紧密联系。4.由于麦秸还田土壤脲酶活性提高,故应提高HQ剂量;与此同时,通过麦秸的“氮因子效应”便能完全解除尿素对大豆结瘤固氮的抑制,并为大豆籽实发育提供了丰富的土壤氮源。     

根瘤菌转录因子RluD基因突变抑制大豆共生结瘤

[目的]研究根瘤菌自身转录因子RluD在大豆共生结瘤中的作用,[方法]利用三亲杂交对根瘤菌RluD突变体进行构建,并利用PCR和qRT-PCR对突变体进行验证。利用大豆结瘤实验,测定RluD突变对根瘤菌结瘤能力的影响。最后,利用转录组对RluD突变所影响的信号通路进行了研究。[结果]根瘤菌转录因子RluD突变能够抑制根瘤的产生,显著降低大豆植株根瘤数和根瘤干重,根瘤数由每株17.0下降到12.0,根瘤干重由每株24.0 mg下降到18.0 mg。表达量分析表明,在大豆共生结瘤过程中RluD所调控的基因能够参与到大豆的免疫信号途径。转录组结果表明,转录因子RluD主要参与根瘤菌ABC转运,鞭毛组装,胞外多糖生物合成,细菌分泌系统,碳代谢等通路。[结论]根瘤菌转录因子RluD能够正调控大豆共生结瘤,其突变情况下能够降低29.4%的根瘤数和25.0%的根瘤干重。     

大豆结瘤突变体成分的初步分析及其对硝酸还原酶活性和结瘤的影响

超结瘤大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍ ａｘ （Ｌ．） Ｍｅｒｒ．） ｎｔｓ ３８２ 和不结瘤大豆Ｎｏｄ ４９ 的叶和根组织水提取物经Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ２５ 过滤、洗脱,再根据洗脱物对硝酸还原酶（ＮＲ）活性的影响可划分为４ 个组分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）样品,即ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ１、ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ２、ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ３ 和ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ４。其中, ｎｔｓ３８２ Ｆ２ 和Ｆ４ 抑制ＮＲ 活性作用在接种ＵＳＤＡ１１０ 后明显下降, 但接种的ｎｔｓ ３８２ Ｆ２ 却能提高大豆Ｂｒａｇｇ 的结瘤数达一倍, 而接种的ｎｔｓ ３８２ Ｆ３ 和Ｆ４ 的作用不明显。ＮＲ 活性抑制因子不是刺激结瘤的因子, 刺激结瘤的因子主要分布在接种的ｎｔｓ３８２ Ｆ２ 部分中。与这一现象相反, Ｎｏｄ ４９ Ｆ２ 和Ｆ４ 抑制ＮＲ活性的作用在接种后更强, 且也抑制大豆ｎｔｓ ３８２ 的结瘤, 其中Ｎｏｄ ４９ Ｆ４ 抑制结瘤的作用基本不能逆转。抑制结瘤因子主要分布在接过种的Ｎｏｄ ４９ Ｆ４ 部分中     

一株能在大豆上结瘤的苜蓿中华根瘤菌

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)XJ96077分离自新疆的苜蓿根瘤中,其原宿主为紫花苜蓿(Medicago sativa)。交叉结瘤试验发现,它既可在苜蓿上又能在大豆上结瘤固氮。DNA(G C)mol％分析表明,XJ96077的DNA(G C)mol％为61．9％,与已报道的根瘤菌属的DNA(G C)mol％范围(59％-64％)相符。DNA同源性分析表明,XJ96077与苜蓿中华根瘤菌USDA1002^T和042BM的同源性分别达到93％和80％,说明XJ96077归属于苜蓿中华根瘤菌。应用绿色荧光蛋白基因标记XJ96077,得到重组菌株XJ96077(G)。将其接种普通紫花苜蓿,通过激光共聚焦荧光显微镜可以检测到标记基因的表达。接种北引1号大豆上,同样可以清楚地观察到标记基因在根瘤中的表达,从而确证了XJ96077能同时在苜蓿和大豆上结瘤。通过不同品种大豆的结瘤试验,发现XJ96077对大豆品种的结瘤能力不同。     

盐生野大豆的异黄酮积累及其生态学意义

以自然生长在盐碱地上的野大豆(Glycine soja)和不耐盐的栽培大豆(G. max)为材料,测定了它们在不同盐度条件下叶片、根部和种子的异黄酮含量,并测定了它们叶片的L-苯丙氨酸含量和苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性,还测定了它们根部的结瘤量和固氮酶活性。通过两者比较,分析了它们的大豆异黄酮代谢和盐渍环境的关系。结果表明:盐渍处理不抑制盐生野大豆PAL酶的活性,其大豆异黄酮大量积累;相反,盐渍处理明显抑制栽培大豆PAL酶活性,其大豆异黄酮含量减少,而大豆异黄酮合成前体L-苯丙氨酸积累。结果还显示:在盐渍条件下,盐生野大豆根部异黄酮积累的同时,其根瘤结瘤量较多,且固氮酶活性也较高;而栽培大豆随着其根部异黄酮的减少,其根瘤结瘤量大大减少,且固氮活性大大下降。野大豆和栽培大豆的这些差别说明:盐生野大豆积累大豆异黄酮有其生态学意义,这很可能是野大豆通过异黄酮次生代谢途径适应盐渍环境的一种重要机制。     

Tn5-Mob系统诱导根瘤菌属之间耐盐和共生性状的转移

本实验通过质粒pSUP501l及其辅助质粒RP4将Tn5-Mob随机插入苜蓿根瘤菌(Rhizo-bium meliloti 042B)的基因组中,得到86株接合子SR。随机选取4株SR,通过辅助质粒R68．45的三亲本杂交,将它们的DNA片段引入慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium,japo—nicum USDA 110),获得106株接合子BSR。大部分BSR菌株获得了生长快速的特性和耐盐性,一般能耐0．3—0．5m01／L Nacl,其中有些菌株能产生黑色素。将9o株BSR回接大豆和苜蓿植株,发现47株能在大豆和苜蓿植株结瘤,但在苜蓿卜无固氮活性;26株只能在大豆植株结瘤固氮;13株只能在苜蓿植株结瘤而不固氮;4株在大豆和菖蓿植株均不结瘤。其中,获得了4株耐盐性和固氮酶活性强的接合子。     

几种生态因素对西北干旱地区豆科植物结瘤固氮的影响

通过对西北干旱地区栽培和野生豆科植物不同环境条件固氮状况的调查表明,栽培豆科植物一般能自然结瘤,野生豆科植物种的结瘤率极低。根瘤颜色栽培植物多为粉红色,而野生植物多为白色、黄色或棕色。通过对水分、光照强度和温度等不同条件下根瘤ARA测定,表明根瘤固氮活性与生态条件关系密切,而土壤水分是限制根瘤固氮活性表达的主要因素。     

pH对土壤中土著快、慢生大豆根瘤菌结瘤的影响

1　引　　言土壤 ｐＨ对根瘤菌结瘤的影响一直是微生物学和微生物生态学研究的内容之一[4] .在对大豆根瘤菌的研究中 ,早期的研究主要集中于生长慢、产碱的大豆慢生根瘤菌 (Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ) [1,2 ] .1982年 ,Ｋｅｙｓｅｒ等[3] 报道了一类生长快、产酸的大豆根瘤菌 ,并命名为费氏中华根瘤菌 (Ｓｉｎｏｒｈｚｏｂｉｕｍ ｆｒｅｄｉ ｉ) .由于它们在生理特性方面存在着明显的差异 ,其结瘤能力以及环境的生物、物理和化学等因素对结瘤的影响一直受到广泛的重视 .本文研究了偏酸、偏碱的 ｐＨ对费氏中华根瘤菌…