湖北地区快生型大豆根瘤菌的质粒及结瘤基因的初步定位

从湖北省潜江县和监利县的4个采集点分离纯化了26株快生型大豆根瘤菌。质粒分离分析结果表明:所测快生型大豆根瘤菌中均有1—3条质粒带,分子量范围在50—300 Md之间。从26株快生型大豆根瘤菌中,选出分属两个血清型的5个菌株,依据根瘤菌nodABC基因在所有根瘤菌种中的结构同源性,对快生型大豆根瘤菌的结瘤基因(nod)进行了初步定位,其结果表明:R173、X143、B21、B2,D13菌株的质粒DNA中没有与nod ABC基因同源的片段存在,而R173、X143、B21、D13菌株的总DNA中含有部分no     

根瘤菌可溶性蛋白和酯酶的电泳图谱分析

我们分析行了二十株根瘤菌可溶性蛋白和酯酶的电泳图谱。菌株中14株分离自野大豆的快生型大豆根瘤菌和3株慢生型大豆根瘤菌;另外3株根瘤菌分别分离于苜蓿、豌豆和三叶草。根据它们电泳谱带的Rf值,计算了各根瘤菌可溶性蛋白图谱间的相似性系数。快生型大豆根瘤菌的电泳图谱均不同于慢生型大豆根瘤菌和其他根瘤菌。鉴于各菌株有其独特图谱,以此作为根瘤菌分类和鉴定的依据,是较可靠的方法。     

新疆土著大豆根瘤菌的表型多样性

选用分离自新疆昌吉市郊土壤的大豆根瘤菌61株和参比菌5株,对它们进行唯一碳氮源、抗生素抗性和抗逆性等表型性状分析,结果表明所有菌株在70.1％相似水平上分为快生大豆根瘤菌和慢生大豆根瘤菌2群,其中快生大豆根瘤菌在81.4％相似水平上又分为2个亚群,40株供试的新疆快生大豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌聚为一群;7株供试菌聚为一小群,抗逆性强。所有供试快生菌株都与费氏中华根瘤菌相似性低,所以新疆快生大豆根瘤菌可能是与费氏中华根瘤菌相独立的一个种。     

五株大豆根瘤菌噬菌体的普遍性转导

本文研究了5种烈性大豆根瘤菌噬菌体在大豆根瘤菌菌株间的普遍性转导。噬菌体psc和psx能在慢生大豆根瘤USDA110菌株间转导营养缺陷型标记和卡那霉素抗性标记。快生大豆根瘤菌MD3菌株间可通过噬菌体pfm转导营养缺陷标记和卡那霉素抗性标记。噬菌体pfc和pfx可在快生豇豆根瘤菌ANU240及其变种ANU265间转导抗性基因和定位于共生质粒（sym质粒）上的结瘤基因（common nod）。所有转导频率均在10-6~10-7之间。用紫外线处理噬菌体裂解液可以相应提高转导频率。     

刺槐根瘤菌的表型多样性研究

从杨陵地区采集豆科树种刺槐的根瘤,经分离、纯化,获得40株未知菌株,并选取35株参比菌株,进行唯一碳源、氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应等共105项生理生化测定。结果表明：供试的刺槐根瘤菌在碳、氮源利用、抗生素敏感性、对染料的抗性程度等方面存在着差异。部分菌株具有较强的耐盐碱能力,其中42．5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,17．5％的菌株可在初始pH12的YMA培养基上生长。从数值分类树状图可见,在86％的相似水平上未知菌株构成了3个新的类群,其中第1、2类群各有10株菌,中心菌株分别为NWYC113和NWYCl29,第3类群有7株菌,中心菌株为NWYC147。其分类地位需进一步研究和确定。     

根瘤菌属几种同工酶的研究

本文对根瘤菌属12株不同根瘤菌的过氧化物酶,谷氨酸草酰乙酸转氨酶及酯酶同工酶进行了测定,结果发现:所有菌株的过氧化物酶和谷氨酸草酰乙酸转氨酶均呈阴性。酯酶同工酶酶带数在快生型和慢生型根瘤菌之间存在明显的区别,在YMA培养基上,快生型根瘤菌仅有1—2条,迁移率在0.71—0.98之间变化;而慢生型根瘤菌却有4—6条酶带,迁移率在0.15—0.98之间变化,同一菌株在不同碳源上酯酶同工酶酶带数也发生显著变化。     

根瘤菌同工酶图谱分析和分类

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了９株根瘤菌酯酶及ＳＯＤ同工酶图谱,结果显示快生型根瘤菌与慢生型根瘤菌有明显区别,不仅根瘤菌种间有明显差别,而且菌株间也存在差异。Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍｂｉｏｖａｒｓｖｉｃｅａｅ和ｐｈａｓｅｏｌｉ具有相同的ＳＯＤ图谱和相似的酯酶图谱。快生型大豆根瘤菌的上述同工酶图谱不同于慢生型大豆根瘤菌和其它快生型根瘤菌。     

光敏生物素标记总DNA探针对大豆根瘤菌的检测

以光敏生物素标记慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)USDA110总DNA作为探针,与快生型大豆根瘤菌杂交时,没有杂交斑点形成,而与慢生型大豆根瘤菌中的部分菌株能形成杂交斑点,表明该探针具有种和部分菌株特异性,用该探针与压碎的根瘤汁液进行DNA杂交,检测USDA110在不灭菌的盆栽土壤中的竞争结瘤能力,发现USDA110在大豆不同生育期的占瘤率为70%～90%。     

安徽地区大豆根瘤菌遗传多样性研究

采用RAPD技术对分离自安徽地区的大豆根瘤菌和部分参比菌株进行了遗传多样性和系统发育研究.结果表明:来自山东即墨、宿州灵壁、凤阳小溪河和六安金寨的菌株归为慢生型根瘤菌、来自安庆宿松、凤阳中都城、巢湖含山、滁州天长、淮北杜集、蚌埠淮上的菌株归为S.xinjiangensis,来自滁州全椒和风阳韭山洞的菌株是与花生根瘤菌和苜蓿根瘤菌更接近的快生型根瘤菌.而1株来自巢湖庐江的大豆根瘤菌和其它菌株的遗传距离较远,单独归为一类,其遗传地位特殊.     

根瘤菌属胞外多糖的研究

本文研究了豌豆根瘤菌(Rhizobum Leguminosarum),苜蓿根瘤菌(R. meliloti),三叶草根瘤菌(R. trifolii),菜豆根瘤菌(R. phaseoli),豇豆根瘤菌(Rradyrhizobium sp.(Vigna))和大豆根瘤菌(R. Japonicum)产生的胞外多糖化学组分的差异,结果表明,不同种的根瘤菌能产生具有不同组分的胞外多糖,其多糖组分的差异主要表现在糖醛酸和甘露糖的含量。豌豆根瘤菌、三叶草根瘤菌,菜豆根瘤菌产生的胞外多糖含有糖醛酸,大豆根瘤菌和苜蓿根瘤菌产生的胞外多糖一般不含有糖醛酸。根瘤菌有快生型和慢生型之别,这种差异也可由其产生的胞外多糖组分看到,一般快生型根瘤菌:豌豆根瘤菌,苜蓿根瘤菌,菜豆根瘤菌,三叶草根瘤菌,(包括最近证明的快生型大豆根瘤菌)的胞外多糖中甘露糖所占百分比较低(低于20％),葡萄糖所占的百分比较高(高于60％),而慢生型根瘤菌:大豆根瘤菌和豇豆根瘤菌的胞外多糖中甘露糖所占百分比较高(高于36％),葡萄糖所占的百分比较低(低于50％)。     

五种主要土壤类型土著大豆根瘤菌的生态学特点及接种效应

本研究历时4年,对吉林省主要土类土著大豆根瘤菌的生态学特点及接种效果进行了调查与研究。结果表明:土著大豆根瘤菌的类型:黑土、草甸黑土以慢生型为主,淡黑钙土、白浆土全部为慢生型,轻碱土全部是快生型。血清型:黑土、草甸黑土和白浆土中以477—28、477—694为主,淡黑钙土中以35为主,而轻碱土中以113和516快生型为主。固氮酶活性:淡     

刺槐根瘤菌的研究 Ⅱ刺槐根瘤菌可溶性蛋白及酯酶特性

运用垂直平板凝胶电泳技术,以快生型大豆根瘤菌为对照,分析快生型剌槐根瘤菌可溶性蛋白及酯酶同功酶的特性。试验结果表明,剌槐根瘤菌与快生型大豆根瘤菌有明显差异,剌槐根瘤菌之间表现出微小差异,依照微小差异可将剌槐根瘤菌分成两个类型。     

快生型大豆根瘤菌基因库的构建

本文报道了用柯斯质粒(cosmid)pLAFRI 作为载体,通过 EcoRI 部分酶切快生型大豆根瘤菌的全部 DNA,获得“目的”DNA 片段,用大肠杆菌 ED8767作为受体菌株,我们构建了一株快生型大豆根瘤菌——B52菌株的基因库。插入的基因片段大小为20～30kb,所获得的抗性菌落数为3.9×10~4,其中外源基因插入频率为70%,重组子数超过“理论”值,达到了希望的建库要求。     

紫色非硫光合细菌与大豆根瘤菌固氮作用的协同效应

从东北地区水稻及大豆根际分离出的两株紫色非硫光合细菌(球形红假单胞菌菌株N8611和胶质红假单胞菌菌株N84),分别与快生型大豆根瘤菌QB113以及慢生型大豆根瘤菌B16—11C共同培养时,其固氮比活与它们的纯培养菌相比有显著提高,说明这两类菌的固氮活性具有协同效应。两株光合细菌及其胞外组分,以及光合细菌与大豆根瘤菌共同培养时分离出的胞外组分,能显著加强由上述根瘤菌所形成根瘤的固氮活性。可以初步肯定,上述协同效应的原因之一是光合细菌胞外组分的刺激作用。     

单株根系来源的土著大豆慢生根瘤菌多样性

本文对由１株大豆根瘤分离、鉴定的１２个土著大豆慢生根瘤菌（Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）菌株进行了种内多样性分析。在ＹＥＭ琼脂培养基上观察菌落大小不同（直径≥１０ｍｍ至≤０５ｍｍ）的菌株,有形成粘稠而半透明的Ｍ型菌落和稀薄而透明的Ｗ型菌落。以ＥＬＩＳＡ鉴定血清类型,分为ＬＬ１９血清族（包括Ｓｚ１１２ｓ）血清组和Ｓｚ１１９ｓ血清型及其他血清组）和非ＬＬ１９血清族（包括Ｓｚ１１３ｓ和Ｓｚ１２１ｓ两血清型及未知血清型）。以Ｄｉｇｏｘｉｇｅｎｉｎ标记的ｐＭＪＳ１２为探针检测菌株染色体ＤＮＡ的ＥｃｏＲＩ消化产物的分子杂交谱,出现称为Ⅰ型的９６ｋｂ和Ⅱ型的６４ｋｂ两种类型的单一分子杂交带。ＨＰ５８９０Ａ气相色谱分析细胞脂肪酸,检出８种成分。其中,Ｃ１４∶１、Ｃ１８∶１和Ｃ１４∶０存在于所有供试菌株中,为不同于快生根瘤菌的３种主要成分,以此可将供试菌株分成６组不同菌株     

吉林省黑土土著大豆根瘤菌的生态特性及与不同豆种的共生效应

黑土土壤中有丰富的土著大豆根瘤菌,为了稳定和提高大豆根瘤菌在黑土区的接种效果,我们从１９８８年起,对吉林省黑土土著大豆根瘤菌的类型、血清型、固氮酶活性、快慢生型的分布、结瘤竞争能力以及与不同大豆品种的共生效应等进行了测定,并提出了吉林省黑土区高固氮力和低固氮力种质。以菌体本身的固氮酶活性来看,榆树黑土为２４．８１６Ｃ２Ｈ４μｍｏｌ／克干瘤·小时,公主岭黑土为２４．８２７Ｃ２Ｈ４μｍｏｌ／克干瘤．小时．榆树黑土用４０株进行土著大豆根瘤菌血清型的测定,其中３４株属于４４７－２８血清型,６株为其它血清型。公主岭黑土用１６４株进行测定的,有１４３株属４７７－２８血清型,１７株属１１３血清型,有４株属其它血清型。榆树黑土和公主岭黑土中以慢生型大豆根瘤菌为主．共生效应测定结果,吉林２３固氮力最强,固氮量为４．２４９０８ｇ／盆;其次是长８２１０—４,固氮量为２．００９８ｇ／盆;长农５最低,为０．５４１９ｇ／盆。     

元素分析法分类大豆根瘤菌

用自动元素分析仪,测定细胞成分N、C含量,以N/C比值,将大豆根瘤菌分为三个不同的类群。笫一群为快生型大豆根瘤菌,N含量为2.74—4.33%,C含量为50.82—52.73%,N/C比值<10;第二群为慢生型大豆根瘤菌,N含量为5.52—9.00%,C含量为45.14—50.32%,N/C比值为11.43—20.94;第三群为超慢生型大豆根瘤菌,N含量为10.45—11.53%,C含量为42.56—45.31%,N/C比值为24.16—25.44。分析结果表明,本技术为大豆根瘤菌的分类,提供了可靠的数据     

耐盐高效大豆根瘤菌株的构建

快生型大豆根瘤菌RT19是一株耐盐而固氮能力差的菌株,在含有0．3 mol／L Nacl的YM培养液中生长良好,代时为3．5h,甚至在0．6mol／L NaCl条件下仍可生长。慢生型大豆根瘤菌USDA110对盐敏感,在含有0.1 mol／L Nacl的YM培养液中不生长,但结瘤固氮能力强。     

不同地域豇豆(Vigna unguiculata)根瘤菌的表型和遗传多样性

豇豆根瘤菌既是豆科植物根际微生物的主要类群,也是重要的根瘤菌资源之一。通过最适碳/氮源、内源抗生素抗性和NaCl耐受性等表型特征和16S-23S Intergenetic Region(IGS)RFLP特征分析对分离自8个不同地域的52株供试豇豆根瘤菌的进行了表型和遗传多样性分析。供试菌株无论是在表型还是遗传型方面均具有丰富的多样性。根据IGS RFLP特征,供试豇豆慢生根瘤菌分为以下4个IGS类群:IGS-Ⅰ为豇豆根瘤菌的优势群体,在系统发育上相对独立;IGS-Ⅱ和IGS-Ⅲ的菌株分别属于Bradyrhizobium japonicum和Bradyrhizobium liaoningense;IGS-Ⅳ属于Bradyrhizobium elkanii。豇豆快生型菌株则分别归为IGS-Ⅴ和IGS-Ⅵ群,在分类地位上分别属于Sinorhizobium fredii和Rhizobium leguminosarum。不同地域的菌株在多样性方面具有明显的差异。分离自湖北红安的菌株仅与黑龙江德都具有一定的相似性,Jaccard系数为0.25,表现出地理隔离作用。来自黑龙江德都和广西武鸣的菌株的多样性最为丰富,其Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别为0.667和1.243与0.593和0.961。     

海南快生根瘤菌蛋白,多位点酶及质粒电泳

在本室以前的研究中,海南快生根瘤菌具有分类上的多型性。其一部分归于已知各根瘤菌种,另有一部分菌株构成独立的表观群及相应的ＤＮＡ同源群（亚群Ⅱ和Ⅳ）。本文采用不同的电泳方法,分析了海南快生根瘤菌和已知根瘤菌种的代表共５５个菌株的全细胞蛋白、酯酶、过氧化物酶及质粒组成。结果表明：同一亚群的菌株间有相似的蛋白图谱,种群之间有较明显的差异,根瘤菌中普遍存在酯酶,酶带的数量和迁移率具有菌株专一性,更适合于苗株的鉴别。过氧化物酶只在部分菌株中观察到,亚群Ⅱ与亚群Ⅳ的菌株均显示一条酶带,但二者之间的相对迁移率有明显差别。质粒电泳中,大多数海南快生菌中存在着大质粒,分子量范围是２０－４０００Ｋｂ,同一亚群中的不同菌株间具有一定相似性,这些结果为海南快生型根瘤菌的分类提供了一些辅助证据。