花生根瘤菌高效菌剂的研究

我国在豆科作物上应用根瘤菌接种措施至今已近40年。实践证明,花生在播种时,人工接种根瘤菌,一般能增产10％左右。但这一优势在花生生长期,从外观上难以察看出来,这直接影响着花生根瘤菌剂大面积推广应用。考虑到稀土元素和石油助长剂等所具有的生理活性特点以及与根瘤菌剂配合施用的效果,特开展本项研究,以提高菌剂的应用效果。     

固氮菌菌剂的应用

我们从1972年开始进行花生、大豆根瘤菌剂的应用试验,取得了较好的效果,现分别介绍如下: (一) 花生根瘤菌剂的试验 花生根瘤菌菌剂是用湖北省油料研究所提供的007、009两个菌株,试制了草炭制品13袋,应用15亩。因受旱欠收,但从验收的春胜大队九小队一块试验田的实收产量看,拌菌较对照增长10.39％,通过重复三点取样,每点3—5株考查了经济性状,拌菌花生较     

花生根瘤菌的数值分类

从我国 １１个省、 １６种土壤类型、 ２０多个花生（Ａｒａｃｈｉｓ ｈｙｐｏｇａｅａ Ｌ．）品种上分离到的花生根瘤菌［Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）］中选取５０个代表菌株、并与从津巴布韦引进的４株花生根瘤菌及７株慢生根瘤菌常用的参比菌株共６１株菌进行了１２８项表型特征的测定。数值分类的结果表明,全部菌株在７５％水平上相聚,并在７６％和７７％的水平上分别聚成两大群（群Ⅰ、群Ⅱ）,每大群以较高的相似性（８５％- ９４％）各聚成６个亚群。所用数值分类方法不能将花生根瘤菌和大豆根瘤菌在属的水平上分开,但亚群和未归入亚群的菌株可能暗示亚种或种存在,同时本文结果还表现出花生根瘤菌的地域分布差异及其多样性。     

刺槐根瘤菌的研究Ⅲ刺槐根瘤菌的血清学特性

对从辽西分离的7株刺槐根瘤菌进行了血清学特性的研究。根据免疫扩散试验的结果,7株刺槐根瘤菌可分四个血清型。菌株339、355为第一血清型,菌株359、347为第二血清型,菌株325为第三血清型,菌株329、344为第四血清型。第二血清型菌株的抗血清与花生根瘤B_(27)能形成一条沉淀带,与豇豆根瘤菌NC_(92),与快生型大豆根瘤菌113都能形成一条沉淀带。第四血清型菌株的抗血清能与豇豆根瘤菌NC_(92)快生型大豆根瘤菌113形成一条沉淀带。     

马铃薯培养基中的根瘤菌自生固氮活性

以20％马铃薯提取液为主,加88毫克分子阿拉伯糖(或蔗糖、或葡糖酸盐)、2.5或25毫克分子琥珀酸钠以及0.7％琼脂,配成简易的马铃薯培养基。豇豆根瘤菌(Rhizobium sp·)330S、330V和32H1三个菌株,以及大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)C_8和B_(15)二个菌株纯培养在此培养基上,均具有自生固氮活性。 气相氧的浓度在0.75～2％时,根瘤菌的固氮活性最高。氧浓度超过10％时,活性显著被抑制。当根瘤菌的固氮酶活性已表达后,加入10％氧,2小时后活性就降低,44小时后随着气相氧浓度的下降,固氮活性又有所恢复。在加入不同碳源的马铃薯培养基中,根瘤菌固氮活性的水平因不同菌株而有差异。培养基中加入适当浓度的琥珀酸钠,根瘤菌固氮活性显著提高。培养基的pH在6.4～7.0范围内,豇豆根瘤菌的固氮活性较高,pH低于5.4或高于8.0时,都没有活性。预培养17天的豇豆根瘤菌仍有一定的固氮活性,但以5～7天的活性最高。分析马铃薯不同提取部分对根瘤菌生长和固氮活性的影响时,表明水溶部分比脂溶部分的效果好。     

花生根瘤菌群体遗传多样性和系统发育研究

利用16S rRNA RFLP,16S rRNA序列分析和16S－23S IGS PCR RFLP技术对43株花生根瘤菌和来自其他种属的15个参比菌株进行了群体遗传多样性和系统分析。16S rRNA PCR RFLP分析结果表明,所有供试花生根瘤菌均属于慢生根瘤菌属,在系统发育上与B.japonicum的亲缘关系最近,具有相同的16S rRNA RFLP基因型,而与B.elkanii相对较远。16S rRNA 序列分析结果表明,供试花生根瘤菌在系统发育上更接近于B.liaoningense,序列间差异小于1％,而B.liaoningense在系统发育上与B.japonicum相距很近,其序列间差异小于1％,16S－23S rRNA IGS RFLP分析结果表明,尽管花生根瘤菌与B.japonicum和B.elkanii的亲缘关系很近,但在71％的相似性水平上供试花生根瘤菌仍各自聚为一群,并可进一步分为A、B、C和D4个亚群,该分群还明显反映了地理因素对群体遗传多样性和系统发育的影响。     

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％)。     

豇豆根瘤菌的葡萄糖酸异化作用:关于葡萄糖酮酸途径的证据

通过对数株豇豆(Vigna sinensis)根瘤菌进行的酶及放射性呼吸测定的分析,证明在豇豆根瘤菌里存在进行葡萄酸异化作用的关键酶,这些酶推动已糖循环中的Enter-Doudooff途径,这些豇豆根瘤菌在葡萄糖酸里生长时,不表现酸性戊糖磷酸途径,在葡萄糖酸里生长的细胞     

花生根瘤菌的数值分类*

从我国 １１个省、 １６种土壤类型、 ２０多个花生（Ａｒａｃｈｉｓ ｈｙｐｏｇａｅａ Ｌ．）品种上分离到的花生根瘤菌［Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）］中选取５０个代表菌株、并与从津巴布韦引进的４株花生根瘤菌及７株慢生根瘤菌常用的参比菌株共６１株菌进行了１２８项表型特征的测定。数值分类的结果表明,全部菌株在７５％水平上相聚,并在７６％和７７％的水平上分别聚成两大群（群Ⅰ、群Ⅱ）,每大群以较高的相似性（８５％- ９４％）各聚成６个亚群。所用数值     

新型的根瘤菌剂—油菌剂的研究

根瘤菌使用效果,关键在于菌剂质量。目前生产的菌剂,其剂型落后,运输不便(如琼脂、泥炭菌剂),且不耐干旱高温。采用丸衣化接种,在一定程度上可耐高温干燥,但仅适合某些厚皮种子。对一些皮薄的花生、大豆种子,种皮常遭破损而影响发芽率。因此,研究适宜的剂型,是当前迫切需要解决的课题。     

根瘤菌(Rhizobium sp.)接种在提高我省花生产量和品质中的作用

为了充分发挥花生根瘤菌共生体的固氮作用,不断提高我省花生的产量并改进其品质,三年来,我们对高效根瘤菌株的引种鉴定和有效应用技术进行了研究。我省五个地区(旅大、锦州、本溪、阜新、沈阳)试验示范面积由1978年的2.5亩,1979年的800亩,到1980年的约47000亩,占全省花生播种面积的3％左右。某些单单接种面积比重较大。如黑山县芳山镇公社、义县张家卜公社、本溪偏岭公社法台五队等接种面积已占该社、队花生播种面积的1/2以上。现收试验示范情况分述如下:一、花生根瘤茵株的引进和鉴定:在我省根瘤菌肥技术协作网的统一布置下,     

江汉平原及其周边地区花生根瘤菌的遗传多样性

采用RAPD分析技术和16S－23S rRNA间隔区段（IGS）RFLP分析,分别对分离自江汉平原及其周缘地区的花生根瘤菌进行了遗传多样性和系统发育研究。结果表明,全部供试验菌分别在48％和50％的相似性水平分为Ⅰ、Ⅱ两群,供试花生根瘤菌与参比菌株B.japonicum和B.elkanii聚在群I,参比菌株Rhizobium Sinorhizobium,Mesorhizobium和Agrobacterium聚在群Ⅱ。供试花生根瘤菌的遗传多样性及其在系统发育中的地位主要受地域因素的影响,来自江汉平原中心地带天门和潜江的菌株在76％以上的相似性水平上聚在一起,处于周边地带的武汉和荆州,由于其特定的地理因素的影响。菌株的多样性更为丰富,部分菌株在分类上与其它地域的菌株相互融合,并在较高的相似水平存在一定摆动性,来自外缘随州的菌株,表现了明显的地理分隔作用,其在系统演化中的地位相对独立,总体上从平原腹地到外缘地区。根瘤菌地理分隔作用逐渐明显,在平原外缘的交接地带,根瘤菌的多样性最为丰富。     

花生根瘤菌在根瘤菌系统分类中的地位研究

用12株分类地位已知的代表菌为对照,采用现代细菌分类学方法,对从四川省4个花生产区的天府3号和地方品种上分离的花生根瘤菌,从系统发育方面,探索了花生根瘤菌在根瘤菌系统中的分类地位。多聚酶链反应(PCR)扩增的16S rRNA的4种限制性内切酶长度多态(PCR-RFLP)以及16S rRNA部分碱基序列测定结果同时表明:四川花生根瘤菌与慢生大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)相似性极高。由此推论它们在系统发育及进化方向上是基本一致的。该结果为研究花生根瘤菌的确切分类地位打下了基础。     

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。     

花生根瘤菌抗药性菌株的选育

花生接种根瘤菌有明显的增产效果,但是在老种植区,由于土壤中存有大量的根瘤菌,人工接菌效果不佳。解决这个问题的关键是选育竞争力与感染力强和固氮效率高的菌株。本文主要报道,用抗药标记法选育优良菌株和鉴定人工接种效果。     

安徽地区花生根瘤菌遗传多样性的研究

采用RAPD技术对分离自安徽地区的花生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。结果表明来自凤阳和山东青岛地区花生根瘤菌的遗传距离比快生型和慢生型根瘤菌之间的遗传距离更远;安徽地区花生根瘤菌具有复杂的遗传基础,其遗传多样性丰富,其中来自宿州、合肥、贵池三地区的花生根瘤菌归为慢生型根瘤菌;而来自巢湖、宿州、淮北、芜湖地区的花生根瘤菌与快生型苜蓿根瘤菌的遗传地位更为接近,为快生型根瘤菌。     

重组质粒pHN32对花生根瘤菌固氮的影响

通过三亲本杂交将大豆根瘤菌高效基因工程菌株HN32所携带的增效重组质粒pHN32引入一株快生型花生根瘤菌菌株85-7和另一株慢生型花生根瘤菌菌株co2-5中。花生盆栽结瘤试验结果统计分析表明:p的HN32载体质粒pLAFR1对根瘤菌85-7和co2-5的固氮功能没有影响;pHN32对85-7固氮影响不论在植株干重方面还是在固氮酶活方面统计学上都不显著;而对co2-5则植株干重提高了25.7％,存在极显著差异,固氮酶活尽管提高了51.8％,但统计学上不显著。根瘤中分离的Tc~r根瘤co2-5(pHN32)中的pHN32EcoR1酶切分析表明:pHN32没有发生结构上的变化且固氮增强作用可能由3.7kb外源片段引起。     

大田条件下夏花生结瘤、固氮及其产量效应的研究

从大量的试验研究和生产实践已证实,花生接种根瘤菌能增加花生产量;但对其结瘤、固氮及增产的作用过程(尤其是在大田自然条件下),则缺乏系统地研究。本文就近几年对在大田条件下的夏花生结瘤规律、固氮活性变化及其产量效应进行了一些初步探讨,结果报告如下。     

1株高效花生根瘤菌的筛选与鉴定

从辽宁多地花生种植土壤及其鲜根瘤初步筛选到30株花生根瘤菌,进一步通过回接盆栽花生,测定花生根瘤数、根瘤干重,以及鲜根瘤固氮酶活性、植株全氮量等,筛选出1株结瘤固氮能力较强花生根瘤菌wz-6,通过16S rDNA序列分析,鉴定为圆明慢生根瘤菌(Bradyrhizobium yuanmingense)。为开发优质花生根瘤菌菌剂奠定基础。     

不同载体植物对二斑叶螨-深点食螨瓢虫生长发育和繁殖的影响

【目的】筛选出适宜二斑叶螨Tetranychus urticae Koch、深点食螨瓢虫Stethorus punctillum Weise生长发育和繁殖的载体植物,为深点食螨瓢虫的人工生产繁育提供技术支持。【方法】在(25±1)℃,光周期14L︰10D的条件下,测定二斑叶螨在花生Arachis hypogaea L.、豇豆Vigna unguiculata (L.) Walp、玉米Zea mays L.、辣椒Capsicum annuum L.、茄子Solanum melongena L.上的发育历期、产卵量;深点食螨瓢虫在这5种载体植物上的发育历期、产卵量、成虫获得率等。【结果】二斑叶螨和深点食螨瓢虫在不同植物上的生长发育和繁殖均存在显著差异,二斑叶螨在花生上的发育历期最短,为9.8d;在花生和豇豆上的平均产卵量最大,分别是117.2粒和116.0粒。深点食满瓢虫在5种植物上的发育历期由短到长依次为花生和豇豆(差异不显著)、玉米、辣椒、茄子;深点食螨瓢虫在花生、豇豆、玉米、辣椒、茄子上的产卵量依次为112.6粒、103.8粒、85.2粒、68.2粒、53.4粒。成虫获得率在花生、豇豆、玉米、辣椒、茄子上低依次是80.1%、70.3%、66.7%、9.7%、29.8%。【结论】在花生、豇豆、玉米、辣椒、茄子这5种供试植物中,花生是最适宜二斑叶螨和深点食螨瓢虫繁殖的植物。