燕麦-绿豆间作效应及氮素转移特性

为探究燕麦(Avena sativa)-绿豆(Phaseolus radiatus)间作效应及氮素转移特性, 在不施氮肥的大田试验条件下, 设置3种种植模式(燕麦单作、绿豆单作和燕麦-绿豆间作), 采用传统挖根法和¹⁵N同位素标记法进行研究。结果表明, 间作系统中燕麦侵袭力强于绿豆, 绿豆生长受到抑制。整个生育期, 间作燕麦地上部干物质积累量比单作增加14.9%-33.1%, 2年成熟期间作燕麦的氮素积累量比单作分别提高53.1%和44.8%; 间作减少了开花结荚期绿豆氮素积累量和根瘤重量, 降低了绿豆的固氮效率, 绿豆的固氮效率2年平均降低23.7%, 生物固氮量平均减少11.66%。间作绿豆向燕麦的氮素转移率2年平均值达31.7%, 氮素转移量为212.16 kg∙hm^-2。燕麦-绿豆间作降低了开花结荚期绿豆的根瘤固氮酶活性和固氮效率, 但绿豆体内氮素转移增加了燕麦对氮素的吸收利用, 实现了地上部与地下部生长的相互调节和促进, 优化了农田生态系统的氮素管理。     

溶磷性大豆根瘤内生菌的筛选、抗性及系统发育和促生

对采自河南省不同地区的大豆根瘤进行内生菌分离纯化、溶磷性筛选试验。根据能否产生溶磷圈及溶磷圈直径(D)、菌落直径(d)和D/d值大小确定菌株溶磷能力,采用钼锑抗比色法测定培养液中有效磷含量;平板筛选法对筛选菌株进行耐盐性、耐酸碱、重金属等抗性测定,并对筛选菌株进行理化特性、16S r DNA、rec A序列和系统发育分析。结果表明,从分离纯化的324株内生菌中筛选出36株具有溶磷特性,其中20株有较强溶磷性。菌株DD291发酵液中可溶性磷含量最高(452 mg/L),发酵液p H与对照相比均有不同程度下降,最大降幅达2.92。大部分溶磷性内生菌具有较强耐盐碱性,对Pb2+、Cr6+和Cu2+有较高耐受性,对Ni2+和Hg2+抗性较弱。结合细胞形态、生理生化、16S r DNA、rec A序列和系统发育分析结果,菌株确定为Bacillus cereus,Enterobacter cancerogenus,E.cloacae和Pseudomonas putida。部分溶磷菌株对大豆的生长有促进作用,显示出潜在的应用前景。     

豆科植物根瘤发生的分子生物学

豆科是开花植物中的第三大科,也是经济上最为重要的科之一。许多豆科植物的种子中含有丰富的蛋白质,是良好的食品及饲料的来源,如温带种植的豌豆及热带亚热带广泛种植的种类繁多的作物,包括大豆、豇豆等。其它一些豆科植物也很有价值,它们可作为牧草植     

红豆草根瘤侵染细胞的超微结构变化

红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.)是一种抗旱、耐寒、耐热和耐瘠薄的优良豆科牧草,不仅是很好的饲料和绿肥,而且还能大量结瘤固氮,提高土地肥力。因此,它在我国甘肃和其他北方干旱和半干旱贫瘠地区广为种植。虽然不少学者曾对它的引种条件、生产性能、营养成分和形态解剖作过许多研究,但对其共生固氮,特别是与共生固氮息息相关的根瘤在发育中的变化却至今尚无系统报道。因此,为了更好开发利用这一资源,     

豌豆根瘤侵染细胞衰老过程的电镜观察

用透射电镜观察了豌豆根瘤侵染细胞在衰老过程中的超微结构变化,结果表明,侵染细胞和拟菌体的衰老有一定的规律和特征,首先是一些包裹拟菌体的包囊变得疏松,包囊和拟菌体之间出现较大间隙,间隙中常有一些纤维状和泡状物质。然后,细胞质失去正常结构,逐渐凝聚为染色很深的团块,进而完全泡状化,伴随着拟菌体的衰老,寄主细胞质染色由深变浅,细胞器逐渐减少,最后,液泡和质膜相继破裂,细胞完全瓦解,有时在衰老细胞的胞间隙,或在衰老的细胞质中有一定年轻的细菌,甚至在一片崩溃的拟菌体中还有侵染丝,有的还正在向寄主细胞质释放细菌。     

岩溶石山台湾桤木生长表现及根瘤生物量特征

了解台湾桤木(Alnus formosana)在岩溶石山的生长表现以及根瘤生物量的特征,对石山植被的恢复与重建具有重要意义。该文采用典型样地调查方法对岩溶石山4.5年生台湾桤木与速生乡土树种任豆(Zenia insignis)、顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)进行了调查研究,并用方差分析方法进行统计和评价。结果表明:台湾桤木平均胸径、树高、材积和冠幅分别为8.39 cm、7.72 m、0.0271 m3和3.18 m,均大于任豆和顶果木,且差异达到极显著水平;台湾桤木冠长达6.01 m,分别比任豆和顶果木增加106.53%和70.25%;台湾桤木在岩溶石山表现出速生的特性。对台湾桤木样株的根瘤生长状况进行深入调查分析发现,台湾桤木根瘤生物量平均每株达52.77 g,根瘤在水平方向分布从树干基部至树冠投影范围均有生长,离树干50 cm与离树干50～100 cm范围的根瘤生物量相近,离树干100 cm至树冠投影范围的根瘤生物量最多,三个地段的根瘤分别占整株根瘤生物量的15.7%、16.9%、67.4%;大根瘤(直径≥1 cm)在离树干100 cm至树冠投影范围分布...     

基于高通量测序分析西藏沙棘根瘤内生菌的多样性

根瘤是微生物侵染植物根部并与之形成的共生结构,这些微生物都可被称为植物内生菌。豆科植物根瘤中的内生菌常常又被称为根瘤菌,而侵染非豆科植物形成根瘤的主要是放线菌弗兰克氏菌,这些非豆科植物又被称为放线菌结瘤植物。西藏沙棘是一种典型的放线菌结瘤植物,由于其分布生境的特殊性,对其根瘤内生菌的研究具有重要的生态意义。对于西藏沙棘根瘤内生菌的研究,培养方法因难以模拟自然条件而不易获得纯培养,高通量测序技术对其多样性的研究提供了便利。因此,本研究以生长在甘肃省天祝县金强河河滩地的西藏沙棘根瘤为材料,采用16S rRNA基因扩增子高通量测序方法,结合OTU分析,对西藏沙棘根瘤内生菌的多样性进行探讨。实验结果表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,根瘤内的优势属为共生固氮的弗兰克氏菌属（Frankia）,其相对丰度为47.63%,共检测到7个弗兰克氏菌属的OTUs;根瘤内除弗兰克氏菌外,还存在大量的非弗兰克氏菌,共检测到1523个OTUs,隶属于22个门、33个纲、69个目、113个科和202个属,相对丰度排名前9的属中有25个非弗兰克氏菌属的OTUs。该研究也表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,西藏沙棘根瘤中不仅存在着可共生固氮的弗兰克氏菌,并且还分布着非弗兰克氏菌;在同一根瘤样品中,弗兰克氏菌属还具有不同的物种。本研究不仅拓展了西藏沙棘根瘤内生菌多样性的研究方法,还为同一寄主植物中弗兰克氏菌多样性的研究提供了分析思路。