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。     

根瘤菌吸氢酶基因转移的研究

通过三亲本杂交将含有花生根瘤菌吸氢基因的质粒pZ 55(Tcr)转入不吸氢的花生根瘤菌Ra 34等菌株 (Hup- ,Nif+,Apr)中 ,筛选到既具有吸氢又具有固氮能力的花生根瘤菌结合株Rz34 2。在自生和共生条件下 ,结合株均可表达高吸氢和高固氮活性。以结合株Rz34 2接种的花生植株叶片的干重比不接种的、接种受体株Ra34(Hup- )和接种对照菌株L8 3(Hup+,Nif+)的分别高 6.2 %、7.6%和 6.3% ;种子的含氮量分别高 8 9%、1.00 %和 6.0 % ;产量分别高 188%、1 0 5%和 1 0 7%。研究结果表明 ,以含吸氢基因的结合株接种花生能提高根瘤菌与花生的共生固氮效率 ,增加作物的产量。     

快生型大豆根瘤菌在山东嘉祥获得了良好的田间应用效果

中国农业菌种保藏中心从我国九省、市、自治区的11个不同生态环境中收集到57株快生型大豆根瘤菌,通过水培、沙培试验,对其生物学特性进行了鉴定,通过固氮酶活性、植株干重、茎叶含氮量的测定,明确了快生型大豆根瘤菌总的共生特点.快生型大豆根瘤菌大多能与相适应的中国栽培大豆有效共生,固氮酶活性一般在200～300nMC_2H_4/克鲜瘤.分单株干重和茎叶含氮量比不接种对照提高1倍左右,比慢     

氮素调控花生共生结瘤的机制研究进展

氮是花生生长发育所需的大量元素,共生结瘤固氮是花生获取氮素的主要方式之一。花生共生结瘤固氮涉及复杂的调控机理,揭示氮素对根瘤固氮的调控机制对发挥生物固氮潜力具有重要意义。本文系统总结了花生根瘤形成的“裂隙侵染”机制、花生共生结瘤和数量调控的机制以及氮素影响花生结瘤的调控机制。目前,氮素影响慢生根瘤菌与花生互作进而调控结瘤的分子机理尚不清楚,因此未来的研究重点应该集中在氮素影响花生慢生根瘤菌与花生的信号交流、根瘤数调节和营养交换机制等方面,为提高花生结瘤固氮效率和产量、减少化学氮肥施用提供理论基础。     

VA菌根真菌、根瘤菌双接种对大豆增产效果的影响

本文论述了在自然状态下的土壤里,VA菌根真菌、根瘤菌双接种对大豆结瘤、菌根真菌侵染率、固氮酶活性及植株养分吸收状况的影响.研究结果表明,VA菌根真菌、根瘤菌双接种明显提高大豆结瘤能力与固氮酶活性,并可促进植物对养分的吸收,双接种比单接种VA菌根真菌处理提高产量140%,比单接种根瘤菌处理提高55.84%.     

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。     

外源质粒（基因）导入花生根瘤菌的行为分析

利用二亲本或三亲本杂交的方法,将携带有共生固氮基因的外源重组质粒或外源载体质粒导入慢生型花生根瘤菌［Ｂｒａｄｙｒｈｚｏｂｉｕｍｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）］１４７－３和快生型花生根瘤菌［Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）］８５－７中。探讨了转移接合子中外源质粒在人工培养条件下和共生条件下的稳定性,发现外源质粒在花生根瘤菌中的稳定性与质粒的类型、受体菌的特性和环境条件有关。同时还探讨了外源质粒上的共生基因对受体菌１４７－３共生固氮效率的影响。结果表明,外源共生基因对共生固氮能力的影响是复杂的,既可以产生正效应,也可以产生负效应。     

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。     

NO-3态氮对花生结瘤与固氮作用的影响

NO- 3 - N是环境介质中影响豆科植物共生固氮的重要因素。通过土培方法研究了 NO- 3 - N对花生根瘤生长发育和固氮功能的影响 ,结果表明 ,随着 NO- 3 - N施用量的增加 ,花生根瘤原基、根瘤数和根瘤干重明显降低。当 NO- 3 - N施用量为 5 0、1 0 0 mg·kg- 1时花生单株和单位根瘤固氮酶活性升高 ,而施用 NO- 3 - N为1 5 0、2 0 0 mg·kg- 1时花生的固氮酶活性较低。结果分析表明 ,环境介质中较高浓度的 NO- 3 - N可能是通过影响根瘤菌 -花生间的识别侵染 ,从而抑制根瘤原基形成并导致可见根瘤的数量减少 ;花生根瘤生长发育主要受环境中 NO- 3 - N浓度和其根系含氮量的影响 ,而与植株吸氮量关系不大。     

大豆和花生根瘤菌引种和鉴定及应用技术的研究

大豆和花生是我省的重要豆科油料作物,栽培面积近几百万亩,约占我省耕地面积的六分之一。由于它们和根瘤菌间的共生固氮作用在自然界氮索平衡,提供作物营养和提高土壤肥力上具有重要意义,因此,世界各国的土壤微生物学工作者对豆科作物根瘤菌共生固氮在农业上的应用     

一株分离自裸子植物罗汉松根瘤的根瘤菌

根瘤菌与豆科植物共生结瘤固氮被认为是地球上最重要的生物固氮体系. 裸子植物罗汉松与根瘤菌共生结瘤至今未见报道. 采用常规根瘤菌分离技术从罗汉松及其变种小叶罗汉松根瘤中分离获得11株内生细菌, 将它们回接宿主可导致结瘤, 乙炔还原法测出微弱的固氮酶活性. 传统的生理生化鉴定方法和16S rDNA全序列分析证明该内生细菌代表菌株GXLO 02隶属于根瘤菌.     

华癸根瘤菌外膜孔蛋白编码基因MCHK_1326突变株的构建与共生固氮表型分析

【目的】Mesorhizobium huakuii 7653R的MCHK_1326基因编码一种外膜孔蛋白,可能参与根瘤菌侵染宿主植物以及结瘤固氮过程,本研究旨在探索该基因在共生固氮中的功能。【方法】生物信息学分析MCHK_1326蛋白的结构特征及生物学功能,启动子原位表达技术检测MCHK_1326共生时空表达特征,利用Cre-loxp系统构建MCHK_1326缺失突变株,考察其共生固氮表型及早期侵染事件,通过植物盆栽并额外添加无机氮源,检测突变株接种紫云英后的共生固氮表型变化。【结果】MCHK_1326基因在侵染早期如侵染线的延伸等过程中表达,在成熟根瘤的侵染区表达,与野生型相比,突变体△1326侵染线和根瘤原基数量显著减少;植株地上部分鲜重与固氮酶活性极显著降低,根瘤数量和根瘤重量显著降低;额外添加无机氮源能恢复其共生缺陷表型。【结论】MCHK_1326基因参与根瘤菌早期侵染和结瘤,在根瘤发育与共生固氮过程中发挥作用。     

蚕豆根瘤菌接种效应研究

为发掘和利用青海冷凉地区蚕豆优良的根瘤菌种质资源,确定根瘤菌的接种效应。将分离、纯化、分子鉴定的16株蚕豆根瘤菌通过盆栽回接试验的方法进行筛选。结果表明,筛选出6株根瘤菌,它们与青海13号蚕豆共生匹配效果较好,共生固氮能力强,促进蚕豆生长效果明显。     

华癸根瘤菌urtB基因突变株的构建与共生固氮表型分析

【目的】尿素ABC转运体透性酶亚基编码基因urtB可能参与尿素代谢及支链氨基酸转运;本文旨在获得实验证据阐明urtB基因对华癸根瘤菌结瘤和固氮的影响,为深入研究其功能机制提供一定的科学依据。【方法】利用生物信息学分析urtB基因的结构特征及生物学功能,通过荧光定量检测urtB基因在自生和共生条件下的时空表达特征和启动子原位表达技术检测urtB基因组织表达特征,采用插入突变构建urtB突变株,通过植物盆栽并结合添加氮素处理,检测与分析突变体的共生固氮表型变化。【结果】分析表明urtB基因对于氮素转运非常重要,在共生条件下的表达水平比自生培养条件下显著上调表达;在成熟根瘤的固氮区中大量表达;正确构建和筛选获得了根瘤菌urtB突变株;接种urtB突变株与野生型菌株7653R相比较,突变体根瘤发育异常;植株地上部分生物量和根瘤固氮酶活性显著降低;添加氮素可恢复其共生缺陷表型。【结论】华癸中慢生根瘤菌urtB基因可能通过影响根瘤中氮转运或同化,进而在根瘤发育与共生固氮中发挥重要作用。     

氮处理对大豆根瘤固氮能力及GmLbs基因表达的影响

共生根瘤的固氮效率受外界氮素的严格调控。除固氮酶活性外,豆血红蛋白(Lb)浓度亦是反应固氮能力的重要指标。为明确氮水平对生物固氮作用的影响,以大豆(Glycine max)为材料,在低氮(0.53 mmol·L–1)条件下接种根瘤菌,30天后再进行高氮(5.3、10、20、30和40 mmol·L–1)处理7天,分析L...     

The Legume SHR-SCR Module Predetermines Nodule Founder Cell Identity

豆科植物-根瘤菌共生固氮是可持续性农业氮肥的最重要来源。根瘤作为豆科植物共生固氮的一种特化植物侧生器官, 提供了根瘤菌生物固氮必需的微环境, 是根瘤菌的安身之本, 因此, 根瘤的正常发育是实现豆科植物-根瘤菌共生固氮的结构基础。根瘤器官的从头发生主要起始于根瘤菌诱导的根皮层细胞分裂。通常认为豆科植物的根皮层具备有别于非豆科植物根皮层的某种特异属性, 从而响应根瘤菌并与之建立固氮共生, 但长期以来该属性决定的分子机制一直不明确。近日, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等豆科植物和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等非豆科植物为研究对象, 发现豆科植物中保守的SHR-SCR干细胞模块决定了其皮层细胞分裂潜能从而赋予根瘤器官发生的命运。该研究揭示了豆科植物根瘤发育的全新机制, 提供了研究和理解植物-根瘤菌固氮共生进化的重要线索, 对提高豆科作物固氮效率和非豆科作物固氮工程具有重要意义。     

豆科植物SHR-SCR模块——根瘤“奠基细胞”的命运推手

豆科植物-根瘤菌共生固氮是可持续性农业氮肥的最重要来源。根瘤作为豆科植物共生固氮的一种特化植物侧生器官, 提供了根瘤菌生物固氮必需的微环境, 是根瘤菌的安身之本, 因此, 根瘤的正常发育是实现豆科植物-根瘤菌共生固氮的结构基础。根瘤器官的从头发生主要起始于根瘤菌诱导的根皮层细胞分裂。通常认为豆科植物的根皮层具备有别于非豆科植物根皮层的某种特异属性, 从而响应根瘤菌并与之建立固氮共生, 但长期以来该属性决定的分子机制一直不明确。近日, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等豆科植物和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等非豆科植物为研究对象, 发现豆科植物中保守的SHR-SCR干细胞模块决定了其皮层细胞分裂潜能从而赋予根瘤器官发生的命运。该研究揭示了豆科植物根瘤发育的全新机制, 提供了研究和理解植物-根瘤菌固氮共生进化的重要线索, 对提高豆科作物固氮效率和非豆科作物固氮工程具有重要意义。     

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。     

菜豆根瘤菌(Rh.Phaseoli)选育及其有效应用技术研究

生物固氮对自然界氮素循环具有十分重要意义。在生产实践中,豆科作物接种高效的根瘤菌可以大幅度提高豆科作物的产量并改善其品质。同时利用生物固氮技术充分挖掘共生固氮生物资源,这是近代     

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