用遗传工程技术强化水稻结合性固氮的研究

本文介绍甘蔗、玉米、水稻等粮食作物和经济作物根际固氮微生物及固氮活性的存在,阐明水稻可以根据这一存在,运用工程技术的成就,将固氮基因引入水稻根面细菌,强化水稻形成结合性固氮,以便为水稻提供氮素营养的可能性。试验证明,带有固氮基因质核粒(PRD_1)转入根面受体菌或采用结合转移,均能获得成功。在获得转化体的同时,探讨培育抗氨、泌氨高效菌株的途径、提出水稻种子催芽拌种,或蘸根头肥时加入高效的固氮菌株以强化形成结合性固氮的可能性。     

联合固氮

1定义氮素是构成生命物质最重要的元素之一。自然界只有某些微生物能直接将大气中的氮透过固氮酶还原成NH,这类微生物包括细菌,蓝绿藻、放线菌等。在固氮的细菌中有一类属于自由生活的类群,它们定殖于植物根表（有的能侵人根表皮和外皮层的细胞间隙）和近根土壤中,靠根系分泌物生存,繁延,与植物根系有密切的关系。但宿主植物并不形成特异分化的结构。植物与细菌之间的这种共生关系称联合共生固氮。这类固氮菌称联合固氮菌。联合共生固氮的概念是1976年由巴西Dobereiner实验室提出的。ZO年来联合固氮的研究受到世界各国科学家的重视…     

内蒙古典型草原的生物量与生产力

氮素是植物生长和作物高产的限制因素。氮素来源主要是生物固氮和化学固氮。生物固氮是地球表面氮素的主要来源。在生物固氮中,目前最有效的还是豆科根瘤菌固氮。但近年来,禾本科植物根系与固氮菌的联合固氮作用引起了人们的广泛重视。联合固氮是自生固氮和共生固氮体系的中间类型,固氮细菌与相应联合植物之间具有较密切的相互影响,但又不象形成根瘤那样具有共生结构。这种联合固氮作用在自然界中广泛存在,各种作物,热带和亚热带牧草的根际和根表均有联合固氮菌存在,它们能提供土壤氮素。经测定水稻根际每个生长季非藻类的生物固氮量达25—30     

弗兰克氏菌在构建新的共生固氮物种研究中的优越性

弗兰克氏菌在构建新的共生固氮物种研究中的优越性解放军石家庄医学高等专科学院０５００８１曲东明范浩南四川师范大学细胞研究室６１００６８韩善华弗兰克氏菌（Ｆｒａｎｋｉａ）能与多种木本被子植物建立共生固氮关系，它形成的根瘤具有较强的固氮能力，有些超过大豆根...     

几株分离自不同植物根际的固氮菌形态特征及营养特征研究

近年来,非豆科植物根际固氮问题,已越来越广泛地引起人们的注意。现已证明在一些牧草、水稻、玉米、甘蔗以及某些非豆科树木根际定殖着大量的固氮微生物,它们或在植物的根表,或者侵入根内进行固氮作用。其固氮效率几乎与豆科根瘤相仿。这一发现为非豆科植物扩大利用生物固氮资源的有益前景展示了一条可能     

粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)A-15与水稻根的结合作用

近年来,联合共生固氮作用已逐渐为人们所重视,与共生、自生固氮生物不同,这些细菌多聚集在植物根表,在根部的粘胶层中,部分细菌可进入根表层内。粪产碱茵A—15是从水稻根分离到的固氮细菌,     

联合固氮的研究进展

1975年,Dbereiner实验发现与禾本科植物联合共生的固氮菌并提出根际联合固氮的概念。近年来,随着一些新的研究手段包括化学分析、遗传工程、分子生物学、免疫学等方法的运用,推进了联合固氮领域的研究深度。综述了近年来发现的联合固氮菌的种类;联合固氮体系的形成过程（趋化、结合和侵入）;影响联合固氮的主要因素：自然条件、土著微生物的竞争、植物基因型差异和环境条件的变化、结合态氮（氨、亚硝酸盐、硝酸盐等）和氧。并从固氮联合作用测定方法、联合固氮菌的资源筛选、联合固氮工程菌的研究、联合固氮分子生态学研究方法4个方面,论述了联合固氮的研究现状。     

豆科植物早期共生信号转导的研究进展

豆科植物与根瘤菌建立特异的共生关系,在寄主根部产生固氮根瘤。此过程包含了共生信号识别与传递、根瘤菌侵染、根瘤形成以及固氮功能实现等生物学事件。研究人员已经从2种豆科模式植物蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）和百脉根（Lotus japonicus）的共生固氮体系中,筛选到许多与根瘤菌共生相关的突变体及其相对应的功能基因,建立起包含结瘤因子识别、共生信号传递和转录响应在内的早期共生信号途径。该文对豆科植物早期共生信号途径的新进展进行了综述。     

在西红柿植株冠瘿中建立固氮体系初报

通过根癌农杆菌和圆褐固氮菌原生质体融合的方法,首次在非豆科植物(西红柿)上人工建立固氮体系。原生质体融合杂种 DF1.2具有固氮酶活性,把它接种在西红柿植株上可形成肿瘤,该肿瘤也具有固氮活性。     

粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）对稻根氧化还原特性及水稻多元酚和内根际激素水平的影响

联合固氮粪产碱菌结合于水稻根表时能增强水稻根部还原力和稻根超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性。实验室和田间试验证明粪产碱菌能提高水稻幼苗对高、低温不良环境的抗逆性。经浸种处理的水稻幼苗植株内多元酚含量增加了１２．５％。粪产以菌对接种水稻多元酚抽提物有强烈的趋化性,而该抽提物对粪产碱菌的固氮活性有明显的刺激作用。多元酚抽提物经双向纸层析和薄层层析表明接种诱导了至少一个特征组分含量提高。采用粪产减菌野生型Ａ１５０１（ｎｉｆ＋）和固氮缺陷型Ａ１５０６（Ｎｉｆ－）浸种能改变宿主水稻内源激素水平,提高内根际的ＩＡＡ和Ｚ的含量,促进植株及根系的生长发育,使其侧根和根毛数目明显增多。在根际联合体系形成过程中,多元酚或激素可能充当植物与细菌间相互作用的一类特异信号分子。     

生物固氮体系人工设计的研究进展

非豆科作物根际固氮能够给玉米和水稻等粮食作物提供生长所需的氮素,部分替代化学氮肥,在农业生产中应用意义重大。人工设计固氮和抗逆调控元件与功能模块,构建作物根际人工高效固氮体系并进行系统优化,是当前合成生物技术在农业中应用的一个重要研究方向。重点针对非豆科作物根际固氮体系的设计思路、研发动态和应用前景作简要综述。     

北京地区水稻根际联合固氮菌的分离鉴定及其固氮酶活性的研究

从北京地区16个水稻品种的根际分离筛选出两株固氮酶活性较高的菌株D-12和D-25。对这两个菌株进行了分类鉴定和固氮酶活性的测定。根据形态特征和理化特性的测定,菌株D-12属于肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae),菌株D-25类似于克雷伯氏菌但又有区别,因此暂放在胁杆菌科(Enterobacteriaceae)。两个菌株均在厌氧条件下固氮酶活性最高。在Hill's无氮蔗糖培养基中30℃条件下,其固氮酶活性的高峰出现在第16至第18小时。     

木麻黄和桤木离体根瘤和立地土壤的固氮酶与N2O还原酶活性的研究

为了解非豆科固氮树种的固氮酶和N_2O还原酶(Nos)活性,采用乙炔还原法和乙炔抑制技术对细枝木麻黄(Casuarina cunninghamiana)和江南桤木(Alnus trabeculosa)离体根瘤及立地土壤的两种酶活性进行了研究。结果表明,离体根瘤只在厌氧条件下有固氮酶活性,在好氧条件下有Nos活性。根瘤区根际土和非根瘤区根际土的固氮酶活性在好氧条件大于厌氧条件,Nos活性只表现在厌氧条件下。在好氧条件下,根瘤区根际土和非根瘤区根际土的固氮酶活性无显著差异;根瘤区根际土的Nos活性显著大于非根瘤区根际土。除离体根瘤在好氧条件下不表现固氮酶活性外,细枝木麻黄和桤木的离体根瘤、根瘤区根际土和非根瘤区根际土的固氮酶活性均都大于Nos活性。好氧条件下根瘤区根际土的固氮酶活性与非根瘤区根际土的呈极显著正相关,而厌氧条件下根瘤的固氮酶活性与好氧条件下根瘤区根际土和非根瘤区根际土固氮酶活性、好氧条件下根瘤的Nos活性与厌氧条件下根瘤区根际土和非根瘤区根际土Nos活性均呈极显著负相关。这为研究弗兰克氏菌结瘤植物共生固氮体系对N2O汇强度的影响和调控奠定基础。     

甘蔗不同部位的固氮酶活性检测

比较巴西2个固氮甘蔗品种‘B1’、‘B8’的叶片、主脉、叶鞘、茎、根和根际周围固氮酶活性的结果表明:茎、根、根际周围的固氮酶活性较高。     

水稻内生固氮细菌的分离及鹑鸡肠球菌在水稻根中的分布

从福建省推广的谷杆两用水稻201中分离出内牛细菌12株,鉴定为阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）、鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）、短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、球形芽孢杆菌（Bacillus sphaericus）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、脂肪杆菌（Pimelobacter）和节杆菌（Arthrobacter）。选择固氮酶活性较大的3个菌株,对其抗性、革蓝氏染色特性进行了研究。采用三亲交配法将标记基因nifH-lacZ导入到鹑鸡肠球菌中,用该固氮细菌回接水稻,对感染鹑鸡肠球菌的水稻根进行β-半乳糖苷酶组织化学染色、光学显微镜和电子显微镜观察。结果表明,固氮细菌鹑鸡肠球菌在水稻根表皮细胞、内皮层细胞、维管组织细胞和细胞间隙中存在。     

禾谷类作物根表固氮螺菌的分类鉴定和分布

从小麦、玉米、谷子和甘蔗等作物根表分离获得具有固氮酶活的Azospirillum 属细菌58株。根据这些菌在葡萄糖或核糖上不产酸,在蔗糖蛋白胨中不发酵,以及不需要生长素也能生长等特点,将它们定为Azospirillum brasilense种。又根据它们还原硝酸盐、是否累积亚硝酸盐和产生与不产生N：o的明显差异性,将它们分成两群。从这两群菌在上述作物根表分布的状况看,居于玉米和甘蔗根表的菌株,全部属于第1群,谷子根表的全部属于第10群、小麦根表的则分属两群。玉米、谷子和甘蔗的根表固氮螺菌具有较强的专一性,而小麦根表固氮螺菌的专一性较弱。     

水稻根际固氮菌与水稻根愈伤组织联合固氮体系的研究初报

组织培养法应用在豆科和非豆科共生体系的研究中已有报道,但应用于水稻与根际固氮菌联合共生的研究中至今还未见。我们在探讨水稻根际联合固氮体系的植物细胞与细菌的关系中,采田了水稻根组织培养的方法,建立了愈伤组织水平上的联合固氮体系。初步结果表明这种方法用在水稻的联合固氮研究中是可行的,并取得了有意义的结果,现报道如下。     

禾谷类作物与微生物联合共生固氮作用的研究

生物固氮作用对农业生产的重要意义是众所周知的。近十年来,在生物固氮研究的各个方面都有许多重要的进展。细菌与植物联合固氮作用的发现,为非豆科植物扩大利用生物固氮的前景开辟了一条新的途径。联台固氮体系是介于自生固氮体系与共生固氮体系的中间类型。固氮细菌与相应联合的植物之间具有较密切的相互影响,但是它们又不像根瘤菌与豆科植物那样形成特异的共生构造一根瘤。这种固氮     

抗药突变菌株的筛选及其回收测定

近年来,对豆科植物需要快速形成有效根瘤的接种剂越来越受人们注意。如果植株在生长早期形成人工接种的根瘤,它就能充分发挥接种剂的固氮效能。为了研究接种剂对某一豆科植物的结瘤率和所接的根瘤菌在土壤及根际的分布状况,七十年代已开始采用血清技术(Date 1974)和     

浅谈植物的根瘤

一些植物的根部能形成各种各样的瘤状物,其中有一种可以固定大气中氮素的瘤,即通常所谓的根瘤。人们对豆科植物的根瘤的认识,曾经历过一段漫长的时间,而对于豆科植物以外的其它类型的植物根瘤,特别是这类根瘤和豆科植物根瘤之间的区别。是否一切植物根瘤都能固氮?不固氮的植物能不能使它固氮?其途径和前景又如何?这些问