非豆科固氮树种-沙棘与微生物联合共生体的纯培养研究

Ｆｒａｎｋｉａ 非豆科树木共生固氮体系是自然界中重要的固氮生物资源 ,具有与Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 豆科植物相似的固氮能力 ,在自然界能量循环和生态平衡中起着重要作用 ,而且与形成共生固氮的非豆科植物其抗逆性强 ,耐干旱、盐碱 ,抗高寒、瘠薄 ,能在一般豆科植物不能生长的环境下正常生长结瘤固氮。非豆科固氮树种 沙棘是三北地区重要垦荒先锋树种1) ,其果实富含多种维生素 ,具有重要的经济开发价值。同时 ,沙棘又是具有内生菌根真菌的固氮树种[1] 。本文通过对沙棘菌根、根瘤联合共生体人工构建技术以及沙棘联合共生的增效作用的研究 ,…     

沙棘属植物弗兰克氏菌研究进展

弗兰克氏菌(Frankia spp.)能够与沙棘等非豆科植物形成根瘤进行共生固氮,其固氮效率远远高于豆科植物根瘤菌,与沙棘共生的弗兰克氏菌还能够促进沙棘对旱寒等各种不同生境的适应性,是自然界一类具有开发潜力的放线菌资源。为了更好地开发利用弗兰克氏菌资源,推进弗兰克氏菌分类鉴定工作,加强弗兰克氏菌与寄主植物共生结瘤固氮的机制研究,促使弗兰克氏菌在农业生产中得到尽快应用,本文简要介绍沙棘属(Hippophae L.)物种多样性、结瘤状况与分布特点、沙棘根瘤形态结构与功能、弗兰克氏菌物种多样性与分布特征,讨论弗兰克氏菌的结瘤机制、生理生态效应与作用机制以及影响沙棘属植物与弗兰克氏菌共生的主要因子,以期为进一步开展沙棘属植物弗兰克氏菌的系统研究提供有价值的参考。     

山西省不同土壤沙棘Frankia的数量分布及菌剂接种效果

沙棘(Hippophae rhamnoides)以果实富含维生素及其它多种营养成分而引起重视,成为具有开发价值的资源植物。沙棘是优良的造林先锋树种,因根系具有和内生菌共生而结瘤固氮的能力,可向土壤输送大量氮素,从而可起保持水土,提高土壤肥力的重要作用。在天然条件下,沙棘易形成根瘤,说明与     

沙棘种子质量与种子油酸值问题研究

一、引言沙棘(Hippophae rhamneides L.)为胡颓子科植物,一种灌木或小乔木。在我国主要分布于“三北”及西南地区。分布广,面积大。沙棘根系发达具有耐旱、抗寒、耐瘠薄土壤,萌生繁衍能力很强,具有强的固氮能力等特性,从而对改良土壤和水土保持有良好的效     

自生Frankia内生菌固氮酶活性的研究

非豆科固氮植物具有与豆科植物相似的年固氮率,是土壤氮素的重要来源之一。但是,在过去相当长的一段时间里,由于未能分得根瘤内生菌的纯培养而使非豆科植物共生固氮研究的进展受到了阻碍。经过近70年的努力,1978年,Callaham等人首次从香蕨木(ComptoniaPere-grina)根瘤中分得了 Frankia 内生菌纯培养。现在已从赤场(Alnus)、胡颓子(Elaeaflnus)、沙棘(Hippophae)、杨梅(Myrica)和木麻黄(Casuarina)     

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。     

不同林龄人工沙棘林结构与林下物种多样性研究

采用样地调查的方法,研究了陕西省永寿县马莲滩流域不同林龄人工沙棘(Hippophae rhamnoides)林土壤理化性质、根系活力、林木径阶结构、林下物种多样性特征以及天然更新状况等,以探讨沙棘林衰败机理.结果显示:18年生沙棘人工林林分郁闭度为86.67%,根系活力和天然更新能力(241 trees·hm-2)衰退,林木径阶结构呈"衰退型";林下植物种较少(20种)且较分散,活根瘤虽然个体最大(横径>1.80 cm,纵径>1.15 cm),但比例最低(63%左右),固氮能力减弱.13年生沙棘人工林长势最好,林分郁闭度适中(76.67%),根系活力和天然更新能力(833 trees·hm-2)较强,林木径阶结构呈"稳定型";林下植物种较丰富且较集中(S-=12,菊科、禾本科为主),活根瘤个体较大(横径>1.40 cm,纵径>0.85 cm)且比例最高(93%),固氮能力最强.8年生沙棘人工林为灌木状,覆盖度达86.67%,但透光性较好,林木长势好,根系活力较18年生沙棘强,天然更新最好(1 566 trees·hm-2),林木径阶结构呈"增长型",林下植物种最丰富且最为集中(S-=18,菊科、禾本科为主),活根瘤虽然比例较高(85%),但根瘤个体最小(横径<0.95 cm,纵径>0.60 cm),固氮能力弱.研究表明,18年生沙棘人工林处于衰败状态,应对18年沙棘进行平茬更新,提高林分的稳定性和生态功能.     

西藏沙棘5种不同组织内生细菌多样性

西藏沙棘(Hippophae tibetana)是分布于高寒高海拔地区的一类特殊的放线菌结瘤植物, 弗兰克氏菌能够侵染其根部形成根瘤, 因共生固氮等作用而增强其生态适应性。在西藏沙棘的根瘤中, 除了弗兰克氏菌之外还有其他内生菌, 而弗兰克氏菌又不仅仅在根瘤中有分布。为了探究弗兰克氏菌在西藏沙棘不同组织中的定殖及可能的迁移规律, 分析不同组织中内生细菌的群落结构及多样性, 本研究以生长在甘肃省天祝藏族自治县抓喜秀龙金强河河滩地的西藏沙棘为材料, 应用16S rRNA扩增子高通量测序技术, 对西藏沙棘根瘤、茎、枝、叶和种子等不同组织的内生细菌多样性进行了分析。研究结果表明, 西藏沙棘根瘤内生细菌群落丰富度及多样性最高, 种子内生细菌群落丰富度最低, 茎内生细菌群落多样性最低。西藏沙棘5种不同组织中的弗兰克氏菌和其他内生细菌多样性都具有一定差异, 变形菌门均为优势门, 弗兰克氏菌属(Frankia)为根瘤内生细菌群落的优势属, 弗莱德门菌属(Friedmanniella)为茎内生细菌群落的优势属, 寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)为枝、叶和种子内生细菌群落的优势属。研究结果还表明, 弗兰克氏菌属不仅仅存在于西藏沙棘的根瘤, 还能够分布于其他组织, 且在同一种组织中存在弗兰克氏菌属的不同“种”; 而在西藏沙棘不同组织中, 也分布有弗兰克氏菌属的相同“种”。此外, 对西藏沙棘5种不同组织内生细菌中的功能菌株的分析表明, 不同组织中均存在着具有固氮、促生和抑菌功能的内生细菌, 但具有固氮作用的内生细菌主要分布于根瘤, 具有促生作用以及抑菌功能的内生细菌主要分布于枝和叶。综上, 西藏沙棘5种不同组织内生细菌具有丰富的多样性, 但各组织内生细菌的群落结构和优势种群有所不同, 且不同组织也能够定殖具有多种功能的内生细菌。     

内蒙古锡林郭勒草原不同固氮植物的固氮酶活性季节变化

 本文对内蒙古锡林郭勒典型草原栗钙土地带8种植物根瘤固氮酶活性的季节变化进行了测定。结果表明：1．不同种植物固氮酶活性表现了明显的季节性变化,夏季最高,平均值达到529.6n·mol C2H4／min·g,秋季较低,而春季只有夏季的10%左右。2．不同种植物,其根瘤固氮酶活性变化有不同的特点,杂花苜蓿是8种植物中固氮酶活性一直最高的,而小叶锦鸡儿与沙棘在8种植物中根瘤固氮酶活性一直较低,扁蓿豆,沙打旺前期较低,后期相对较高。3．同种植物在不同季节固氮酶活性表现了明显差别。     

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。     

黄土丘陵区沙棘群落特性及林地水分、养分分析

为提高沙棘林生产力和合理经营沙棘林,以黄土丘陵区吴旗、安塞试验区多年的观测数据为依据,以沙棘群落特性及林地水分、养分进行了分析,结果表明,沙棘生长迅速,适应性强,4～5年可形成林茂草丰的灌木-草本群落,1～8龄生物量增长迅速。8～11龄生物量增长相对较缓,11龄后通过自然稀疏沙棘能维持较合理的群落结构和较高初级生产量,沙棘对林地土壤水分的利用可分为根系微弱利用层（0～20cm）、根系利用层（20～300cm）、土壤水分补充调节层（300～400cm）和微调节层（400～500cm）,由于沙棘的改土作用及林地估枝、落叶的蓄水作用,沙棘林地1～1.5m,土层土壤水分恢复较好,可超过或接近荒山天然草地、沙棘可通过根瘤固氮及枯枝、落叶等凋落物的分解维持林地养分平衡,6～9龄沙棘,土壤全N量可由农地,草地的0.05%～0.1%提高到0.2%。     

Frankia内生菌冷冻真空干燥保藏的研究

冷冻真空干燥保藏法(或低压冻干法)已具有70年历史,是微生物学中常用的保藏技术。可用于保藏多种微生物,如病毒、细菌、酵母等。作者试用于Frankia菌的保藏,共保藏了分离自赤杨、木麻黄、沙棘、杨梅的Frankia纯培养46株,经一年半的保藏,无论在存活率和固氮酶活性上,均获得了很好的结果。     

沙棘根瘤内生细菌中抑菌促生菌株的筛选和鉴定

【背景】植物内生细菌可产生具有抑菌和促生活性的物质,既能抑制植物病原菌对寄主植物的侵染,也能促进植物的生长。沙棘根瘤内生细菌是根瘤内除共生固氮的弗兰克氏菌外,与沙棘共生的一大类微生物。研究具有抑菌和促生活性的植物内生菌,可为微生物菌肥的研究提供理论基础。【目的】筛选具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,初步研究其抑菌和促生活性,并对菌株进行鉴定。【方法】采用双层琼脂法、琼脂扩散法、双层平板对峙法、牛津杯法进行沙棘根瘤拮抗性内生细菌的筛选。选取抑菌活性较高的内生细菌,分别采用Salkowski比色法、ChromeAzurolS(CAS)平板检测法和钼锑抗比色法进行产吲哚乙酸、铁载体及溶磷能力的测定。采用发酵液灌根法测定沙棘根瘤内生细菌SR308对黄瓜促生作用的盆栽效果。通过形态和培养特征、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析法对菌株TT201和SR308进行鉴定。【结果】从131株沙棘根瘤内生细菌中筛选出9株具有较强抑菌活性的内生细菌,其中菌株TT201抑菌性最佳、抑菌谱广;菌株SR308的促生活性最好,其发酵液对黄瓜的生长具有较强的促进作用。对具有较强抑菌和促生活性的菌株TT201和SR308进行鉴定的结果表明,菌株TT201为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus),菌株SR308为蕈状芽孢杆菌(Bacillusmycoides)。【结论】获得2株具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,为进一步开发微生物农药及菌肥提供了资源。     

沙棘的繁殖栽培与利用

1　沙棘的形态生物学特性及分布沙棘 (ＨｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓＬ)又名醋柳、酸刺、酸溜溜 ,蒙名其察日嘎纳 ,属胡颓子科沙棘属 ,是具有共生固氮能力的野生落叶灌木或乔木。植株高 3～ 8米 ,随不同的生态环境变幅较大 ,脊薄干旱的坡地上仅 0 .5～ 1米。树冠圆锥形 ,树杆灰褐色 ,枝灰色 ,有锐刺。单叶互生或对生 ,条形或条状披针形 ,长 2～ 6厘米 ,宽 0 .4～ 1.2厘米 ,两端钝尖背面密被淡白色鳞片 ,叶柄短 ,雌雄异株 ,花较叶先开放 ,花期 3～ 4月 ,短总状花序腋生于隔年枝上 ,花小 ,淡黄色 ,花被 2裂 ,雄花轴常易脱落 ,雄蕊 4…     

沙棘对中国亚湿润干旱区杨树人工林生长与生产力的影响(英文)

通过将沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ Ｌ．）与３种杨树品种（小黑杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ ｃｖ．“Ｘｉａｏｈｅｉ”）昭林６号杨（Ｐ．ｃｖ．“Ｚｈａｏｌｉｎ０６”）和欧美杨６４号（Ｐ．ｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎｅ ｃｖ．“Ｎ３０１６”））的人工林分别按株混两种方式进行混交实验,研究了固氮植物沙棘对亚湿润干旱区的杨树人工林生长和生产力的影响。研究结果表明：无论哪一种杨树品种或混交方式,沙棘与杨树     

沙棘对中国亚湿润干旱区的杨树人工林养分分布及生物循环影响

通过将沙棘（ＨｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓＬ．）与三种杨树品种（小黑杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ‘Ｘｉａｏｈｅｉ’）昭林６号杨（Ｐ．‘Ｚａｏｌｉｎ０６’）和欧美杨６４号（Ｐ．ｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎｅｃｖ．‘Ｎ３０１６’）的人工林分别按株混和行混两种方式进行混交实验,研究了固氮植物沙棘对亚湿润干旱区的杨树人工林养分分布和循环的影响,连续３ａ的观测研究得以下结果,沙棘叶片的氮,磷和钾的元素粪土了高于杨树     

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...     

沙棘与微生物联合共生体的初步研究

在盆栽实验条件下通过生物接种技术,对非豆科固氮树木沙棘进行联合共生体的人工构建,定量研究了VA菌根真菌和Frankia对沙棘生长的促进作用,并对VA菌根菌与Frankia之间的联合增效作用进行了探讨,结果表明,双接菌VAH＋HR16的促生效果最佳,接菌植株的株高、地径、鲜重、叶绿素含量和净光合效率分别比对照提高了42．25％、33．52％、198．56％、43．33％和17．44％。     

固氮阴沟肠细菌(Enterobacter cloacae)某些生理特性的研究

从广东省水稻根际分离出的阴沟肠细菌是一种兼性厌氧细菌。它具有较高的固氮能力。在培养过程中产生乳酸和氢、二氧化碳、氨等大量气体,并能排出一些含肽物质。在好气条件下,介质中硝酸盐能诱导形成硝酸还原酶,其活性随硝酸盐浓度增加而升高,硝酸盐浓度过高时抑制其活性。固氮酶活性则相反,随硝酸盐浓度增加而急剧下降,直至全部丧失。在厌氧条件下E.cloacae具有需硝酸的固氮活性。     

甘南高寒地区不同海拔西藏沙棘根瘤内生菌多样性

为了研究甘南高寒地区3个不同海拔西藏沙棘根瘤中内生菌的多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对3种不同海拔的西藏沙棘根瘤内生菌的菌群组成和多样性进行了分析。实验结果表明,3个不同海拔西藏沙棘根瘤中的内生菌主要包括6大门,分别为蓝藻门(Cyanobacteria),放线菌门(Actinobacteria),变形菌门(Proteobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),梭杆菌门(Fusobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。其中占主导地位的微生物是蓝藻门和放线菌门,蓝藻门在3个海拔的西藏沙棘根瘤中的丰度分别为68.1%,64.7%和66.0%,放线菌门在3个海拔的西藏沙棘根瘤中的丰度分别为28.6%,30.2%和29.5%。放线菌门弗兰克氏菌属(Frankia)为共同的优势菌属之一,在3个海拔的丰度分别为28.2%,29.8%和29.1%。3个不同海拔西藏沙棘根瘤中的内生菌除了能与沙棘共生固氮的弗兰克氏菌外,还存在其他的微生物群落,可能存在一些潜在的有价值的内生菌种资源。