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。     

黄土高原地区大豆根瘤菌的遗传多样性和系统发育

【目的】研究黄土高原地区大豆根瘤菌的遗传多样性和系统发育。【方法】采用BOX-PCR、16S rDNAPCR-RFLP、16S-23S IGS PCR-RFLP和16S rRNA基因序列分析方法对分离自我国黄土高原地区4个省的15个地区的130株大豆根瘤菌及部分参比菌株进行了遗传多样性和系统发育分析。【结果】BOX-PCR反映的菌株多样性最丰富,形成的遗传群最多,16S rDNA PCR-RFLP方法在属、种水平上聚群较好,16S-23S IGSPCR RFLP反映的多样性介于BOX-PCR和16S rDNA PCR-RFLP之间,能够较好地反映出属、种和亲缘关系很近的菌株间的差异,3种方法聚类分析结果基本一致,可将所有供试菌株分为两大类群,中华根瘤菌属(Sinorhizobium)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。从系统发育来看,供试的快生大豆根瘤菌为费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii),慢生大豆根瘤菌为日本慢生大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)和辽宁慢生根瘤菌(Bradyrhizobium liaoningense)。【结论】我国黄土高原地区大豆根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,S.fredii优势种,慢生大豆根瘤菌仅占10%,同时,分离到2株B.liaoningense。     

根瘤菌可溶性蛋白和酯酶的电泳图谱分析

我们分析行了二十株根瘤菌可溶性蛋白和酯酶的电泳图谱。菌株中14株分离自野大豆的快生型大豆根瘤菌和3株慢生型大豆根瘤菌;另外3株根瘤菌分别分离于苜蓿、豌豆和三叶草。根据它们电泳谱带的Rf值,计算了各根瘤菌可溶性蛋白图谱间的相似性系数。快生型大豆根瘤菌的电泳图谱均不同于慢生型大豆根瘤菌和其他根瘤菌。鉴于各菌株有其独特图谱,以此作为根瘤菌分类和鉴定的依据,是较可靠的方法。     

根瘤菌同工酶图谱分析和分类

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了９株根瘤菌酯酶及ＳＯＤ同工酶图谱,结果显示快生型根瘤菌与慢生型根瘤菌有明显区别,不仅根瘤菌种间有明显差别,而且菌株间也存在差异。Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍｂｉｏｖａｒｓｖｉｃｅａｅ和ｐｈａｓｅｏｌｉ具有相同的ＳＯＤ图谱和相似的酯酶图谱。快生型大豆根瘤菌的上述同工酶图谱不同于慢生型大豆根瘤菌和其它快生型根瘤菌。     

光敏生物素标记总DNA探针对大豆根瘤菌的检测

以光敏生物素标记慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)USDA110总DNA作为探针,与快生型大豆根瘤菌杂交时,没有杂交斑点形成,而与慢生型大豆根瘤菌中的部分菌株能形成杂交斑点,表明该探针具有种和部分菌株特异性,用该探针与压碎的根瘤汁液进行DNA杂交,检测USDA110在不灭菌的盆栽土壤中的竞争结瘤能力,发现USDA110在大豆不同生育期的占瘤率为70%～90%。     

湖北地区快生型大豆根瘤菌的质粒及结瘤基因的初步定位

从湖北省潜江县和监利县的4个采集点分离纯化了26株快生型大豆根瘤菌。质粒分离分析结果表明:所测快生型大豆根瘤菌中均有1—3条质粒带,分子量范围在50—300 Md之间。从26株快生型大豆根瘤菌中,选出分属两个血清型的5个菌株,依据根瘤菌nodABC基因在所有根瘤菌种中的结构同源性,对快生型大豆根瘤菌的结瘤基因(nod)进行了初步定位,其结果表明:R173、X143、B21、B2,D13菌株的质粒DNA中没有与nod ABC基因同源的片段存在,而R173、X143、B21、D13菌株的总DNA中含有部分no     

新疆土著大豆根瘤菌种群遗传结构的初步分析

应用重复序列REP（repetitive extragenic palindromic,重复基因外回）和ERIC（ente-robaterial repetitive intergenic consensus,肠细菌重复基因间共有序列）结合聚合酶链式反应（ERP－PCR和ERIC－PCR）对从新疆有集的27株土大豆根瘤菌染色体进行指纹分析,发现在相似水平0.5时可基本分为两大聚类群,一个类群主要包括慢生型根瘤菌,另一类群为快生型根瘤菌,来自同一地区的根瘤菌具有较高的遗传相似性,以上结果表明该技术中对大豆根瘤菌进行种群结构和遗传多样性分析的有效手段。     

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。     

我国南北大豆产区慢生大豆根瘤菌的遗传多样性和系统发育研究

利用16S rRNA基因RFLP、16S rRNA基因序列分析以及16S-23S rRNA IGS PCR RFLP技术对分离自我国南北大豆产区的慢生大豆根瘤菌进行了群体遗传多样性和系统发育研究。16S rRNA基因PCR RFLP分析以及16S rRNA基因序列分析结果表明:所有供试慢生大豆根瘤菌可分为B.japonicum和B.elkanii两个类群,其中属于B.japonicum的为优势种群,占供试菌株的91%,属于B.elkanii的仅占9%,多样性水平较低。16S-23S rRNA IGS PCRRFLP研究结果表明:属于B.japonicum的慢生根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,在69%的相似性水平上可分为群Ⅰ和群Ⅱ两大类群。群I的菌株以分离自黑龙江和河北等北部区域的菌株为代表,群Ⅱ的菌株以分离自广西和江苏等南部地域的菌株为代表,反映出明显的地域特征。两群菌株在系统发育上均与USDA6、USDA110和USDA122等B.japonicum的模式或代表菌株有差异。     

新疆土著大豆根瘤菌的表型多样性

选用分离自新疆昌吉市郊土壤的大豆根瘤菌61株和参比菌5株,对它们进行唯一碳氮源、抗生素抗性和抗逆性等表型性状分析,结果表明所有菌株在70.1％相似水平上分为快生大豆根瘤菌和慢生大豆根瘤菌2群,其中快生大豆根瘤菌在81.4％相似水平上又分为2个亚群,40株供试的新疆快生大豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌聚为一群;7株供试菌聚为一小群,抗逆性强。所有供试快生菌株都与费氏中华根瘤菌相似性低,所以新疆快生大豆根瘤菌可能是与费氏中华根瘤菌相独立的一个种。     

商洛多花胡枝子根瘤菌16S rDNA-RFLP分析及系统发育研究

利用16S rDNA-RFLP和全序列测定方法,对分离自商洛地区5个分布点的59株多花胡枝子根瘤菌进行了RFLP分析和系统发育研究.结果表明:(1)42株供试菌株归属根瘤菌属(Rhizobium)、11株归属中华根瘤菌属(Sinorhizobium).其余6株非根瘤菌中3株是嗜麦芽黄单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、3株是解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus),说明胡枝子根瘤内生菌较为丰富且类型多样.(2)结合供试菌株的地理生境分析,发现来自不同采集点的菌株有些具有同样的遗传类型,而来自同一采集点的菌株遗传类型却有差异,证明胡枝子根瘤菌在分群类别上与地理环境之间没有明确的对应关系,地理环境并非根瘤菌多样性形成的主要因素.建议今后对根瘤菌多样性研究应从根瘤菌与寄主植物物之间的共生选择进化,特别是对共生体系中基因的横向转移方面进行深入探讨.     

毛乌素沙地中间锦鸡儿根瘤菌的多样性及其抗逆性

从内蒙古毛乌素沙地优势物种中问锦鸡儿收集根瘤,分离根瘤菌15株,对其进行同工酶电泳,聚类分析证明中间锦坞儿的遗传多样性对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围、产酸产碱性、过氧化氢酶活性以及唯一碳源利用能力进行比较研究,结果表明,所有中间锦鸡儿根瘤菌均分泌H^+,都具有过氧化氢酶活性,73.3%的菌株可以在含3％NaCl的YMA培养基上生长,80％的菌株可以抵抗50℃高温,除对乳糖和淀粉利用表现出差异外,中间锦鸡儿根瘤菌对其余碳源没有选择性,证明中间锦鸡儿根瘤菌具有较强的抗逆性,但仍存在菌株间差异,是对毛乌素沙地多种景观生态类型的适应作为一种新的种质资源,中间锦鸡儿根瘤菌可用于恶劣生境固氮。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿根瘤菌的多样性及其抗逆性

从内蒙古毛乌素沙地优势物种中间锦鸡儿收集根瘤,分离根瘤菌15株,对其进行同工酶电泳,聚类分析证明中间锦鸡儿的遗传多样性.对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围、产酸产碱性、过氧化氢酶活性以及唯一碳源利用能力进行比较研究,结果表明,所有中间锦鸡儿根瘤菌均分泌H⁺,都具有过氧化氢酶活性,73.3%的菌株可以在含3%NaCl的YMA培养基上生长,80%的菌株可以抵抗50℃高温,除对乳糖和淀粉利用表现出差异外,中间锦鸡儿根瘤菌对其余碳源没有选择性,证明中间锦鸡儿根瘤菌具有较强的抗逆性,但仍存在菌株间差异,是对毛乌素沙地多种景观生态类型的适应.作为一种新的种质资源,中间锦鸡儿根瘤菌可用于恶劣生境固氮.     

Characterization of Rhizobium loti strains from the Salado River Basin

Thirty indigenous rhizobia strains, isolated from Lotus tenuis in the area of Chascomús and other regions of the Salado River Basin (Argentina), were characterized based on generation time, acid production, carbon utilization, protein profile, and molecular characterization by restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis of 16S rRNA genes amplified by the polymerase chain reaction (PCR). The results indicated that native rhizobia isolates from the Chascomús area are predominantly fast and intermediate-growers. The unclassified rhizobia examined by PCR-RFLP were found to be closely related to the reference strains of validly described Rhizobium species.     

Diverse rhizobia that nodulate two species of Kummerowia in China

A total of 63 bacterial strains were isolated from root nodules of Kummerowia striata and K. stipulacea grown in different geographic regions of China. These bacteria could be divided into fast-growing (FG) rhizobia and slow-growing (SG) rhizobia according to their growth rate. Genetic diversity and taxonomic relationships among these rhizobia were revealed by PCR-based 16 S rDNA RFLP and sequencing, 16 S-IGS RFLP, SDS-PAGE of whole cell soluble proteins, BOX-PCR and symbiotic gene (nifH/nodC) analyses. The symbiotic FG strains were mainly isolated from temperate regions and they were identified as four genomic species in Rhizobium and Sinorhizobium meliloti based on the consensus of grouping results. The SG strains were classified as five genomic species within Bradyrhizobium and they were mainly isolated fron the subtropic and tropical regions. The phylogenetic analyses of nifH and nodC genes showed relationships similar to that of 16 S rDNA but the symbiotic genes of Bradyrhizobium strains isolated from Kummerowia were distinct from those isolated from Arachis and soybean. These results offered evidence for rhizobial biogeography and demonstrated that the Kummerowia-nodulating ability might have evolved independently in different regions in association with distinctive genomic species of rhizobia.     

紫穗槐根瘤菌的分离与回接鉴定

采用YMA培养基对新鲜的紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)根瘤提取物进行根瘤菌的分离培养,获得的菌落为圆形乳白色,表面凸起,直径0.4~0.5 cm,革兰反应阴性,显微观察显示为短杆状,分离菌株回接原宿主植物,同时接种于经60℃15 min水浴加热处理的紫穗槐种子,蛭石盆栽实验显示,接种此菌的紫穗槐植株都有结瘤,并与对照在结瘤数、瘤重、植株鲜重与干重间都有显著差异,实验证明所分离的菌株均为紫穗槐根瘤菌。     

Genetic diversity of fast-growing rhizobia that nodulate soybean ( Glycine max L. Merr)

The fast-growing Rhizobium sp. strain NGR234, isolated from Papua New Guinea, and 13 strains of Sinorhizobium fredii, isolated from China and Vietnam, were fingerprinted by means of RAPD, REP, ERIC and ARDRA. ERIC, REP and RAPD markers revealed a considerable genetic diversity among fast-growing rhizobia. Chinese isolates showed higher levels of diversity than those strains isolated from Vietnam. ARDRA analysis revealed three different genotypes among fast-growing rhizobia that nodulate soybean, even though all belonged to a subcluster that included Sinorhizobium saheli and Sinorhizobium meliloti. Among S. fredii rhizobia, two strains, SMH13 and HH303, might be representatives of other species of nitrogen-fixing organisms. Although restriction analysis of the nifD–nifK intergenic DNA fragment confirmed the unique nature of Rhizobium sp. strain NGR234, several similarities between Rhizobium sp. strain NGR234 and S. fredii USDA257, the ARDRA analysis and the full sequence of the 16S rDNA confirmed that NGR234 is a S. fredii strain. In addition, ARDRA analysis and the full sequence of the 16S rDNA suggested that two strains of rhizobia might be representatives of other species of rhizobia.     

沙冬青根瘤菌的抗逆性

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是西北荒漠地区珍稀常绿阔叶灌木,综合沙冬青分布区内气候、土壤和水分等因子,选取宁夏中卫县沙坡头、内蒙古磴口县、内蒙古阿拉善左旗、内蒙古乌拉特后旗作为样区,于2004年4月中下旬沙冬青的花期调查和收集根瘤,并结合地理环境对分离得到的根瘤菌进行抗逆性初步分析。调查发现根瘤的生成及其在宿主植物上的着生部位、大小、形状、颜色等因生境条件的不同而有所差异,水分是其主要的影响因子;分离得到根瘤菌17株,对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围和抗生素抗性进行了研究。结果表明,64.7%的菌株可以在含3%NaCl的YMA培养基上生长;94.1%的菌株可以在pH 5~11的范围内生长;全部菌株在60 ℃处理10 min后仍能生长;不同菌株对不同抗生素表现出不同的抗性,ZW₄和WH₄¹对各抗生素表现出较强的抗性。分离自磴口县的根瘤菌普遍表现出较强的抗酸碱和抗高温的能力,这是对其环境的适应。本研究证明沙冬青根瘤菌具有较强的抗逆性,但菌株间存在差异,这可能是对沙冬青分布区多种景观生态类型的适应。同时测定了几种伴生植物中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)和柠条(Caragana corshinskii)根瘤菌的抗逆性,与沙冬青根瘤菌表现出一定的相似性,具较强的抗逆性,说明生态环境对豆科植物-根瘤菌共生体有重要的影响。沙冬青的高抗性可能与沙冬青根瘤菌的高抗性有关。沙冬青与其根瘤菌的共生关系有利于其植物群落的发育和多样性的维系。     

我国蚕豆根瘤菌的数值分类及其16SrDNA PCR-RFLP研究

对分离自我国11个省24个地区49株蚕豆根瘤菌及11株参比菌株进行了唯一碳源、氮源、抗生素、耐逆性和酶活性等138个表型性状测定,并用MINTS软件进行聚类分析。结果表明,全部供试菌株在59％的相似水平上聚在一起,在80％的相似水平上可分为6个群。其中群4与参比菌株聚在一起,而其他5个群均由未知菌组成。进一步对36株菌进行了16S rDNA PCR—RFLP分析,在85％相似水平上供试菌可分为4个群和1个独立的分支,其聚群结果与数值分类结果有较好的一致性。表型及遗传型分析结果表明,我国蚕豆根瘤菌具有极大的多样性。     

Group antigens in slow-growing rhizobia

Summary Internal group antigens of several slow-growing and fast-growing Rhizobium strains were tested by gel-diffusion against antisera to three strains of Rhizobium japonicum. At least one, generally two common antigens were found in 13 strains of R. japonicum, 4 strains of R. lupini, 4 strains isolated from cowpea and two slow-growing strains isolated from Lotus. Forty-six fast-growing rhizobia (including two from Lotus and 4 from Leucaena leucocephala) were clearly distinguished from the slow-growing strains in tests with the same antisera. They were wholly negative (9) or gave a much weaker non-identical line with one antiserum (24 strains), two antisera (8) or three antisera (5). The 5 strains of agrobacteria grouped with the fast-growing rhizobia.