非豆科植物与放线菌的共生体——根瘤的发育和结构

非豆科植物和内生放线菌的共生体--放线菌根瘤(Actinorhizas)已在桤木等21属植物中发现^[3,6]。从桤木等属分离的放线菌已定为Frankia属^[4,9,14]。目前已知与放线菌共生结瘤的植物有178种左右,属于被子植物的7目、8科、20属^[2]。放线菌根瘤在形态学和解剖学上与豆科植物根瘤截然不同。     

放线菌共生固氮的研究

Frankia属是能与非豆科植物共生结瘤固氮的放线菌。目前全球报道有8科24属230多个种的木本双子叶植物与Frankia菌共生结瘤固氮。这类植物统称放线菌结瘤植物。它分布广,适应性强,固氮能力强,是陆地生态系统中的重要供氮系统。70年代,在Bond[10]的倡导下,国际生物学规划IBP从1967至1976年间开展了全球性的双子叶植物结瘤资源调查。当时发现在非豆科木本植物中有8科13个属157个种有结瘤固氮作用,但因未获得内生菌的离体培养,研究进展缓慢,工作停留在资源调查阶段。1978年Callaham[11]从香蕉木中分离出内生菌,离体培养的成功,使共…     

木麻黄根瘤内FRANKIA的分离培养与回接结瘤条件

木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)属被子植物,是能结瘤固氮的非豆科树木。生长在我国南方沿海一带。我们于1982年10月从其根瘤中分得内生菌,经纯培养,形态特征观察,与Callaham等1978年从香蕨木(Comptonia peregrina)根瘤中分离的内生菌有相似的特点,符合报导的Frankio菌属的标准。1981年以来,由木麻黄根瘤中分离出Frankia内生菌,已先后有成功的报导。我们把所纯培养的Frankia sp.Cecl4菌株回接于宿主木麻黄根系上,侵染结瘤,获得成功。     

弗兰克氏菌分类学研究进展和现状

中国农科院油料作物研究所,武汉,430070．弗兰克氏菌（Frankia）是能与8科,24属,200多种非豆科树木共生结瘤的固氮放线菌,直到1978年才首次被分离或体外培养,进入实验室至今还不到20年。作为一种模式微生物,弗兰克氏菌的形态及培养特征、细胞化学组分、生理生化、浸染特性以及遗传学等方面已经进行了广泛的研究,以此积累的资料,已经并正在作为Fran切a分类的主要依据。本文介绍近几年Frankia分类学研究的进展和现状。IFrankia的系统发百（Phy－logeny）——弗兰克氏菌科的重新修订相对于放线菌结瘤植物在系统发育上的多起源,Fra…     

色赤杨根瘤内生菌Frankia sp,At~4的分离和侵染能力的鉴定(简报)

放线菌与非豆科木本植物的共生体系具有强大的固氮能力,可将大气中氮素转变成化合态,以满足植物需要,并培肥土壤,在绿化造林中起着重要作用。近年来,国内外均在积极开展这方面的工作,使其成为固氮研究中最活跃的领域之一。最近,我们已从色赤杨根瘤中分离到了几株Frankia放线菌,并进行了形态学和宿主植物回接结瘤等方面的鉴定工作。已证实At4是一株能使色赤杨结瘤固氮的Frankia菌株。     

11株不同生态条件下的根瘤放线菌的形态特征

1 引言 自1978年由美国的Callaham等首次成功地从香蕨木根瘤中分离出Frankia的离体培养以来,使放线菌结瘤植物的研究领域有了突破性的进展,据报道,近10年国内外的研究者已从10个属植物根瘤中获得Frankia菌株的离体纯培养。我们于1981年由四川     

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。     

磁场对Frankia sp．的生长和固氮作用的影响

本文报告了磁场对Frankia sp．在自生和共生条件下的影响。Frankia sp．纯培养时对磁场十分敏感,生长和固氮能力均表现为抑制作用。当,Frankia sp.As1 与辽东桤木形成共生体时,磁场对植物生长和结瘤、固氮均表现出良好地促进作用。     

几株不同种属来源的木麻黄植物根瘤共生放线菌-Frankia的研究

用根瘤切片法,从长骨木麻黄(C. glauca Sieb.)、鸡冠木麻黄(C. cristata)和海滨木麻黄(A. littoralis)野生根瘤中分离出具有侵染能力的Frankia sp、NNCG01、NNCCR03和NNACL05菌株,它们都具有Frankia的典型形态特征,在无氮培养条件下,形成大量的顶囊和孢子囊。各菌株对简单碳源和氮源的利用比对复杂碳源和氮源的利用更好,而且都具有较高的耐盐(NaC1)能力,在0.2M盐浓度中,生长受到的影响很小,在盐浓度为0.5M时,也有一定生长。这三株Frankia菌株都能交叉感染木麻黄属(Casuarina)和异木麻黄属(Allocasuarina)中的一些放线菌结瘤植物,因此,从木麻黄属植物根瘤分离的Frankia菌株和从异木麻黄属植物根瘤分离的Frankia菌株属于同一个互接种簇。这三株Frankia的自生固氮活性与它们的共生固氮活性呈正比,而且同一菌株与不同种木麻黄植物共生固氮的效率没有明显的差异,为初步筛选高效共生固氮的Frankia菌株提供了一个快速简便的方法,具有重要的实际意义。     

福建省放线菌结瘤植物共生菌Frankia遗传多样性研究

[目的]了解福建省放线菌结瘤植物共生固氮菌Frankia的遗传多样性.[方法]利用16S-23SrDNA间隔区(rrn)和nifD-K基因间隔区的PCR扩增和RFLP技术,分析了福建省木麻黄、杨梅、桤木、胡颓子等共生Frankia纯培养菌株的遗传差异.[结果]17个菌株获得rrn扩增片段,2个杨梅菌株和1个胡颓子菌株扩增未成功,酶切图谱经聚类分析表明6个地点的细枝木麻黄、短枝木麻黄、粗枝木麻黄12个共生Frankia菌株同源性高,属于一个类群,2个地点的4个杨梅菌株和1个四川桤木菌株亲缘关系近,为另一类群.25个Frankia菌株的,nifD-K基因间隔区PCR-RFLP分析结果显示,7个地点的3种木麻黄14个菌株聚类为一个类群,4个地点的7个杨梅菌株、2个地点的2个四川桤木菌株以及1个台湾桤木菌株聚类为另一个类群,胡颓子菌株则为独立的类群.[结论]研究结果表明福建省共生Frankia遗传多样性丰富.     

几种非豆科植物根瘤内生菌侵染特征的研究

自不同科、属、种的非豆科植物根瘤分离内生菌,对其寄主植物进行了交叉侵染,结果表明,这些Frankia菌对不同寄主的侵染没有明显的专一性,供试菌可以进行跨越科、属、种的侵染,但有的菌株对于某些植物的侵染,可能存在一些特殊情况,相同菌株对不同植物的侵染能力,以及不同菌株对同一寄主的侵染能力是有差异的。从同一种植物根瘤中分离的不同菌株,侵染能力也有高低之分,供试菌随寄主植物的改变,侵染能力及所建立的共生系统固氮活性有所降低,侵染原寄主植物所形成的根瘤固氮活性较高的菌株,在改变寄主后所形成的根瘤固氮活性也比较高,在一定条件下,寄主植物的结瘤量与根瘤固氮活性呈正相关,而侵染不同寄主后,根瘤中菌体孢子的表面结构也发生了一定变化。     

几种非豆科植物根瘤内生菌侵染特征的研究

自不同科、属、种的非豆科植物根瘤分离内生菌,对其寄主植物进行了交叉侵染,结果表明,这些Frankia菌对不同寄主的侵染没有明显的专一性,供试菌可以进行跨越科、属、种的侵染,但有的菌株对于某些植物的侵染,可能存在一些特殊情况,相同菌株对不同植物的侵染能力,以及不同菌株对同一寄主的侵染能力是有差异的。从同一种植物根瘤中分离的不同菌株,侵染能力也有高低之分,供试菌随寄主植物的改变,侵染能力及所建立的共生系统固氮活性有所降低,侵染原寄主植物所形成的根瘤固氮活性较高的菌株,在改变寄主后所形成的根瘤固氮活性也比较高,在一定条件下,寄主植物的结瘤量与根瘤固氮活性呈正相关,而侵染不同寄主后,根瘤中菌体孢子的表面结构也发生了一定变化。     

15个弗兰克氏菌株生物学与生理学特性的研究

从5属10种非豆科结瘤固氮植物根瘤中,分离出15个Frankia sp.菌株,对其生物学与生理学特性的研究表明,它们都有侵染原宿主植物的能力,并能形成具有固氮活性的根瘤。可以利用吐温—80作为唯一碳源,可以利用在0.5％浓度下的葡萄糖等多种糖类作为唯一碳源,且都能利用丙酸。根据在含葡萄糖的培养液中加入吐温—80所产生的抑制或促进菌体生长的不同反应,对15个Frankia菌株进行生理型分类,其中有11株属A型,2株属B型,因为有两个菌株上述反应都不明显,划为新的AB型。     

一株马桑根瘤内生菌纯培养物的分类鉴定

从尼泊尔马桑(Coriaria nepalensis)根瘤中分离到一株内生菌纯培养物Cs146,它能使生长在半固体琼脂斜面和珍珠岩上的原寄主植物结瘤。该纯培养物具有Frankia属典型的形态和培养特征。在放线菌样的菌丝体上着生有泡囊和孢囊。在28～30℃下均能在液体和固体培养基上缓慢生长。菌丝呈橙黄色,产淡黄色可溶性色素,无气丝。但是,菌株Cs146的生理类型;细胞壁氨基酸组分和全细胞糖型等均与已知弗兰克氏菌有明显差别。因此认为,马桑根瘤内生菌Cs146应为Frankia类群中一个与其他弗兰克氏菌不同的新成员。     

盐胁迫对Frankia 生长和生理生化特性的影响

研究了盐胁迫(10～50 g·L-1 NaCl)对从杨梅[Myrica rubra (Lour.) Sieb. et Zucc.]、木麻黄(Casuarina spp.)、桤木(Alnus spp.)和福建胡颓子(Elaeagnus oldhami Maxim.)根瘤中分离出的11株Frankia菌株的生长和生理生化特性的影响.结果表明,在离体培养条件下,分离自木麻黄和桤木根瘤的Frankia菌株耐盐性最强,其次是来源于福建胡颓子根瘤的Frankia菌株,而从杨梅根瘤中分离得到的Frankia菌株耐盐性最弱.在盐胁迫条件下, Frankia菌株的形态和生理生化特征也发生相应变化孢囊和泡囊数量增加、菌丝变细或变粗、固氮酶活性增加、营养源利用率下降.     

由四川桤木根瘤中分离和培养弗兰克氏菌

用蔗糖离心法从四川桤木的根癌中分离到内生菌——Frankia ACC 13,并获得纯培养。ACC 13是属慢生长型放线菌,形成的菌落紧密,无色素,菌丝分枝有隔,粗细不规整,一般为0．6一1．4μm。革兰氏阳性,菌丝居间或末端膨大,形成特征性的孢子囊。在孢子囊中形成孢子,圆形或椭圆形,直径1．3μm左右。在限制性培养基上诱导出分离菌的固氮泡囊。在根瘤悬液中不含抑制内生菌生长的“抑制物质”。该菌在pH 6．5—7．2范围内生长。以ACC13回接四川桤木幼苗,幼苗根系形成大量根瘤。根瘤的乙炔还原活性为15．7μmoIC2H4/g·鲜重．H。     

红桤木内生菌的分离和培养研究

以红桤木等四种植物的33株根瘤内生菌为研究材料,主要分离、培养和观察了其菌丝、泡囊和孢子囊形态结构.分离的这些菌株分别来自红桤木、四川桤木、江南桤木和杨梅根瘤.     

长白山三种赤杨根瘤内Frankia基因多样性的REP分析

利用REP PCR方法研究了长白山不同海拔处 3种赤杨根瘤内Frankia菌基因多样性。结果表明 ,赤杨根瘤内Frankia菌存在丰富的基因多样性。宿主和海拔因素共同影响长白山赤杨属Frankia菌的基因多样性 :东北赤杨Frankia菌的宿主专一性很强 ,西伯利亚赤杨和色赤杨的Frankia菌的有较近的亲缘关系。不同海拔的同种宿主共生的Frankia菌基因类型不同 ,相同海拔的西伯利亚赤杨和色赤杨的Frankia菌出现宿主混乱现象     

“弗氏菌及放线菌结瘤植物的当前研究”国际学术会议在加拿大召开

“弗氏菌及放线菌结瘤植物的当前研究”(Current Research on Frankia and Actinorhizal Plants)国际学术会议,于1984年8月5日—9日在加拿大魁北克的Laval大学举行。来自世界各国的80多名科学工作者出席了这次会议。中国科学院林业土壤研究所派人参加了这次会议。     

Frankia菌种保藏

对用4种方法保藏的Frankia菌,进行了培养物存活、形态及其固氮活性的检测.发现在无氮液体培养基中保藏6年的Frankia.菌丝断裂,孢囊不完整.同期经有氮液体保藏的Frankia菌孢囊较完整.冷冻干燥保藏3.5年和砂管保藏8年,孢囊和菌丝均较完整.上述方法保藏的菌种,经活化后均能生长,且具有典型的Frankia菌形态特征和固氮活性.4种方法比较,无氮液体保藏法的菌体细胞生长速度快,固氮活性强,有侵染结瘤能力.