大豆血红蛋白基因lba转化根瘤菌工程菌株的构建

以土著大豆根瘤菌接种大豆幼苗45 d后获得的根瘤为材料,提取其总RNA并反转录成cDNA,采用同源序列克隆法扩增大豆血红蛋白基因lba编码区序列。利用DNA重组技术,将lba基因连到lac启动子的下游,利用带有发光酶标记基因luxAB的质粒载体pTR102构建表达载体pTR-Plac-lba。采用三亲本杂交的方式,将表达载体pTR-Plac-lba及作为对照的空载体pTR102分别转化土著大豆根瘤菌,获得根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lba)和SFH(pTR102)。盆栽试验发现,接种SFH(pTR-Plac-lba)的大豆植株各生理指标明显高于接种SFH(pTR102)、土著根瘤菌以及未接菌的大豆植株各生理指标。试验证明,导入大豆血红蛋白基因lba的根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lba)对于提高大豆根瘤的固氮酶活性,增加大豆产量起到显著效果。     

根瘤菌的标记技术及其发展

根瘤菌接种剂是农业生产中常用的、且应用效果较为稳定的生物肥料之一。随着DNA重组技术的发展,人们对根瘤菌—豆科植物这一共生固氮体系有了更深一步的了解,一些经过遗传改造的,目的在于提高农业生产应用效果的基因工程根瘤菌正在进入或将要进入农业生产实际中。然而,一个阻止根瘤菌接种剂有效应用的问题是:当根瘤菌接种剂施入土壤后,其命运如何?与土著性根瘤菌比较,其竞争结瘤性如何?     

接种S.fredii WGF03及突变体对大豆土壤微生物群落结构的影响

为了研究接种S.fredii WGF03及其exo D基因突变体对大豆结瘤及土壤的微生物群落影响,进一步了解exo D基因的功能,在大豆盛花期摘取每株大豆的根瘤并计数,利用PCR-DGGE电泳结合测序技术分析土壤的微生物群落。结果表明,大豆接种S.fredii WGF03后,根瘤数比不接种组增加191.67%。而大豆接种驻exo D突变体的根瘤数最少,比不接种组减少了16.67%。与空白相比,种植大豆后土壤细菌的种类和数量明显增加;接种不同根瘤菌后,细菌种类及细菌多样性也有变化;测序结果显示,土壤中细菌以Proteobacteria为主,占45.5%,土壤中土著根瘤菌为Bradyrhizobium。总之,S.fredii WGF03能够促进大豆结瘤,种植作物比接种根瘤菌对土壤细菌群落的影响更大。     

五种主要土壤类型土著大豆根瘤菌的生态学特点及接种效应

本研究历时4年,对吉林省主要土类土著大豆根瘤菌的生态学特点及接种效果进行了调查与研究。结果表明:土著大豆根瘤菌的类型:黑土、草甸黑土以慢生型为主,淡黑钙土、白浆土全部为慢生型,轻碱土全部是快生型。血清型:黑土、草甸黑土和白浆土中以477—28、477—694为主,淡黑钙土中以35为主,而轻碱土中以113和516快生型为主。固氮酶活性:淡     

土壤中质粒pLV1016 在快生型大豆根瘤菌间的水平转移

在滤膜、液体培养基和土壤微宇宙3种系统中,研究了接合型质粒pLV1016 由快生型大豆根瘤菌(Rhizobiumfredii)QB1131 向R.frediilux Lux3的水平转移及pLV1016 由QB1131 向土著细菌的转移.接合培养1d后,分别计算供、受体菌的生长速率和质粒转移速率常数(γ).结果表明,相同接种浓度下,滤膜接合时γ值最高,土壤中γ值最低,γ值不受土壤是否灭菌和是否有大豆植株的影响,γ值与初始接种浓度负相关,与供、受体的生长速率正相关.在未灭菌土中检测到pLV1016 可转移到土著细菌,土著接合子分别属于根瘤菌属和假单胞菌属.     

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。     

土壤中质粒pLV1016在快生型大豆根瘤菌间的水平转移

在滤膜、液体培养基和土壤微宇宙 3种系统中 ,研究了接合型质粒 pLV1 0 1 6由快生型大豆根瘤菌 (Rhizobiumfredii)QB1 1 31向R .frediilux3的水平转移及pLV1 0 1 6由QB1 1 31向土著细菌的转移 .接合培养 1d后 ,分别计算供、受体菌的生长速率和质粒转移速率常数 (γ) .结果表明 ,相同接种浓度下 ,滤膜接合时γ值最高 ,土壤中γ值最低 ,γ值不受土壤是否灭菌和是否有大豆植株的影响 ,γ值与初始接种浓度负相关 ,与供、受体的生长速率正相关 .在未灭菌土中检测到 pLV1 0 1 6可转移到土著细菌 ,土著接合子分别属于根瘤菌属和假单胞菌属 .     

根瘤菌竞争结瘤的研究进展

根瘤菌竞争结瘤的研究进展樊妙姬,马庆生（广西农业大学生物技术教研室,南宁５３０００５）根瘤菌剂接种豆科作物是一项普遍推广的农业技术。但由于土壤中含有固氮效率差别极大的土著根瘤菌群体,于扰和降低了接种根瘤菌的占瘤率,致使接种根瘤菌剂的增产效果不显著,［...     

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%.     

快生型大豆根瘤菌和大豆品种不同土壤类型对结瘤的相互影响

胡济生教授和H.Keyser1982发表了从中国中部土壤中分离到快生型大豆根瘤菌。当时由于快生型大豆根瘤菌在美国栽培大豆上不结瘤,只能在中国北京黑豆上结瘤,因此,快生型大豆根瘤菌能否在栽培大豆上结瘤和大豆品种间的关系如何引起了人们的重视和研究。1983～1987年很多研究报导了在人工接种条件下快生型大豆根瘤菌能在某些栽培大豆     

鲁黄1号大豆与根瘤菌的共生匹配性

大豆可与中华根瘤菌属及慢生根瘤菌属的多种根瘤菌共生固氮.研究大豆品种与不同种根瘤菌之间的共生匹配性,对获得高效根瘤菌用于接种,提高大豆的产量及品质有重要的理论和实践意义.本研究使用黄淮海地区的优质高蛋白大豆品种鲁黄1号从当地土壤内捕捉并分离纯化到27株根瘤菌.经持家基因recA的序列分析,发现其中18株属于中华根瘤菌属,9株属于慢生根瘤菌属.选用两个属的代表菌株各一株(Sinorhizobium fredii S6和Bradyrhizobium sp. S10),分别在蛭石、土壤盆栽及大田试验条件下,研究这两株菌单独及混合接种对鲁黄1号大豆的生长、结瘤、固氮活力、产量、种子蛋白含量及含油量的影响.结果表明： 与S10菌株相比,S6菌株对大豆的促生能力更强,对提高产量和品质的效果更好,从而确定S6为与鲁黄1号大豆相匹配的高效根瘤菌,可作为黄淮海地区推广种植鲁黄1号大豆时接种高效根瘤菌的菌种资源.
     

2,4-D诱发小麦根瘤及引导根瘤菌进入小麦根瘤细胞的研究

本文通过水培和砂培的冬小麦(丰抗8号),研究用2,4-D处理并接种慢生型大豆根瘤菌61A76(Bradyrhizobium japonicum 61A76)和快生型沙打旺根瘤菌16(Rhitobium sp. astrugllus16),诱发小麦形成含菌根瘤的可能性。结果表明2,4-D可诱发小麦根系产生瘤状结构,此瘤状结构起始于根中柱鞘,2,4-D刺激小麦根瘤细胞的DNA合成,根瘤细胞的核及DNA含量约为正常根部的二倍,2,4-D能引导上述两种根瘤菌进入小麦根瘤细胞并大量繁殖,进入根瘤细咆的根瘤菌其形态有些变化,内含聚β—羟丁酸颗粒,有些菌体被膜囊包围。从接种大豆根瘤菌的小麦根瘤内分离出一株根瘤菌,经镜检、血清学及回接大豆试验证明为原接种的大豆根瘤菌株。     

菌种与品种最佳组合的选育及增产效果

本文通过多年多点的田间接种试验,分析了大豆根瘤菌C_(33)(系VSDA_(110)的突变株)的增产效应.在合丰25号大豆接种C_(33)取得明显的增产效果,两年平均比CK增产28.55%,比61A76增产24.5%;C_(33)接种在其他品种以及在不同类型和肥力的土壤上增产效果也均高于CK和61A76,说明大豆根瘤菌C_(33)比当前生产上应用的61A76更具有广谱性和高效性.     

费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii）的多样性研究

用大豆品种Willimas和黑龙33从多年种植大豆未接种根瘤菌的土壤中集大豆极瘤菌,从分离株中选出50株费氏中华根瘤菌,对供试菌株的培养特性,生长速度,耐酸,耐碱性,生长最终pH值,天然抗药性,CN源利用,刚果红吸收强度,产黑色素能力和质粒图谱类型进行了系统的比较研究,并通过聚类分析得到树状图谱,证实了不同土壤中费氏中华根瘤菌的多样性。     

低湿耕地综合治理对土壤微生物生态影响及大豆增产的研究

本文报道了三江平原低湿耕地综合治理后对土壤微生物生态的影响及对大豆增产的明显效果。4年来开发试验研究的结果表明,低湿耕地经过综合治理并栽培大豆等作物以后,土壤中大豆根瘤菌数量及自生固氮菌的数量明显增加;低湿耕地综合治理后接种高效固氮大豆根瘤菌,经配对选优及结合施用启动氮的高光效高固氮大豆-根瘤菌共生固氮体系的生物技术措施,使大面积的大豆增产12.3％,达到接近岗平地耕作条件下生物技术措施的水平,对今后的生产实践或科学理论都具有重要意义。     

根瘤菌生态学研究中两个数学模型的探讨

以自然重壤土和无菌砂为培养基质,栽种大豆,采用MPN法测数,证明了大豆根瘤菌数量的增长符合逻辑斯谛模型并编写了相应的BASIC程序。通过6组试验数据的计算,发现根瘤菌接种量和其占瘤率之间存在一定的数学关系,并编写了相应的BASIC程序。     

影响根瘤菌竞争结瘤的生态学因素分析

根瘤菌的发现并确证其共生固氮作用已逾100年,根瘤菌剂的制备和应用也已超过半个世纪,实践效果有目共睹。如美国对豌豆根瘤菌、三叶草根瘤菌和大豆根瘤菌的应用以及澳大利亚对三叶草根瘤菌的应用都取得显著成绩。我国在豆科作物和豆科绿肥上应用根瘤菌接种措施已有30余年历史,采用筛选的优良菌     

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     

利用发光酶基因监测根瘤菌重组质粒的转移性

经三亲本杂交,比较测定了重组大豆根瘤菌HN01DNL和TA11DNL中所含重组质粒pHN307在人工滤膜和灭菌土壤杂交条件下、向华癸中生根瘤菌7653R和荧光假单胞菌Pf.X1-5的转移频率;并初步跟踪了pHN307在根盒-土壤缩影、小区试验和环境释放中向土著细菌的转移性,为考察所构建重组根瘤菌在田间应用时的安全性提供了一定的实验依据。     

大豆根瘤菌突变株的细菌学鉴定(简报)

大豆根瘤菌优良菌种的选育,对提高根瘤菌的接种效果起着重要的作用。以往大都从自然界筛选的办法来获得高固氮高结瘤率的菌株,R. L. Maier等人应用诱变的手段对美国商业用大豆根瘤菌进行处理,得到的诱变菌株较野生菌株结瘤早、固氮力高,在生长室内并能提高植株