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。     

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。     

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)     

接种菌根菌短枝木麻黄对低温胁迫的响应特征

通过对接种不同菌根菌短枝木麻黄幼枝进行系列低温胁迫处理,分析抗寒性相关生理指标与接种菌根菌短枝木麻黄抗寒性关系,探讨短枝木麻黄接种菌根菌对低温胁迫的响应特征,为科学评价和改良短枝木麻黄的抗寒能力提供依据。结果表明:(1)接种菌根菌有助于短枝木麻黄形成菌根,可显著促进其苗期生长。(2)随着胁迫温度的降低,接种菌根菌短枝木麻黄嫩枝SOD、POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,MDA含量逐渐增加,且细胞膜透性均升高。(3)与相同温度处理下未接种对照相比,7个接种处理短枝木麻黄的嫩枝SOD、POD、CAT活性显著提高,并在0～4℃达到最高值,其MDA含量和细胞膜透性显著降低,而且各菌株处理的升降幅度存在显著差异。研究发现,在一定低温胁迫下,接种菌根菌可以显著提高短枝木麻黄嫩枝主要保护酶活性,有效降低其细胞膜透性和MDA含量,从而提高自身抗寒能力;接种内生菌根菌苏格兰球囊霉和外生菌根菌多根硬皮马勃对短枝木麻黄耐寒性的促进效果最佳。     

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。     

木麻黄科植物共生基因遗传转化研究进展

木麻黄科(Casuarmceae)植物是世界热带和亚热带地区的造林先锋树种,它能与Frankia放线菌共生形成固氮根瘤,使其具有能够适应各种恶劣环境的优良特性.对木麻黄科植物的共生基因遗传转化研究方法和进展进行了综述,并对今后木麻黄科植物共生基因研究进行了探讨和展望.     

一株木麻黄根瘤内生菌的培养条件研究

1982年,Diem等人从木麻黄根瘤中分离出Frankia菌株DI_1和G_2,虽然纯培养的形态与典型Frankia菌株相似,但回接原宿主未获成功,而在沙棘上回接成功结瘤。同年,他又获得了CjI-82菌株,回接木麻黄结瘤并固氮。1985年,蒋建德与朱宝琴报道从木麻黄根瘤中分离到IFS 020601菌株,并回接成功。作者用四氧化锇法处理木麻黄根瘤,接种于     

豆科树种回接根瘤菌的研究

 作者对八种豆科树种的根瘤菌回接进行了研究,不回接根瘤菌的对照植株不结瘤或有少且小的根瘤,而接菌植株的根瘤数量多且个体大;接菌植株的株高、干重及总氮量分别比不接菌的对照植株高出0.7～3.2、1.3～15.8和11.3～14.8倍。根瘤固定的氮量占幼苗生长所需氮的一半以上,固定的氮绝大部分运输到植株其它部位,分配到地上部分的氮素多于根部。固氮量与幼苗生物量显著相关。固氮作用增加了植物对磷、钾元素的吸收和积累。速生树种南洋楹(Albizia falcata)和非速生树种格木(Erythrophloeum fordii)幼苗的结瘤、固氮及生长状况较好,表现出较高的结瘤固氮潜能。     

用气相色谱法测定Frankia菌的自生固氮活性

共生固氮放线菌Frankia与非豆科木本双子叶植物形成共生固氮体系,简称为非豆科共生。非豆科共生与根瘤菌和豆科植物的共生一样,具有很强的固氮能力,测定其固氮力,特别是测定Frankia菌的离体培养的自生固氮活性是选择优良菌株和研究共生体系的重要工作。但是由于Frankia菌生长缓慢,菌量稀少,在培养基中菌体分布又不均匀,给固氮活性的检测带来了许多困难,曾一度影响了研究工作的进展。很多学者开展了Frankia菌自     

固氮螺菌氢代谢与固氮作用的关系II．苯环类化合物对固氮螺菌吸氢与固氮作用的影响

本文报道了苯环类化台物对固氮螺菌的固氮及吸氢作用的影响。试验结果表明,固氮螺菌能利用苯作为碳素营养,在无其他碳源存在的情况下,生长在含有50和500m肘浓度苯的培养基中,固氮螺菌表现出固氮和吸氢活性。0.5mM的苯酚对固氮螺菌的固氮和吸氢活性略有刺激作用,而I．OmM即表现较强的抑制作用。固氮螺菌完全不能利用对硝基苯酚和2,{一二硝基苯酚作为碳源,即使是0．1mM的浓度对螺菌的固氮和吸氢活性均产生抑制作用。     

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.     

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。     

甘蔗器官固氮酶活性及其对接种固氮菌的响应

以巴西固氮甘蔗品种B1、B8和广西主栽甘蔗品种ROC22和ROC16为材料,通过桶栽砂培方法,研究不同品种甘蔗及接种固氮菌R16SH后不同生育期和不同器官(根、茎、叶片、叶鞘)的固氮酶活性.结果显示,4个品种甘蔗及接菌后各器官的固氮酶活性均在伸长初期或伸长盛期达到高峰,且以根和茎较高,叶、叶鞘次之;B1、B8根的接菌效果最佳,其固氮酶活性分别比对照增加13.22%和12.42%,而B1和ROC16茎的固氮酶活性分别比对照提高12.19%和12.02%,叶片提高了8%~9%,叶鞘的固氮酶活性变化最小;4个品种甘蔗固氮酶活性表现为B8>B1>ROC22>ROC16,且品种B8与ROC22和ROC16存在显著或极显著差异;相对于品种ROC22和ROC16,固氮菌R16SH对B1与B8的株高以及B1的茎径有更好的生长诱导效应,且在伸长期表现最明显.研究表明,甘蔗的固氮酶活性在品种、器官及生育期间均存在明显差异,接种固氮菌能不同程度提高各品种器官的固氮酶活性,且各品种根、茎以及B1和B8的叶片固氮酶活性显著或极显著差异增加;巴西固氮甘蔗品种表现出比广西主栽甘蔗品种更强的固氮酶活性,且对接种固氮菌反应更敏感.     

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...     

木麻黄根瘤中分离的四株弗兰克氏菌的比较研究

用根瘤切片培养法,从采自云南省的木麻黄(Casuarina equisetifolia)植物根瘤中分离出K114和K105二株弗兰克氏菌(Frankia)。它们与另外二株来自广东省的同一种木麻黄根瘤分离菌S-65和Ce24进行比较:四株菌的全细胞璧化学组分相同,全细胞氨基酸都含有meso-DAP;全细胞糖型均为D型。但它们在菌丝和孢囊形态、色素产生以及固氮酶活性等方面均存在差异。其中S-65与另三株菌在碳源利用方面存在显著差异: S-65属于生理A型菌;另三株菌则属于生理B型蕾     

木麻黄根瘤共生放线菌——Frankia的研究

用根瘤切片培养法,从细枝木麻黄野生根瘤中分离出具有侵染能力的Frankia sp. FSCc01菌株。该菌株在多种常用放线菌培养基上生长缓慢,产生孢囊孢子,顶囊只在无氮培养基上大量出现。在一些培养基上,菌丝分化产生孢于囊状结构(sLs)。用纯培养物接种水培细枝木麻黄幼苗,2一{周后即能形成典型的木麻黄根瘤,并表现出较强的乙炔还原能力。在较强的光照下,FsCcol菌株的宿主结瘤早,瘤数量多,固氮能力强。能在8·qppm的NH+态N存在下使宿主结癌和固氮,pH变化在5．8—7．0范围内对结瘤没有明显影响。对’~Cc01菌株共生特性的进一步研究将有助于阐明其应用的可能。     

木麻黄共生固氮菌Frankia的分离鉴定及固氮效应

从浙江省短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)和细枝木麻黄(C.curninghamiana的根瘤中共分离获得14株共生菌株.形态观察表明,菌株具有分枝状菌丝、多腔孢囊、泡囊等典型的Frankia结构、16S rDNA测序结果表明,供试菌株均为Frankia,其中4株属于生理类群A,7株属于生理类群B,3株属于生理类群AB.固氮效应研究表明,菌株均具有固氨酶生物学活性,但菌株之间存在显著差异,其中菌株ZCN192固氨酶活性最强,可达2.897 μmol·mg-1·h-1,菌株ZCN199最低,固氮酶活性为0.056 μmol·mg-1·h-1.活体固氮试验显示,与阴性对照相比,供试菌株能显著提高苗高、地径和干重,且一般情况下,离体固氮酶活性强的菌株在活体接种时能获得更明显的固氮效应.     

翅果油树根瘤超微结构及其内生菌的观察

作者用光学显微镜,透射电镜和扫描电镜对翅果油树(Eldaeagnus mollis D.)根瘤侵染细胞的超微结构及其内生菌的形态进行了观察研究。翅果油树根瘤中的内生菌具有五种不同的发育形态:菌丝、固氮泡囊、孢囊、孢囊孢子和拟类菌体。内生菌的这些不同形态以及它们在共生固氮中的作用,本文也作了讨论。     

动物的共生菌固氮

介绍了共生菌固氮涉及的动物和微生物类群、动物共生菌固氮的性质和机理。应用乙炔还原法和固氮酶基因检测等研究表明,所涉及的动物有7门13纲23目50科99属174种。动物肠道具有丰富的微生境,供不同生理需求的固氮菌生长发育,所蕴含的共生固氮菌类群也十分丰富,涵盖植物共生固氮菌、植物内生固氮菌、植物根际固氮菌、自生固氮菌等生态类型。一般认为动物共生固氮菌来源于环境,其性质属于联合共生固氮。动物共生固氮菌一般与其他共生生物形成复合体,以满足固氮过程中对电子和质子供体、能量供给、固氮酶活性保护以及氨阻遏解除等方面的需求。动物共生菌固氮产物氨的同化也需要多种共生物的协同作用,可能通过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶等途径。总体上,食物氮、非蛋白氮和共生菌固氮相互协调,形成营养和解毒的代谢网络,共同维持动物体内氮素营养的动态平衡,并对未来研究提出展望。     

落地生根内生固氮菌多样性和促生特性

【背景】内生固氮菌可以定殖于植物体内为植物提供营养物质,还能通过代谢促进植物生长,目前对于落地生根内生菌的研究鲜见报道。【目的】研究落地生根中内生固氮菌多样性。【方法】从表面消毒的植物组织中分离纯化内生菌,并通过乙炔还原法测定菌株的固氮酶活性。采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS指纹图谱对菌株聚类,各类群代表菌株进行16S rRNA基因系统发育分析和生理生化鉴定。测定菌株固氮、分泌生长素和ACC脱氨酶、产铁载体、溶磷和解钾等促生特性。【结果】从落地生根中分离纯化出26株内生固氮菌,聚为5个类群,隶属于4个属的5个菌种,且各类群代表菌株具有多种促生功能。【结论】从落地生根中分离获得的内生菌具有丰富的遗传多样性和促生特性,并且存在新的微生物资源,有待开发利用。