马铃薯培养基中的根瘤菌自生固氮活性

以20％马铃薯提取液为主,加88毫克分子阿拉伯糖(或蔗糖、或葡糖酸盐)、2.5或25毫克分子琥珀酸钠以及0.7％琼脂,配成简易的马铃薯培养基。豇豆根瘤菌(Rhizobium sp·)330S、330V和32H1三个菌株,以及大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)C_8和B_(15)二个菌株纯培养在此培养基上,均具有自生固氮活性。 气相氧的浓度在0.75～2％时,根瘤菌的固氮活性最高。氧浓度超过10％时,活性显著被抑制。当根瘤菌的固氮酶活性已表达后,加入10％氧,2小时后活性就降低,44小时后随着气相氧浓度的下降,固氮活性又有所恢复。在加入不同碳源的马铃薯培养基中,根瘤菌固氮活性的水平因不同菌株而有差异。培养基中加入适当浓度的琥珀酸钠,根瘤菌固氮活性显著提高。培养基的pH在6.4～7.0范围内,豇豆根瘤菌的固氮活性较高,pH低于5.4或高于8.0时,都没有活性。预培养17天的豇豆根瘤菌仍有一定的固氮活性,但以5～7天的活性最高。分析马铃薯不同提取部分对根瘤菌生长和固氮活性的影响时,表明水溶部分比脂溶部分的效果好。     

豇豆根瘤菌(cowpea Rhizobium sp.)330菌落型的固氮效力及其特性的研究

从豇豆根瘤菌330菌株分离获得三株菌落型(330S,330L和330V)。共生固氮和自生(非共生)固氮研究表明,330V的固氮作用比330S明显有效,330S中等有效,而330L无效。对它们的一些特征作了比较,看来有五个特征是有相关性的:非共生固氮活性高,菌株与豇豆宿主形成的共生固氮活性高,菌落形态小;世代时间长;比粘度低。 这三个菌落型均为革兰氏阴性杆菌,菌体大小为0.7×2.0微米,都有极生鞭毛。它们DNA的解链温度相同。在凝胶免疫扩散中,各菌株的可溶性抗原分别与330S抗血清的抗体形成一条沉淀带,330S与330V抗原性相同,330L与330S或330V有关但不同一。它们对50毫克分子盐的敏感度亦相似。本文讨论了它们的亲缘关系。     

根瘤菌纯培养乙炔还原的研究

证实了豇豆型根瘤菌Rhizobium sp.009菌株(为我国自己分离)的纯培养的固氮活力。根瘤菌纯培养固氮的诱导,最突出的一个问题,即重复性不好。我们以CS作固体诱导时的接种培养液及静止液体诱导两方法,分别解决了这两种诱导条件下重复性不好的困难,从而有可能就O_2和NH_2~ 对这一诱导活性的作用作进一步的观察和分析。在我们的固体诱导条件下009菌株的诱导活力高于32H1菌株,另外,在氧浓度稍高于最适诱导浓度且有过量铵存在时,无“铵抑制”效应的出现。     

紫色非硫光合细菌与大豆根瘤菌固氮作用的协同效应

从东北地区水稻及大豆根际分离出的两株紫色非硫光合细菌(球形红假单胞菌菌株N8611和胶质红假单胞菌菌株N84),分别与快生型大豆根瘤菌QB113以及慢生型大豆根瘤菌B16—11C共同培养时,其固氮比活与它们的纯培养菌相比有显著提高,说明这两类菌的固氮活性具有协同效应。两株光合细菌及其胞外组分,以及光合细菌与大豆根瘤菌共同培养时分离出的胞外组分,能显著加强由上述根瘤菌所形成根瘤的固氮活性。可以初步肯定,上述协同效应的原因之一是光合细菌胞外组分的刺激作用。     

在限定的培养基中马铃薯汁对根瘤菌乙炔还原的影响

在基本培养基中加适量的马铃薯汁,振荡培养根瘤菌330菌株,固氮酶比话性为111．6nmol C2H4／mg蛋白／h。而对照毫无活性。比较了几种细胞密度和气相氧浓度,发现加马铃薯汁能使反应系统内的气相氧浓度,在一 定时间内保持在l％左右。在这种氧浓度范围内,固氮酶活性激增。不加马铃薯汁的对照,因不能保持这种气相氧浓度,故无活性。对马铃薯汁所起的可能作用进行了讨论。     

自生条件下根瘤菌固氮酶活性的表达

在自生条件下,测定从四种热带豆科植物中分离得到的七株根瘤菌乙炔还原能力,获得四株根瘤具有固氮活性。南洋楹菌株8638L、8638M、8638S和四棱豆菌株pS,其中菌株8638L和pS表现较高的固氮活性。结果表明,在培养基中含有低浓度氮源(谷氨酰胺)、两种碳水化合物(阿拉伯糖和琥珀酸钠)及低浓度的氧,是根瘤菌表达较高固氮酶活性所必需的。菌株8638L和pS固氮酶表达最适氧浓度为1％,谷氨酰胺浓度分别为2mMol/L     

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。     

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.
     

大豆—根瘤菌共生固氮氢代谢的研究

检测了四株大豆根瘤菌在不同的大豆品种上形成根瘤的放氢、吸氢、固氮活性及豆血红蛋白的含量;同时测定了植株干物质的积累。结果表明,所有固氮根瘤都放氢,自生条件下Hup~-根瘤菌形成的根瘤仍不具吸氢活性,相对固氮率在0.75左右。而Hup~(?)菌株根瘤的相对固氮率在0.91～1之间。寄主植物对Hup~(?)菌株的吸氢活性有影响。相关分析表明,根瘤的豆血红蛋白与吸氢活性呈负相关。干物质积累与固氮酶活性关系最密切,氢酶活性的影响是次要的。     

重组质粒pHN32对花生根瘤菌固氮的影响

通过三亲本杂交将大豆根瘤菌高效基因工程菌株HN32所携带的增效重组质粒pHN32引入一株快生型花生根瘤菌菌株85-7和另一株慢生型花生根瘤菌菌株co2-5中。花生盆栽结瘤试验结果统计分析表明:p的HN32载体质粒pLAFR1对根瘤菌85-7和co2-5的固氮功能没有影响;pHN32对85-7固氮影响不论在植株干重方面还是在固氮酶活方面统计学上都不显著;而对co2-5则植株干重提高了25.7％,存在极显著差异,固氮酶活尽管提高了51.8％,但统计学上不显著。根瘤中分离的Tc~r根瘤co2-5(pHN32)中的pHN32EcoR1酶切分析表明:pHN32没有发生结构上的变化且固氮增强作用可能由3.7kb外源片段引起。     

紫云英根瘤菌的吸氢与固氮的关系

用气相色谱和2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原测定,从8株紫云英、2株大豆,1株豇豆根瘤菌中检出二株在自生条件下具吸氢能力的紫云英根瘤菌菌株。观察到氢是诱导氢酶形成的必需条件。增加培养基中的碳底物浓度,菌株的吸氢活性受到抑制。乙炔和一氧化碳对吸氢活性具有不同程度的抑制作用。 从吸氢与不吸氢菌株的回接对比试验,似乎没有看到吸氢的菌株对寄主干物质积累有明显的影响。并发现自生条件下不吸氢的菌株所形成的根瘤具有吸氢的能力。     

不同气体条件下“双突变”共生体大豆离体根瘤及根瘤菌固氮与放氢的研究(简报)

大豆根瘤的共生固氮,在土壤氮素补充中起着重要作用。对根瘤固氮过程的影响因素的探讨,在理论上和实践上都有很大意义。1976年国外Evans等人曾研究过在不同气体条件下大豆根瘤放氢对固氮作用的影垧。本文进一步探讨了不同气体条件对大豆离体根瘤固氮活性的影响,以及对固氮和放氢的调节关系。但根瘤是根瘤菌与大豆共体系结构的一部份,近几年来已经肯定了根瘤菌具有自生固氮的能力     

转座子Tn5诱变快生型大豆根瘤菌

大豆与其根瘤菌的共生固氮体系由于分布广效率高,在农业上的意义很大。能与大豆结根瘤的细菌有两个属:(1)慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum),目前用作生产菌剂的许多优良菌株都是这一属的成员。(2)快生型大豆根瘤菌(Rhizobium,fredii),是1982年才报道的中国特有资源,具有生长速度快的优点。大多数快生型菌株对大豆重要的生产     

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     

土壤杆菌固氮生理特性研究

对根癌土壤杆菌C58/pGV3850菌株的固氮生理特性研究结果表明,该菌具有自生固氮活性,其固氮活性的最适pH为8.0,温度为30℃.固氮活性在对数生长后期(14h)最高,延缓期和静止期乙炔还原活性较低.该菌株好氧,通过氧呼吸和吸氢酶的作用达到避氧固氮.当通入氧气超过呼吸耗氧时,对固氮活性产生抑制作用.在培养过程中增加NH_4~+浓度,固氮活性会降低,当达到15mmol/L时完全丧失固氮活性,表现NH_4~+阻遏固氮酶蛋白合成.在乙炔还原测定系统中加入NH_4~+并不影响乙炔还原反应,说明没有NH_4~+关闭现象.培养过程中加入MSX(2.5mg/ml)能解除10mmol/L NH_4~+对固氮酶合成的阻遏作用.固定的游离氮不能以NH_4~+形式分泌于胞外.固氮过程中放出大量氢气,培养16小时产氢量达65μmol H_2/mg蛋白.在限碳条件下(0.2%蔗糖)其吸氢酶活力可达520nmol H_2·ml~(-1)·h~(-1).     

大豆根瘤菌005菌株及其应用的研究

要获得固氮活性高,侵染力强、适应性广的根瘤菌株必须针对不同地区的环境条件和寄主品种进行选育。我国鲁西南以及黄淮地区夏大豆的种植面积很大,七十年代我所在大田广泛调查的基础上选育出大豆根瘤菌优良菌株005。现将其特性介绍如下: 005 菌株抗血清的专一性根瘤菌由于形态、生理、结瘤性相同,很难在同一接种族进行再分类。然而根瘤菌细胞表面携带抗原,不同菌株抗原结构不同,用血清学的方法进一步在同一接种族再分类鉴定。1923年Sterens首先     

一株分离自裸子植物罗汉松根瘤的根瘤菌

根瘤菌与豆科植物共生结瘤固氮被认为是地球上最重要的生物固氮体系. 裸子植物罗汉松与根瘤菌共生结瘤至今未见报道. 采用常规根瘤菌分离技术从罗汉松及其变种小叶罗汉松根瘤中分离获得11株内生细菌, 将它们回接宿主可导致结瘤, 乙炔还原法测出微弱的固氮酶活性. 传统的生理生化鉴定方法和16S rDNA全序列分析证明该内生细菌代表菌株GXLO 02隶属于根瘤菌.     

费氏中华根瘤菌共生质粒扩增对结瘤因子组分和共生固氮能力的影响

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)YC4能在大豆(Glycine max)和野大豆(G．soja)上形成正常固氮的根瘤．人工培养条件下用^14C标记的薄层层析(TLC)法检测根瘤菌产生的结瘤因子(LCOs)的结果表明,与其它4株费氏中华根瘤菌相比,YC4产生的LCOs含有较多的疏水性基团．从YC4菌株中分离到1株共生质粒发生了扩增的自发突变株YSC3,其产生的LCOs中含有较野生型菌株多的1个疏水性组分,28℃培养条件下产生的LCOs量亦较YC4显著增加．结瘤试验结果表明,YSC3菌株只能在大豆和野大豆上形成无效的根瘤．     

固氮酶结构基因在快生型大豆根瘤菌中的定位

分离纯化了一批我国快生型大豆根癌蘸。测定了它们的固氮酶稀性和寄主专一性,发现相同菌株在不同大豆豆种植株上的结瘤和固氮活性差异甚大。蓑国USDA 191和193似寄主专一性较高,在我们所使用的豆种上结瘤能力很低,固氮活性也不高。对根瘤菌中巨型质粒的数量分布进行了分离分析,表明所有快生型大豆根瘤菌都包含1—3个巨型质粒(分子量范围;30-25Md>。用含有固氮酶结构基因的质粒pSA30作为探针对巨型质粒进行杂交,结果表明即使是快生型大豆根瘤菌,固氮酶结构基因也并不一定定位于巨型质粒上。另外,在若干菌株中发现psA30与二个巨型质粒同时杂交,表明有可能nif HDK或其部分基因的拷贝是分散的。     

大豆根瘤菌005菌株的选育及应用

我国黄淮地区夏大豆种植面积很大,为了提高大豆根瘤菌接种效果,我们与山东菏泽地区微生物所协作,于1975年开始在当地进行高效菌株的选育工作。同年育出侵染力强、固氮活性高、有一定适应性的大豆根瘤菌005菌株。1977年开始在鲁西南及淮北地区推广使用,效果明显,现将菌株选育及大田应用效果简报如下。