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…     

辽东桤木根瘤内生菌株的形态观察和侵染能力试验

桤木属(Alnus)植物的结瘤固氮作用亦是Frankia菌侵染共生的结果。到目前为止,国外从该属植物根瘤中分离了许多株Frankia菌,但是,基本特征都是极为类似的。我国有12个桤木树种具有结瘤固氮能力,已分离为纯培养菌株的已     

Frankia基因文库的构建及与根瘤菌结瘤基因区同源克隆的筛选

应用无色肽酶(Achromopeptidase)加溶菌酶系统破壁,提取分别来自色赤杨、细枝木麻黄和沙棘的3株代表性Frankia菌株的总DNA。以可在很多革兰氏阴性细菌中稳定复制和诱动转移的广谱寄主性质粒pLAFR1为载体,构建了其基因组文库。基于经EcoRI酶切后的Frankia总DNA中有与根瘤菌结瘤基因同源性的片段,以豌豆根瘤菌结瘤基因为探针,通过菌落原位杂交对文库进行了筛选,较强杂交克隆经斑点杂交复筛,初步得到了几个阳性克隆,为进一步研究Frankia的结瘤基因及有关共生固氮的其它基因奠定了基础。     

色赤杨光合作用与根瘤氮代谢的关系

在放线菌结瘤植物(Actinorhizal plants)与放线菌Frankia的共生体系中,固氮酶(N_2ase)活性与所提供的光合产物的量密切相关。通过在同一天的不同对间内,对同株色赤杨光合作用和根瘤中的N_2ase比活、NH_4~ 含量、还原糖含量以及总氮量的变化所做的同步测定结果表明,N_2ase比活的最高峰迟后于光合强度的最高峰;在根瘤内部,NH_4~ 含量和还原糖含量都与N_2ase比活呈负相关,而总氮量则与N_2ase比活呈正相关。本文对这一现象进行了讨论,并且推测还原糖作为光合作用产物的衍生物,直接影响根瘤的固氮作用,它不仅为N.2ase提供固氮所需的能量,而且为固氮产物NH_4~ 提供受体。     

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     

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     

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。     

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…     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

Frankia与链霉菌融合子特性的研究

将Frankia菌株CcOl与金色链霉菌GL原生质体融合,得到3株融合子,均具有GL生长快的特性与CcOl的结瘤固氮能力.固体培养时,3株融合子呈现出与GL不同的颜色;且均具有Frankia菌的顶囊形态,以及链霉菌的链状孢子丝结构.与两亲本相同,3株融合子均对大肠杆菌有抗性,其中F4与GL的抗菌谱基本相同.在传10代之后,它们仍具有结瘤与固氮能力.血清学分析表明,F1与F6兼具两亲本的特异抗原,而F4仅具有GL的特异抗原,融合子F1、F6较F4在遗传上更为稳定.     

东北天然林内赤杨根瘤的固氮作用与生态条件

森林生态系统中,氮累积的速度及数量对各生物组分的发生、繁育、演替以及生物生产量都起着重要作用。生物固氮是大气中氮素向森林生态系统输入的一个重要途径,包括土壤中自生固氮菌的固氮以及某些森林植物与特定的根瘤菌、放线菌等微生物的共生固氮作用。据统计,生物固氮的数量占整个生态系统输入量的6/7。长白山的森林是北温带地域内植被较为复杂,垂直分布带非常明显的针、阔叶天然林。从海拔500米的针阔混交林带到2,000米的亚高山岳桦带,经初步调查,高等植物中就有12个种具有结瘤固氮能力。其中分布较广、结瘤较多的是东北赤杨[Alnus mandshurica(Call.)     

Frankia菌的形态图谱

利用光学和电子显微镜研究了色赤杨、香蕨木、香杨梅、杨梅、木麻黄、细枝木麻黄、异木麻黄、沙棘、胡颓子Frankia纯培养的形态特征并摄制了Frankia菌的光学和电镜图谱。本图谱包括了10张光学、电镜图版。     

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。