西北地区甘草根瘤菌的表型多样性研究*

选用分离自西北干旱、半干旱地区的甘草根瘤菌68株和34株参比菌株,进行了113项表型性状测定,结果表明：不同地理来源、同一地理来源、甚至同一植株不同根瘤菌株在碳氮源利用、抗生素敏感性、抗逆性等方面存在着差异。部分菌株具有较强的耐盐耐碱能力,其中有5株和1株菌分别能耐受50g／L、60g／L的NaCl2有43％的菌株能在初始DH12的YMA培养基上生长。从数值分类树状图谱发现,在85．5％的相似水平上供试菌株构成了3个表观群。群I有27株菌,除4株来自陕西外,其余均来自新疆。群Ⅱ有4株菌,皆来自陕西。群Ⅲ有8株菌,6株来自陕西,2株来自宁夏,它们与R．hainanense聚在一起。而群I、群Ⅱ没有与参比菌株聚在一起,可能是新的表观群,其分类地位需进一步确定。     

中国帕米尔高原豆科植物根瘤菌多样性研究

从新疆帕米尔高原采集豆科植物根瘤,经分离纯化获得68株供试根瘤菌,并选取36株参比菌株,进行唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料抗性、耐盐性、初始pH生长、温度生长范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氧酶、脲酶共117项生理生化性状测定,并进行比较分析。结果表明：帕米尔高原豆科植物根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性、对染料抗性程度等方面存在着差异。该地区豆科植物根瘤菌均能耐受低温,并具有较强的耐盐、耐碱能力,所有供试菌株均能在初始pH9～12的YMA培养基上生长,84．7％的菌株能耐受3．0％的NaCl。从数值分类树状图可见,在86％的相似水平上未知菌株构成了4个新的表观群。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有19、5、6、8株菌,中心菌株分别为NWHQLP412、NWHQLP481、NWTX1901、NWTX952。     

新疆苦豆子根瘤菌的数值分类研究

苦豆子(Sophora alopecuroides)对于干旱荒漠地区的畜牧业发展有着非常重要的意义,其生长特性与根瘤菌有密切关系。我们对分离自新疆苦豆子根瘤的67株根瘤菌及36个模式菌株进行了118项表型性状的测定,包括唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH值生长范围、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶和脲酶。对测定结果用聚类分析方法进行了分析,获得数值分类树状图。结果表明：新疆苦豆子根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性以及对染料的抗性程度等方面存在着差异。新疆苦豆子根瘤菌能耐受低温,并具有较强的耐盐、碱能力,所有供试菌株均能在初始pH值为9－12的YMA培养基上生长,92.5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,91.0％的菌株能耐受4.0％的NaCl,有18株菌甚至能耐受5.0％和6.0％的NaCl。聚类结果表明, 在84.8%的相似性水平上,67个供试菌株构成了4个新的表观群,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有21、7、4、3个菌株,中心菌株分别为NWBC152、NWTKX101、NWYJS12、NWLP112。此外,数值分类结果还表明,苦豆子根瘤菌与模式菌株的相似性较低,它们所形成的4个独立群可能有新种出现。     

苜蓿、草木樨、锦鸡儿根瘤菌的表型多样性分析

选用48株分离自新疆和内蒙的苜蓿属、草木樨属、锦鸡儿属植物的根瘤菌菌株, 进行了营养利用、抗生素抗性、耐逆性和酶活性测定等133个表型性状分析。发现分离自同种寄主植物的根瘤菌由于地理来源的不同而存在着较大的多样性。通过数值分类,各已知种分别聚群,41株未知菌在85%的相似水平上分为3个不同于已知种的群。群1的菌株主要分自苜蓿,群2的菌株主要分自草木樨,群3的菌株分自锦鸡儿,XJ96 333(寄主为Melilotus)作为1个单株在84%的相似水平上和群1聚在一起。NM 020(寄主为Caragana)在88%的相似水平上和R.leguminosarum聚在一起; NM 183、NM 218(寄主为Caragana)在86%的相似水平上和S.fredii聚在一起; 在67%的相似水平上, XJ96 482(寄主为Medicago sativa)和其它所有供试菌株聚群。群1、2、3的所有菌株能在含2.0%(340 mM)NaCl的YMA培养基上、pH 9.0的YMA培养基、40℃的高温下生长; 群3的所有菌株还能在含3.0%(510 mM)NaCl的YMA培养基上生长;群1中90%的菌株和群2、3的所有菌株能在10℃的低温下生长。 表明群1、2、3的菌株具有较强的耐盐碱、耐高低温的特性。和已知种S.meliloti具有相同寄主的群1、群2在85%相似水平上未和S.meliloti聚群,表现了这两群菌在表型上的多样性。     

耐盐高效大豆根瘤菌株的构建

快生型大豆根瘤菌RT19是一株耐盐而固氮能力差的菌株,在含有0．3 mol／L Nacl的YM培养液中生长良好,代时为3．5h,甚至在0．6mol／L NaCl条件下仍可生长。慢生型大豆根瘤菌USDA110对盐敏感,在含有0.1 mol／L Nacl的YM培养液中不生长,但结瘤固氮能力强。     

青藏高原东麓高山豆［Tibetia himalaica(Baker)H.P.Tsui］根瘤菌的遗传多样性

【目的】分离纯化青藏高原东麓(四川甘孜藏族自治州)高山豆根瘤菌,揭示其遗传多样性。【方法】采用纯培养法从该地区高山豆植物根瘤中分离纯化根瘤菌;通过BOXAIR、16S rDNA-RFLP及PCA(PrincipalComponent Analysis)来分析高山豆根瘤菌的遗传多样性;通过16S rDNA序列同源性确定菌株的系统发育地位;通过测定菌株的耐盐性、初始pH生长范围及生长温度范围来分析高山豆根瘤菌的抗逆性。【结果】从8个县12个采样点共分离纯化出22个菌株。22个菌株在16S rDNA PCR-RFLP分析中聚成4个遗传群,在BOX-PCR分析中则聚成9个遗传群。高山豆根瘤菌16S rDNASimpson遗传多样性指数D=0.872。22个菌株分别属于Rhizobium(11/22株)、Mesorhizobium(4/22株)、Rhizobium-Agrobacterium(7/22株)3个属。生理性状测定试验表明,所有菌株均能在1%NaCl的YMA培养基上生长,大多数(15/22株)菌株能在4%NaCl的YMA培养基上生长,其中,SCAU679、SCAU694、SCAU706等3个菌株能在7%NaCl的培养基上生长,SCAU689能在8%NaCl的培养基上生长;15/22的菌株能在pH4-11的培养基上生长;16/22的菌株能在4-45℃条件下生长,所有菌株能在60℃(处理10 min后置28℃)条件下生长。【结论】青藏高原东麓(四川甘孜州)高山豆根瘤菌具有丰富的遗传多样性。大多数菌株对高盐、高温、低温及过酸过碱环境均具有很强的耐受能力。     

新疆乌恰县豆科植物根瘤菌数值分类研究

新疆乌恰县具有独特的地理环境与气候条件,蕴藏着丰富的结瘤豆科植物资源.本研究从乌恰县豆科植物根瘤中分离到40株根瘤菌,并进行唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶、脲酶共118项生理生化性状测定.结果表明:乌恰县豆科植物根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性、对染料抗性程度等方面存在着差异.供试根瘤菌能耐受较低温度,并具有较强的耐盐、碱能力,均能在pH 6~12的YMA培养基上生长,有60%的菌株能耐受0.86mol/L的NaCl.数值分类结果表明,在84.2%的相似水平上40株供试菌株构成了4个新的表观群.第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类群分别有8、9、3和3株菌,中心菌株分别为NWWQ73-2、NWWQ13-1、NWWQ1-2、NWWQ6-2.此外,乌恰县豆科植物根瘤菌与模式菌株的相似性较低,它们所形成的4个独立群可能有新种存在.     

新疆地区土著根瘤菌的数值分类研究

用52株豆科植物根瘤菌(其中模式种3株,新疆地区土著根瘤菌27株和已知参比菌22株)及3株土壤杆菌,测定了形态、生理、生化、营养及抗逆性等特性,结果表明:新疆地区不少根瘤菌有其特殊性,如:耐高温(40℃),耐高盐(5％NaCl),抗高pH(pH10.72);尤其是新疆的中、慢生型菌株(光密度法测代时为5—12小时),它们能利用鼠李糖,卫矛醇,在YMA培养基中产酸,还原石蕊牛奶,并在其中产酸;有的菌株还能利用乳糖、麦芽糖、蔗糖,有几株还具有周生鞭毛,而这些特征是典型的慢生型菌株所不具备的。采用208个编码性状对这55株菌进行数值分类的结果表明:快生、慢生型根瘤菌和土壤杆菌三者在属的水平上分开,这一结果与新近出版的伯杰系统细菌学手册关于根瘤菌科的分属一致,但新疆中、慢生型菌有其特殊性,独立成群,它介于快生、慢生型之间,而更接近快生型,其确切分类地位有待扩大菌株数进一步探讨;另外,本研究还表明,快生型大豆根瘤菌很可能代表一个新的分类单元。     

根瘤菌4012a菌株产细胞分裂素发酵条件的研究

用酶标免疫检测法研究了根瘤菌4012a菌株细胞分裂素发酵的适宜培养基和培养条件。结果表明,其最佳培养基为（g／L）：葡萄糖10.0,（NH4）2SO41.0,K2HPO4·3H2O0．6,MgSO4·7H2O0.1,CaCl2·2H2O0.4,FeCI3·6H2O0．04,Na2MoO4·2H2O0．1mg／L,泛酸钙100μg／L,腺漂吟200mg／L。该菌株在150r／min的旋转摇床上27℃振荡培养96h,发酵液中细胞分裂素产量可达908μg／L,生物活性（萝卜子叶扩大法）为1mg／L激动素当量。     

刺槐根瘤菌的表型多样性研究

从杨陵地区采集豆科树种刺槐的根瘤,经分离、纯化,获得40株未知菌株,并选取35株参比菌株,进行唯一碳源、氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应等共105项生理生化测定。结果表明：供试的刺槐根瘤菌在碳、氮源利用、抗生素敏感性、对染料的抗性程度等方面存在着差异。部分菌株具有较强的耐盐碱能力,其中42．5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,17．5％的菌株可在初始pH12的YMA培养基上生长。从数值分类树状图可见,在86％的相似水平上未知菌株构成了3个新的类群,其中第1、2类群各有10株菌,中心菌株分别为NWYC113和NWYCl29,第3类群有7株菌,中心菌株为NWYC147。其分类地位需进一步研究和确定。     

中国东北地区不同土壤类型中快生型大豆根瘤菌的生态分布与回接鉴定

我们从1982年开始分离中国东北地区不同土壤类型中的快生型大豆根瘤菌,由东北三省的黑土、白浆土、草甸土、盐土的64个样品中,分离得到大豆根瘤菌菌株46个,这些菌株中除传统的慢生型大豆根瘤菌外,还有在YMA培养基上生长速度快、世代时间短,在含溴麝香草酚兰(Bromothymol blue)的YMA培养基上产酸变黄的快生型大豆根瘤菌(Fast-growing Rhizobium japonicum)25株,现将其在东北地区不同土壤类型中的生态分布与回接鉴定的试验结果简报如下。     

西北部分地区苦马豆根瘤菌的表型多样性研究

将采集自甘肃、新疆、宁夏等地区的苦马豆根瘤,经分离、纯化获得48株未知菌株,并选取7株参比菌株,进行唯一碳、氮源利用、对抗生素及染料抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及酶活性等共113项生理生化测定;采用数值分类方法对未知根瘤菌进行表型多样性分析。结果表明：供试菌株在碳氮源利用、抗生素敏感性、抗逆性等方面存在着差异。该地区苦马豆根瘤菌具有较强的耐盐、耐碱能力,所有菌株均能在初始pH9~12的YMA培养基上生长,35%菌株可耐受6%的NaCl。从数值分类树状图可见,未知供试菌株在56%的相似水平上聚在一起,在72%的相似水平上分为5个表观群。群Ⅰ有39株菌,在74.6%相似水平聚合,中心菌株为CCNWGS0215;群Ⅱ有5株菌,在76%的相似水平聚合,中心菌株为CCNWGS0228;群Ⅳ有2株菌,在81.5%的相似水平聚合,群Ⅲ和群Ⅴ分别只有1株菌,它们与模式株分离,可能为潜在的新种。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿根瘤菌的多样性及其抗逆性

从内蒙古毛乌素沙地优势物种中问锦鸡儿收集根瘤,分离根瘤菌15株,对其进行同工酶电泳,聚类分析证明中间锦坞儿的遗传多样性对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围、产酸产碱性、过氧化氢酶活性以及唯一碳源利用能力进行比较研究,结果表明,所有中间锦鸡儿根瘤菌均分泌H^+,都具有过氧化氢酶活性,73.3%的菌株可以在含3％NaCl的YMA培养基上生长,80％的菌株可以抵抗50℃高温,除对乳糖和淀粉利用表现出差异外,中间锦鸡儿根瘤菌对其余碳源没有选择性,证明中间锦鸡儿根瘤菌具有较强的抗逆性,但仍存在菌株间差异,是对毛乌素沙地多种景观生态类型的适应作为一种新的种质资源,中间锦鸡儿根瘤菌可用于恶劣生境固氮。     

紫穗槐根瘤菌的分离与回接鉴定

采用YMA培养基对新鲜的紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)根瘤提取物进行根瘤菌的分离培养,获得的菌落为圆形乳白色,表面凸起,直径0.4~0.5 cm,革兰反应阴性,显微观察显示为短杆状,分离菌株回接原宿主植物,同时接种于经60℃15 min水浴加热处理的紫穗槐种子,蛭石盆栽实验显示,接种此菌的紫穗槐植株都有结瘤,并与对照在结瘤数、瘤重、植株鲜重与干重间都有显著差异,实验证明所分离的菌株均为紫穗槐根瘤菌。     

根瘤菌培养基的优化和剂型的比较研究*

以费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)HN0 1和大豆慢生根瘤菌 (Bradyrhizobiumjaponi cum)USDA1 1 0作为供试菌 ,进行YMA、TY、SM、PA和BSE等 5种培养基的比较试验。结果表明 ,两种菌都在BSE中生长速度最快。对USDA1 1 0进行培养基的优化试验 ,筛选出一种能将生长速度提高 2倍左右的优化培养基。制作了供试菌的固体、液体与冻干菌剂 ,结果表明在 3种供试固体剂型载体中 ,草炭要优于蛭石 ,蛭石又优于珍珠岩。供试菌在两种液体剂型中的存活率和活菌数均较高 ,氮气或真空剂型对存活率的影响没有明显的差别。两种冻干菌剂的结果表明 ,供试菌在冻干过程中的死亡率较高 ,液氮冻干优于常规冻干。冻干菌剂在储存条件下的存活率为 : 2 0℃ >4℃ >室温     

新疆土著大豆根瘤菌的表型多样性

选用分离自新疆昌吉市郊土壤的大豆根瘤菌61株和参比菌5株,对它们进行唯一碳氮源、抗生素抗性和抗逆性等表型性状分析,结果表明所有菌株在70.1％相似水平上分为快生大豆根瘤菌和慢生大豆根瘤菌2群,其中快生大豆根瘤菌在81.4％相似水平上又分为2个亚群,40株供试的新疆快生大豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌聚为一群;7株供试菌聚为一小群,抗逆性强。所有供试快生菌株都与费氏中华根瘤菌相似性低,所以新疆快生大豆根瘤菌可能是与费氏中华根瘤菌相独立的一个种。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿根瘤菌的多样性及其抗逆性

从内蒙古毛乌素沙地优势物种中间锦鸡儿收集根瘤,分离根瘤菌15株,对其进行同工酶电泳,聚类分析证明中间锦鸡儿的遗传多样性.对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围、产酸产碱性、过氧化氢酶活性以及唯一碳源利用能力进行比较研究,结果表明,所有中间锦鸡儿根瘤菌均分泌H⁺,都具有过氧化氢酶活性,73.3%的菌株可以在含3%NaCl的YMA培养基上生长,80%的菌株可以抵抗50℃高温,除对乳糖和淀粉利用表现出差异外,中间锦鸡儿根瘤菌对其余碳源没有选择性,证明中间锦鸡儿根瘤菌具有较强的抗逆性,但仍存在菌株间差异,是对毛乌素沙地多种景观生态类型的适应.作为一种新的种质资源,中间锦鸡儿根瘤菌可用于恶劣生境固氮.     

一株耐酸野生葛藤(Pueraria lobata)根瘤菌的筛选与耐酸机理初步研究

从重庆市北碚区缙云山酸性黄壤(pH4.6)上生长的葛藤根瘤中分离到一株耐酸葛藤根瘤菌PR389,能在pH4.3的YMA培养基上正常生长,而一般根瘤菌最适生长pH值为6.5~7.5,说明PR389为一株耐酸葛藤根瘤菌。通过质子通量试验发现,与不耐酸的菌株相比,PR389的细胞膜能阻止过量的H 进入细胞,表明PR389具有某种能力使之在低酸性环境下不受伤害。在耐酸性试验中,PR389在加氯霉素的强酸性(pH3.8)YMA培养液中表现出来的耐酸性被氯霉素抑制,推测胞内特异蛋白质的诱导合成是PR389具有耐酸性的原因。     

根瘤菌属几种同工酶的研究

本文对根瘤菌属12株不同根瘤菌的过氧化物酶,谷氨酸草酰乙酸转氨酶及酯酶同工酶进行了测定,结果发现:所有菌株的过氧化物酶和谷氨酸草酰乙酸转氨酶均呈阴性。酯酶同工酶酶带数在快生型和慢生型根瘤菌之间存在明显的区别,在YMA培养基上,快生型根瘤菌仅有1—2条,迁移率在0.71—0.98之间变化;而慢生型根瘤菌却有4—6条酶带,迁移率在0.15—0.98之间变化,同一菌株在不同碳源上酯酶同工酶酶带数也发生显著变化。     

一株耐酸野生葛藤（Pueraria lobata）根瘤菌的筛选与耐酸机理初步研究

从重庆市北碚区缙云山酸性黄壤 （pH4.6）上生长的葛藤根瘤中分离到一株耐酸葛藤根瘤菌PR389,能在pH43的YMA培养基上正常生长,而一般根瘤菌最适生长pH值为6.5～7.5,说明PR389为一株耐酸葛藤根瘤菌。通过质子通量试验发现,与不耐酸的菌株相比,PR389的细胞膜能阻止过量的H+进入细胞,表明PR389具有某种能力使之在低酸性环境下不受伤害。在耐酸性试验中,PR389在加氯霉素的强酸性（pH3.8）YMA培养液中表现出来的耐酸性被氯霉素抑制,推测胞内特异蛋白质的诱导合成是PR389具有耐酸性的原因。