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     

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。     

杨梅根瘤的显微和亚显微结构及固氮活性

杨梅根瘤的横切面是圆形、对称的,含菌组织位于皮层的中部。未成熟根瘤的感染细胞充满内生菌丝。内生菌丝是分枝。具隔膜的Frankia菌。成熟根瘤中,内生菌丝顶端膨大形成无隔膜、表面光滑、球形的泡囊,直径比菌丝直径大,内含有某种内含物。泡囊的大量出现可能是固氮活力提高的标志,成熟壮瘤的固氮活性比幼瘤和衰老瘤的高。     

转座子Tn916对固氮螺菌Azospirillum brasilense的接合诱变及氨分泌菌株的筛选

以携带质粒pAM120(Ap~r,Tc~r/Tn916)的大肠杆菌(E.coli CG120)为供体菌株,与受体菌巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)采用滤膜接合法进行接合转移,在选择平板上得到具较高频率的接合子(10~(-5)/每个供体菌,选择四环素抗性)。从846株四环素抗性接合子中进一步用奈氏法筛选得到氨分泌突变株3株。在无氮培养基上,其氨分泌量可达7.5～14.0mmol/L。用乙炔还原法分析氨分泌突变株在不同浓度氮源上的固氮活力,发现20mmol/L NH Cl的存在不抑制其固氮活性,固氮活力与无氮条件下野生株的活力相差不多。无选择压力下细胞分裂50代后的稳定性实验证明,转座子Tn916在氨分泌突变株中的稳定性在50％～80％之间。以固氮螺菌氨分泌突变株为供体菌株,对E.coli HBX1进行反向接合转移实验,证实Tn916确实存在于氨分泌固氮螺菌接合子中。     

沙棘弗兰克氏菌的生物学特性研究

从辽宁省西部的沙棘(Hippophae rhamnoides L.)根瘤中分离到8株内生菌,它们都具有Frankia菌的典型形态特征。 回接鉴定表明,8株菌均可使寄主结瘤。各菌株的侵染能力不同;回接培养液的种类是影响侵染力的重要因素。分离于两个不同地区的菌株Frankia sp.Hr16和Hr32在GyA培养基上的培养特征有一定差异。实验菌株可利用多种碳源,其中丙酮酸盐是理想碳源。在以丙酮酸盐为唯一碳源,浓度为10mjlf的Bap培养基中,Hrl6菌株的对数期倍增时间可降至知小时,菌体在两周内达到最大生长量o Hrl6菌株的自生固氮活性亦受碳源的影响,在以5mM的丙酮酸盐的无氮Bap培养基中,其话性为176.5nmol. C2H4／mg蛋白/小时。     

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。     

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.     

Frankia sp．Asll和EaI827菌株的固氮研究

由辽东桤木和沙枣的根瘤中分离出两株内生菌(Frankia sp.),分别编号为Asll和EaI827。可在丙酸作碳源的限定培养基中诱导出泡囊,并表现较高固氮活性。不同浓度的NHt和水解酪蛋白对菌体的生长有促进作用,而对固氮活性却表现出明显的抑制作用。当氧分压为5％时,Asll菌株固氮活性较高,而F~1827菌株最适氧分压为1％。Asll菌株的固氮周期为8一11天,Eai827菌株在11一14天表现出较高的固氮活性。     

一株马桑根瘤内生菌纯培养物的分类鉴定

从尼泊尔马桑(Coriaria nepalensis)根瘤中分离到一株内生菌纯培养物Cs146,它能使生长在半固体琼脂斜面和珍珠岩上的原寄主植物结瘤。该纯培养物具有Frankia属典型的形态和培养特征。在放线菌样的菌丝体上着生有泡囊和孢囊。在28～30℃下均能在液体和固体培养基上缓慢生长。菌丝呈橙黄色,产淡黄色可溶性色素,无气丝。但是,菌株Cs146的生理类型;细胞壁氨基酸组分和全细胞糖型等均与已知弗兰克氏菌有明显差别。因此认为,马桑根瘤内生菌Cs146应为Frankia类群中一个与其他弗兰克氏菌不同的新成员。     

弗兰克氏菌属的分类

弗兰克氏(Frankia)菌属是一种能在某些灌木或乔木的根上形成固氮根瘤的放线菌。1978年,该菌的体外培养获得成功(Callaham等,1978)。虽然菌株的生长慢,但都能在较简单的培养基上生长,属好气和微好气菌,本文从形态学、化学、生理学和血清学的性质对弗兰克氏菌属的分类进行简要论述。 形态学 在宿主植物根瘤和人造培养基中,弗兰克氏菌能显示出相同的形态特征,即,1)长     

盐胁迫对Frankia 生长和生理生化特性的影响

研究了盐胁迫(10～50 g·L-1 NaCl)对从杨梅[Myrica rubra (Lour.) Sieb. et Zucc.]、木麻黄(Casuarina spp.)、桤木(Alnus spp.)和福建胡颓子(Elaeagnus oldhami Maxim.)根瘤中分离出的11株Frankia菌株的生长和生理生化特性的影响.结果表明,在离体培养条件下,分离自木麻黄和桤木根瘤的Frankia菌株耐盐性最强,其次是来源于福建胡颓子根瘤的Frankia菌株,而从杨梅根瘤中分离得到的Frankia菌株耐盐性最弱.在盐胁迫条件下, Frankia菌株的形态和生理生化特征也发生相应变化孢囊和泡囊数量增加、菌丝变细或变粗、固氮酶活性增加、营养源利用率下降.     

与某些非豆科植物共生的弗兰克氏菌(Frankia sp.)的泡囊及其固氮作用

非豆科植物的共生固氮作用大多数是由弗兰克氏菌的侵染形成根瘤引起。其中泡囊是弗氏菌在根瘤内的固氮场所(Akkermans等1977,Tjepkema等1981)。我们采用光学及电子显微镜对泡囊进行了观察,并对根瘤不同部位的泡囊数量及其固氮活性与其它生理活性的关系进行了研究。     

由四川桤木根瘤中分离和培养弗兰克氏菌

用蔗糖离心法从四川桤木的根癌中分离到内生菌——Frankia ACC 13,并获得纯培养。ACC 13是属慢生长型放线菌,形成的菌落紧密,无色素,菌丝分枝有隔,粗细不规整,一般为0．6一1．4μm。革兰氏阳性,菌丝居间或末端膨大,形成特征性的孢子囊。在孢子囊中形成孢子,圆形或椭圆形,直径1．3μm左右。在限制性培养基上诱导出分离菌的固氮泡囊。在根瘤悬液中不含抑制内生菌生长的“抑制物质”。该菌在pH 6．5—7．2范围内生长。以ACC13回接四川桤木幼苗,幼苗根系形成大量根瘤。根瘤的乙炔还原活性为15．7μmoIC2H4/g·鲜重．H。     

浑球红假单胞菌GOGAT缺失株中依赖Z—酮戊二酸的固氮酶诱导

2—酮戊二酸加于限量氮培养基中后,引起泽球红假单胞菌谷氨酸合成酶(GOGAT)缺失菌株(asm~-,Nif~-)固氮酶的诱导表达,诱导生成的固氮酶的活性随着培养时间的延长而下降。此时如果加入谷氨酸,固氮酶活性又重新出现,而谷氨酸通常是阻遏GOGAT缺失菌株固氮酶表达的。诱导出的固氮酶与野生菌株固氮酶有相同的调节方式,但前后两次出现的固氮酶活性在氨的敏感性上有差异。此外,在GOGAT缺失菌株内含有较高的谷氨酰胺库,同时谷氨酸胺合成酶(GS)的腺苷酸化状态也较野生型菌株高。     

海南高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的弗兰克氏菌(Frankia)多样性分布及其与环境因子的关系

弗兰克氏菌(Frankia)因其独特高效的固氮效率而备受关注,然而目前的研究还局限于陆地生境。基于nifH基因采用高通量测序对高隆湾红树林及其近岸海域沉积物的Frankia多样性进行分析,共获得261条属于Frankia的nifH序列,共11个OTUs,序列主要分布在红树林区样品,其中以角果木和红海榄为优势树种的红树林样品中序列较多,在潮间带样品中也有少量分布,海草区样品未检测到,序列在不同生境中的分布存在较大差异。OTU818在10个站位都有分布,说明OTU818代表的Frankia类群分布比较广泛,且为红树林沉积物的优势类群。系统进化分析表明Frankia与NCBI数据库中的Frankia基因序列在系统发育树上形成不同分支。通过Network分析Frankia与其他细菌类群的共发生关系,发现Frankia与来自Verrucomicrobia、Proteobacteria、Firmicutes、Cyanobacteria的多种固氮细菌类群存在紧密联系,表明Frankia在稳定红树林固氮细菌群落结构中起着重要作用。利用典范对应分析(canonical correspondence an...     

高产吲哚乙酸及高泌氨巴西固氨螺菌的筛选与鉴定

目的：从玉米根际和土壤中分离具有高产吲哚乙酸较强的泌氨能力的巴西固氮螺菌。方法：分别通过半固体NFb培养基、CR培养基、LB培养基分离培养固氮菌株,并经过一系列菌落菌体形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列测定等试验对其进行鉴定。结果：经分离纯化获得10株固氮菌,并鉴定均为巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense）,其中菌株R7在甘油半固体培养基上能分泌约14mmol/L的氨,在添加了色氨酸的培养基中能够合成58.8μg/ml的吲哚-3-乙酸（IAA）。结论：成功筛选得到一株既高产吲哚乙酸又有较强的泌氨能力的巴西固氮螺菌。     

不同属宿主来源的Frankia菌株形态特征的研究

利用光学显微镜和扫描电镜系统研究了从赤扬、香蕨木、扬梅、木麻黄、异木麻黄、沙棘、胡颓子等七个属中13个树种根瘤中分离出来的15株Frankia菌株。发现不同属、种来源的Frankia菌株除具有相似的形态特征外,在菌丝的粗细、菌丝体发育的稀疏、微密程度、孢子囊的大小,顶囊的形状、大小和顶囊柄的长短等均有着明显的差别。不同属来源的Frankia菌株在培养特征上有明显的差异。赤扬属不同种来源的Frankia菌株在以丙酸钠为碳源的Bap液体无氮培养基中均生长良好,但在以丙酮酸钠为碳源时,则不能生长,而木麻黄属、异木麻黄属来源的Frankia菌株,在丙酸钠或丙酮酸钠为碳源时均生长良好。沙棘属、胡颓子属来源的Frankia菌株在丙酸钠或丙酮酸钠为碳源时均生长良好并产生棕褐色色素。根据Frankia菌的形态和培养特征,可将七个属来源的Frankia菌株划分为三个类群:即赤扬香蕨木,扬梅类群;木麻黄、异木麻黄类群;沙棘和胡颓子类群。     

介绍一种新的适合Frankia生长的培养基

目前用于Frankia内生菌的培养基成分多很复杂,例如,美国典型菌种收藏所(ATCC)推荐的Frankia培养基就包括14种成分,有的(如BAP QMOD)多达20多种,而且有些药品价格昂贵,不易买到。因此,我们在对内生菌的生长条件进行广泛研究的过程中,试图找出成分简单适于Frankia生长的培养基。     

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