青海蚕豆根瘤菌共生固氮效应的研究

蚕豆根瘤菌属于快生型根瘤菌 ,2 4h形成菌落。在盆栽试验中 ,蚕豆根瘤菌Qx -2与蚕豆具有良好共生效应 ,其株高、茎叶干重及含氮量 ,株瘤数 ,根瘤重量以及固氮酶活性等 ,均明显高于不接种对照 ,固氮率提高 69.4 9%。接种根瘤菌是提高蚕豆共生固氮效应的技术措施。     

大豆基因工程根瘤菌田间结瘤和共生固氮效应

利用三亲本接合转移方法,将快生型大豆根病菌B_(52)的基因文库克隆转移到受体菌慢生型大豆根瘤菌2210中,获得4株大豆基因工程根瘤菌(32.43、B—2—6、B—3—8)。田间接种试验表明:在大豆分枝期(V2),43和32结瘤效分别比不接种对照增加117.9％和100.4％;在初花期(R_1),32和B—2—6结瘤数分别比对照增加122.5％和91.6％,根瘤固氮酶活性增加233.3％和195.6％;在结荚始期(R3),B—2—6和32结瘤数比对照增加78.5％和70.1％,根瘤固氟酶活性43和B—2—6分别比对照增加53.4％和49.3％。产量统计表明:32、B—2—6和43比对照分别增产16.8％、14.3％和12.2％,亩增收大豆分别为28.2、24.1和20.6公斤。以上三个菌株均比受体菌株2210增产率高。     

大豆根瘤菌SCAUs8的接种效果、促生性及系统发育研究

【目的】大豆是我国重要的农作物,利用大豆-根瘤菌共生体系能有效减少化学氮肥的用量。将初筛的大豆根瘤菌SCAUs8在四川两个重要的大豆种植生态区进行田间接种验证试验,同时对该菌株进行分类地位研究。【方法】在四川丘陵区和攀西地区,采用大田试验调查接种大豆根瘤菌SCAUs8对大豆的增产效果。采用点接种法研究SCAUs8的抗逆性,用Salkowski比色法检测供试菌分泌吲哚乙酸(IAA)的能力。用多位点基因(16S r RNA,atp D,rec A,glnⅡ,nod C,nif H)序列分析对供试菌株SCAUs8进行分类地位的确定。【结果】大田试验表明,接种大豆根瘤菌SCAUs8后,大豆植株的产量、鲜重、干重等指标明显高于不接种对照(CK)处理,其中大豆植株产量比不接种CK增产21.4%-29.7%,其差异达显著水平。对供试菌株SCAUs8进行的耐酸碱性、耐盐性、生长温度范围以及分泌IAA能力测定的结果表明,供试菌株SCAUs8能在p H5.0-10.0正常生长,可耐受Na Cl浓度为0.5%,生长温度范围是10-40°C,能分泌IAA。综合16S r RNA、atp D、rec A、glnⅡ、nod C、nif H基因的序列分析,发现供试菌株SCAUs8与Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110T相似性高达100%。【结论】供试菌株SCAUs8是与四川主栽大豆品种共生匹配性较好的广谱菌株。该菌株耐盐性较差,但具有较强的耐酸碱性、较宽的生长温度范围及分泌IAA的能力。系统发育研究将供试菌株SCAUs8确定为B.diazoeffciens。     

豆科植物与根瘤菌共生固氮的宿主专一性

根瘤菌和豆科植物的共生固氮作用是当前最重要的植物与微生物相互作用的模式之一.本文将综述:1.根瘤菌在感染植物前发生的变化;2.根瘤形成早期的生理和发育过程;3.根瘤菌的结瘤基因的结构和功能;4.植物产生的黄酮类化合物的结构及     

大豆快生根瘤菌SMH12效应蛋白NopP在共生固氮过程中的功能

【目的】研究Sinorhizobium fredii SMH12中的nopP在共生固氮过程中的功能,为深入解析根瘤菌效应蛋白的菌植互作机理提供线索,进而为大豆高效根瘤菌的遗传改良提供一定的科学依据。【方法】利用生物信息学分析nopP的结构特征,构建nopP缺失、过表达和互补菌株,并对其进行共生表型分析;通过qRT-PCR分析nopP在共生过程中的时空表达特征,测定在接野生型和突变体的冀豆17中NIN、ENOD40、PR1、PR2和PR5的表达量;采用激光共聚焦显微镜观察NopP的亚细胞定位。【结果】根瘤菌的NopP不包含任何已知功能域,与病原体的任何Avr效应物没有同源性。nopP缺失之后对冀豆17和中黄13的根瘤固氮酶活均有显著影响,在瘤数上对冀豆17有显著增加,表明nopP突变后促进其与冀豆17和中黄13的共生固氮。qRT-PCR显示,nopP在自生条件下少量表达,在共生条件下表达量显著升高,尤其在接菌2 d后表达量达到最高,显示该基因可能与根瘤菌早期侵染相关。此外,发现NopP在烟草叶片和大豆根中均定位于细胞膜和细胞核。接种突变体的冀豆17根中NIN的表达量升高1.2倍,PR5的表达量降低3.6倍。【结论】效应蛋白NopP在与大豆共生过程中,参与根瘤菌的早期侵染以及在根瘤菌与豆科宿主植物之间的免疫防御反应中发挥重要功能。     

新疆干旱地区根瘤菌资源研究I．根瘤菌种类及其共生固氮作用

从新疆不同生态条件下生长的31属109种豆科植物根瘤分离获得373株根瘤菌,其中88株是从未报道过结瘤情况的39种豆科植物根瘤分离获得。它们与豆科寄主植物共生结瘤,95％以上为有效根瘤。不同种的根瘤固氮活性差异较大,黄芪属根瘤固氮活性较高,最高者为大豆根瘤固氮活性的42倍。 20属37种豆科植物根瘤中97％有吸氢活性。根瘤固氮活性、吸氢活性均与寄主植物生长发育期有相关性。     

我国豆科植物根瘤菌资源多样性及应用基础研究

北京农业大学菌种保藏中心(CCBAU)现已保藏根瘤菌5000余株,是全世界最大的根瘤菌资源数据库。通过对其中的2000余株根瘤菌作多相分类研究,确定根瘤菌新属2个、新种11个。结合根瘤菌宿主及其生态环境的关系,提出根瘤菌与豆科植物共生关系的新认识;并得出豆科植物接种根瘤菌的新见解,这对于西部大开发中新区种植豆科植物接种适宜的根瘤菌具有重要指导意义。     

Soybean Seedling Extracts Inhibit Supernodulation

When soybean (Glycine max ) nodulation mutant nts 382 was inoculated with Bradyrhizobium japonicum, these plants nodulated significantly more than the parental type Bragg. Nts 382 seedlings displayed wild-type nodulation pattern when aqueous extracts of young Bragg shoots were applied to the cultural medium together with nutrient solution. Application of young nts 382 shoot extracts to Bragg seedlings did not result in any apparent increase in nodule number. In graft experiments, young shoots from mutant nts 382 induced supernodulation on Bragg root stocks, while no supernodulation was observed when Bragg seedlings were used as scion and grafted onto nts 382 root stocks. Further, the effectiveness of Bragg plant extracts to suppress supernodulation on nts 382 seedlings was found to depend on the age of the plant material used, being very ineffective with extracts from 60-day-old plants. The age effect was not observed in graft experiments. These findings suggest that soybean supernodulation phenomenon may be controlled by one or a few unknown chemicals or plant hormones.     

菌种与品种最佳组合的选育及增产效果

本文通过多年多点的田间接种试验,分析了大豆根瘤菌C_(33)(系VSDA_(110)的突变株)的增产效应.在合丰25号大豆接种C_(33)取得明显的增产效果,两年平均比CK增产28.55%,比61A76增产24.5%;C_(33)接种在其他品种以及在不同类型和肥力的土壤上增产效果也均高于CK和61A76,说明大豆根瘤菌C_(33)比当前生产上应用的61A76更具有广谱性和高效性.     

卷荚相思根瘤菌的生物学特性

为探讨卷荚相思根瘤菌的生物学特性,从广西高峰林场卷荚相思林分采集分离到12株根瘤菌,对这些菌株进行了生理生化试验,并利用这些菌株对厚荚相思苗木进行接种结瘤试验。结果表明:(1)依据生长代时和单个菌落形成测定结果,分离获得的12个菌株可以分为9个快生菌株和3个慢生菌株。(2)大部分的供试根瘤菌菌株可以利用无机氮源作为其生长所需的氮源,但对供试用的糖源利用存在着较大的差别。(3)所有供试菌株在3一酮基乳糖反应、牛肉膏蛋白胨、淀粉水解试验中呈阴性,所有供试的12个菌株均能进行利用柠檬酸盐,在BTB试验中均产酸,在石蕊牛奶反应均产碱。(4)12个卷荚相思根瘤菌菌株接种到厚荚相思苗木后,均能使其根部结瘤,并进一步筛选出结瘤效果和固N效果比较好的供试菌株是快生型菌株(J003、J004、J005、J008)和慢生型菌株(J012)。这为从华南的酸性土壤中寻找和利用土著根瘤菌资源提供了科学依据。     

根瘤菌分类研究进展及存在的争议

根瘤菌是一类与农业生产关系密切的细菌。近年来, 现代分子生物学技术的发展和应用使根瘤菌分类研究有了突破性进展, 新的根瘤菌资源的不断发掘, 根瘤菌的分类体系也不断地被完善。文中主要阐述了根瘤菌分类系统的演化历史、目前存在争议及相关的研究进展。     

根瘤菌多相分类的研究进展

根瘤菌可以入侵豆科植物形成根瘤或茎瘤,并可固定空气中的氮为其宿主植物提供必需的氮素营养。根瘤菌的分类系统可分为早期根瘤菌的分类系统和现代根瘤菌的分类系统两个阶段。根瘤菌的多相分类技术包括表型的分群方法和遗传型的分群方法两大类。     

根瘤菌群体感应系统研究进展*

群体感应是指细菌中依赖于细胞密度的基因表达调控过程,参与这种调节的系统被称为群体感应系统。N-酰基高丝氨酸内酯是大多数革兰氏阴性细菌群体感应系统的信号分子。这种系统调节细菌各种生理学反应和某些特定功能。在根瘤菌与宿主豆科植物成功建立共生关系的过程中,起着重要作用。详细的综述了根瘤菌中已发现的群体感应系统,并阐述了这种系统的调节功能和对实际应用的指导意义。     

丛枝菌根(AM)对根瘤菌趋化作用研究

对紫穗槐非接种(AM- Rh-)、单接种根瘤菌(Rh )、单接种AM真菌(AM )和双接种(AM Rh )处理,研究AM真菌、根瘤茵对宿主植物紫穗槐侵染情况,并采用经过改良的根部微生物趋化试验手段研究AM真菌侵染根系后分泌物对根瘤茵的趋化性.实验结果表明:在接种AM Rh 情况下,使宿主先于AM ,Rh '处理形成根瘤,且双接种能够显著提高菌根侵染率;在共生体形成期间,AM真菌与根瘤菌之间存在着识别互动反应和一定的信号物质,接种AM真菌对根瘤菌有正趋化作用;同时,外界温度对AM真菌.宿主植物一根瘤茵三者共生体初始信号识别也起到一定的调控作用.     

丛枝菌根(AM)对根瘤菌趋化作用研究

对紫穗槐非接种(AM-+Rh-)、单接种根瘤菌(Rh+)、单接种AM真菌(AM+)和双接种(AM++Rh+)处理, 研究AM真菌、根瘤菌对宿主植物紫穗槐侵染情况, 并采用经过改良的根部微生物趋化试验手段研究AM真菌侵染根系后分泌物对根瘤菌的趋化性。实验结果表明：在接种AM++ Rh+情况下, 使宿主先于AM+、Rh+处理形成根瘤, 且双接种能够显著提高菌根侵染率; 在共生体形成期间, AM真菌与根瘤菌之间存在着识别互动反应和一定的信号物质, 接种AM真菌对根瘤菌有正趋化作用; 同时, 外界温度对AM真菌-宿主植物---根瘤菌三者共生体初始信号识别也起到一定的调控作用。     

安徽地区花生根瘤菌遗传多样性的研究

采用RAPD技术对分离自安徽地区的花生根瘤菌和部分参比菌株进行了遗传多样性和系统发育研究。结果表明来自凤阳和山东青岛地区花生根瘤菌的遗传距离比快生型和慢生型根瘤菌之间的遗传距离更远;安徽地区花生根瘤菌具有复杂的遗传基础,其遗传多样性丰富,其中来自宿州、合肥、贵池三地区的花生根瘤菌归为慢生型根瘤菌;而来自巢湖、宿州、淮北、芜湖地区的花生根瘤菌与快生型苜蓿根瘤菌的遗传地位更为接近,为快生型根瘤菌。