非豆科固氮树木根瘤内生菌(Frankia)的分离和纯培养简报

1981年9月,蒋建德、杨慧凡等用蔗糖离心法从四川桤木(Alnus cremastogyne Burk.)的根瘤中分得内生菌Frankia sp.Acc 13。从而在我国获得了第一个纯培养的菌株。以Acc13作为接菌体,在所回接的四川桤木幼苗根系上形成大量根瘤。根瘤具有固氮能力,乙炔还原活性为15.7μM乙烯/克鲜瘤重·小时。赵振英、钟玉华等由赤杨属的毛赤杨(Alnus hirsuta Turcz.)、欧洲赤杨(A.gluti-     

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。     

蔓胡颓子根瘤内生菌的分离和培养

用四氧化锇法,从蔓胡颓子(Elaeagnus glabra Thurib)根瘤中分离出内生菌纯培养菌株(Frankia sp Eg1413)。根据其形态特征,确认为孢囊放线菌。该菌株的菌丝、孢囊、孢囊孢子和泡囊基本与已知胡颓子属植物根瘤内生菌株相似,回接宿主植物实生苗,形成大量具有固氮活力的根瘤,根瘤的固氮酶话力为21．5n mol C2H4／g根瘤鲜重分钟。该菌株最适宜的碳源为挥发性的脂肪酸(如丙酸),最适宜的氮源为多蛋白胨,在基础培养液中加入维生素混合物,对生长有抑制作用。最适培养温度为29℃,最适生长的pH范围6.5—7.0。     

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。     

红桤木内生菌的分离和培养研究

以红桤木等四种植物的33株根瘤内生菌为研究材料,主要分离、培养和观察了其菌丝、泡囊和孢子囊形态结构.分离的这些菌株分别来自红桤木、四川桤木、江南桤木和杨梅根瘤.     

一株弗兰克氏菌的分离培养及特性研究*

用根瘤匀浆法,从粗枝木麻黄(Casuarina glauca)根瘤中分离到一株内生菌FCg77。生物学特性试验表明：该菌株的适宜分离培养基为BAP培养基,最佳碳源为吐温-80,最适氮源为牛肉膏,能耐5％的盐分,生理类型为AB型,细胞壁化学组分为Ⅲ型。结合回接试验结果,初步判定分离菌株FCg77应属于弗兰克氏菌(Frankia)的成员。     

沙棘根瘤内生细菌中抑菌促生菌株的筛选和鉴定

【背景】植物内生细菌可产生具有抑菌和促生活性的物质,既能抑制植物病原菌对寄主植物的侵染,也能促进植物的生长。沙棘根瘤内生细菌是根瘤内除共生固氮的弗兰克氏菌外,与沙棘共生的一大类微生物。研究具有抑菌和促生活性的植物内生菌,可为微生物菌肥的研究提供理论基础。【目的】筛选具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,初步研究其抑菌和促生活性,并对菌株进行鉴定。【方法】采用双层琼脂法、琼脂扩散法、双层平板对峙法、牛津杯法进行沙棘根瘤拮抗性内生细菌的筛选。选取抑菌活性较高的内生细菌,分别采用Salkowski比色法、ChromeAzurolS(CAS)平板检测法和钼锑抗比色法进行产吲哚乙酸、铁载体及溶磷能力的测定。采用发酵液灌根法测定沙棘根瘤内生细菌SR308对黄瓜促生作用的盆栽效果。通过形态和培养特征、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析法对菌株TT201和SR308进行鉴定。【结果】从131株沙棘根瘤内生细菌中筛选出9株具有较强抑菌活性的内生细菌,其中菌株TT201抑菌性最佳、抑菌谱广;菌株SR308的促生活性最好,其发酵液对黄瓜的生长具有较强的促进作用。对具有较强抑菌和促生活性的菌株TT201和SR308进行鉴定的结果表明,菌株TT201为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus),菌株SR308为蕈状芽孢杆菌(Bacillusmycoides)。【结论】获得2株具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,为进一步开发微生物农药及菌肥提供了资源。     

几种非豆科植物根瘤内生菌侵染特征的研究

自不同科、属、种的非豆科植物根瘤分离内生菌,对其寄主植物进行了交叉侵染,结果表明,这些Frankia菌对不同寄主的侵染没有明显的专一性,供试菌可以进行跨越科、属、种的侵染,但有的菌株对于某些植物的侵染,可能存在一些特殊情况,相同菌株对不同植物的侵染能力,以及不同菌株对同一寄主的侵染能力是有差异的。从同一种植物根瘤中分离的不同菌株,侵染能力也有高低之分,供试菌随寄主植物的改变,侵染能力及所建立的共生系统固氮活性有所降低,侵染原寄主植物所形成的根瘤固氮活性较高的菌株,在改变寄主后所形成的根瘤固氮活性也比较高,在一定条件下,寄主植物的结瘤量与根瘤固氮活性呈正相关,而侵染不同寄主后,根瘤中菌体孢子的表面结构也发生了一定变化。     

几种非豆科植物根瘤内生菌侵染特征的研究

自不同科、属、种的非豆科植物根瘤分离内生菌,对其寄主植物进行了交叉侵染,结果表明,这些Frankia菌对不同寄主的侵染没有明显的专一性,供试菌可以进行跨越科、属、种的侵染,但有的菌株对于某些植物的侵染,可能存在一些特殊情况,相同菌株对不同植物的侵染能力,以及不同菌株对同一寄主的侵染能力是有差异的。从同一种植物根瘤中分离的不同菌株,侵染能力也有高低之分,供试菌随寄主植物的改变,侵染能力及所建立的共生系统固氮活性有所降低,侵染原寄主植物所形成的根瘤固氮活性较高的菌株,在改变寄主后所形成的根瘤固氮活性也比较高,在一定条件下,寄主植物的结瘤量与根瘤固氮活性呈正相关,而侵染不同寄主后,根瘤中菌体孢子的表面结构也发生了一定变化。     

羊奶果根瘤内生菌的亚显微结构

羊奶果是桤木型根瘤。根瘤的横切面是轴对称的圆形结构,含菌细胞分散于皮层组织中。随着根瘤的发育,内生菌也有不同的形态结构。侵染初期的内生菌是一种分枝、具隔膜的菌丝体。幼龄菌丝中含有电子半透明的颗粒,成熟菌丝没有这种颗粒。成熟菌丝顶端会臌大形成具隔膜的椭圆球状泡囊,直径比菌丝大。不同发育时期的泡囊,其形态结构也有差异。     

哈茨木霉发酵液中肽类物质对豇豆根瘤结构和功能的影响

通过树脂吸附、离子交换、薄层层析、高效液相色谱系统等分离、纯化方法,从哈茨木霉(Trichoderm aharzianum)T2-16菌株发酵液中分离得到一种对豆科作物生长具促进作用的物质,通过质谱等方法鉴定为肽类物质。为探明该活性物质对豆科作物的促生机制,用该活性物质对豇豆种子浸种处理后,进行盆栽实验,通过对盆栽实验中根瘤结构与固氮活性变化的研究,结果显示,该活性物质可增加根瘤侵染组织的面积和根瘤细胞中类菌体的数量,降低根瘤细胞液泡化程度,促进根瘤中公共细胞周膜较多形成,加快类菌体的发育成熟,提高根瘤豆血红蛋白的含量,从而提高根瘤的固氮活性。     

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。     

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     

欧洲赤杨根瘤及其内生菌的形态学研究

对在云南生长的欧洲赤杨自然发生的根瘤及其内生菌──Ｆｒａｎｋｉａ进行了光学显微镜和扫描电镜的观察,结果表明,这种根瘤与原产地生长的欧洲赤杨所结根瘤十分相似;与原产地在云南的蒙自桤木的根瘤结构也很相近。从这种根瘤中分离到的内生菌的纯培养具有典型的Ｆｒａｎｋｉａ的特征。     

广西葛根内生细菌的分离鉴定及其促生特性

【背景】植物内生菌长期与宿主共生,对宿主生长发育产生影响。葛根作为重要的药食两用作物,葛根内生菌的研究具有重要实践意义。【目的】对广西葛根根部内生细菌进行分离、鉴定及促植物生长特性分析,旨在了解该药食同源植物内生细菌种群结构及其促生特性,为分析内生菌群体在药食同源植物产量和品质形成的作用及其内生细菌资源的开发利用提供参考。【方法】采用6种不同的培养基从广西葛根的根瘤、根系和根愈伤组织分离内生细菌,16S rRNA基因测序和系统发育分析内生细菌的分布特征和遗传多样性,采用生理生化方法测定分离菌株的固氮活性、溶磷特性、产生嗜铁素、分泌吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)等促生特性。【结果】从葛根根瘤、根系和根部愈伤组织中共分离得到223个菌株,16S rRNA基因测序鉴定这些菌株隶属于2门4纲10科19属,其中芽孢杆菌属、假单胞菌属、土壤杆菌属、肠杆菌属为葛根优势菌群;内生细菌数量和群落组成存在明显的组织特异性,其数量表现为根瘤>根系>根愈伤组织,但其种群多样性表现为根愈伤组织>根系>根瘤。不同培养基分离出的细菌种群丰富度有差异。从供试菌株中筛...     

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.     

马桑共生固氮根瘤及其内生放线菌

马桑型非豆科内生放线菌的共生固氮根瘤的含菌组织与桤木型不同。前者为一马蹄形整体,围绕着中柱维管束;后者完全包围中柱,其中含菌细胞和不含菌细胞交错存在或形成分散的含菌细胞组织团。尼泊尔马桑(Coriaria nepalensis Wall.)根瘤的内生放线菌菌丝形态与桤木根瘤的内生菌形态相同,具有一层电子密度很高的单层壁和具有单层壁的横隔膜。菌丝分枝,具有中间体。成熟的含菌细胞内有一围绕着中央液泡的栅栏排列的柱形泡囊,它们是菌丝的顶端细胞,其电子密度比菌丝高。含菌组织的衰老部分有颗粒体,颗粒体有双层壁,内层壁与菌丝的相同,外层壁比内层壁厚数倍,电子密度低。     

稻瘟病菌拮抗性大豆根瘤内生细菌的筛选及抑制效果

【目的】从河南大豆根瘤的内生细菌资源中筛选对稻瘟病菌有拮抗作用的菌株,初步探讨其抑菌效果,为进一步研究其抑菌机理提供菌种资源。【方法】以稻瘟病菌为供试病原菌,采用对峙法进行拮抗性菌株筛选,显微观察法研究受抑制病原菌菌丝变化,对筛选拮抗性菌株进行细胞形态学及生理生化特性试验、16S rRNA基因测序和系统发育分析及接种防效试验。【结果】经复筛有17株内生菌拮抗效果较明显,最高抑制率为62.16%;受抑制病原菌丝呈现弯曲打结、断裂、原生质浓缩等畸形状态。拮抗性筛选过程中内生菌快速生长形成生物薄膜,包埋菌丝并使其断裂。拮抗菌株分布在7属9种,稻瘟病拮抗性大豆根瘤内生菌呈现种属多样性。防效试验表明内生菌处理组稻苗发病率和病情指数均显著降低,防治效果最高达74.19%。【结论】大豆根瘤内生拮抗性菌株具有种属多样性,拮抗性菌株处理组稻苗发病率和病情指数均显著降低,防治效果显著,为进一步研究其抑菌机理提供菌种资源。     

木麻黄和桤木离体根瘤和立地土壤的固氮酶与N2O还原酶活性的研究

为了解非豆科固氮树种的固氮酶和N_2O还原酶(Nos)活性,采用乙炔还原法和乙炔抑制技术对细枝木麻黄(Casuarina cunninghamiana)和江南桤木(Alnus trabeculosa)离体根瘤及立地土壤的两种酶活性进行了研究。结果表明,离体根瘤只在厌氧条件下有固氮酶活性,在好氧条件下有Nos活性。根瘤区根际土和非根瘤区根际土的固氮酶活性在好氧条件大于厌氧条件,Nos活性只表现在厌氧条件下。在好氧条件下,根瘤区根际土和非根瘤区根际土的固氮酶活性无显著差异;根瘤区根际土的Nos活性显著大于非根瘤区根际土。除离体根瘤在好氧条件下不表现固氮酶活性外,细枝木麻黄和桤木的离体根瘤、根瘤区根际土和非根瘤区根际土的固氮酶活性均都大于Nos活性。好氧条件下根瘤区根际土的固氮酶活性与非根瘤区根际土的呈极显著正相关,而厌氧条件下根瘤的固氮酶活性与好氧条件下根瘤区根际土和非根瘤区根际土固氮酶活性、好氧条件下根瘤的Nos活性与厌氧条件下根瘤区根际土和非根瘤区根际土Nos活性均呈极显著负相关。这为研究弗兰克氏菌结瘤植物共生固氮体系对N2O汇强度的影响和调控奠定基础。     

一株仙人掌植物内生真菌的分离鉴定及活性研究

从元江仙人掌的茎中分离到一株产广谱、高活性抑菌物质的内生真菌,经测定对细菌、植物病原真菌和皮肤致病真菌共21种病原微生物有较为明显的抑制作用。形态特征表明,该菌株与曲霉属（Aspergillus）中的土生曲霉（Aspergillus terreus）的特征基本一致,18SrDNA序列分析显示本菌株与土生曲霉的同源性高于99％,但该菌株的分生孢子梗上有明显的瘤状突起,不同于模式菌株。因此认为该菌株为土生曲霉的一个变种,命名为土生曲霉云南变种（Aspergillus terreus vat．yunnanensis）。并对其活性物质的生产条件进行了初步摸索,确定用查氏培养基为最佳种子培养基,PDA培养基为最佳发酵培养基,4d为最适发酵时间。