应用BOX分子标记技术筛选南苜蓿高效根瘤菌菌株

【目的】应用BOX-PCR技术对12株南苜蓿(Medicago polymorpha)接种根瘤菌菌株在土壤中的竞争结瘤能力进行研究,以占瘤率的高低配合植物生长性状最终确定与南苜蓿共生的高效根瘤菌菌株。【方法】对接种根瘤菌产生的南苜蓿根瘤进行分离培养,选择部分结瘤菌株和12株全部供试接种菌株进行BOX分子指纹图谱研究,经过对图谱的比较与分析获得了各接种菌株的占瘤率。【结果】在供试菌株中,来自于云南盈江的菌株SWF67523占瘤率最高,为93.33%,说明菌株SWF67523具有较强的竞争结瘤能力,该菌株对南苜蓿干重增幅也较高,为100%;菌株SWF67409来自于云南楚雄,其占瘤率略低于菌株SWF67523,但其对提高植物干重的贡献最大(增幅106.5%);来自于云南楚雄的菌株SWF67394占瘤率较低,但其结瘤率高,对植物生长的影响作用也较明显。【结论】将根瘤菌菌株的竞争结瘤能力纳入南苜蓿高效根瘤菌菌株的筛选中,研究获得了一株竞争结瘤能力强、显著提高植物生物量的菌株SWF67523,以及促生根瘤菌菌株SWF67409和SWF67394,为生产高效根瘤菌菌剂提供了物质基础。     

抗药突变菌株的筛选及其回收测定

近年来,对豆科植物需要快速形成有效根瘤的接种剂越来越受人们注意。如果植株在生长早期形成人工接种的根瘤,它就能充分发挥接种剂的固氮效能。为了研究接种剂对某一豆科植物的结瘤率和所接的根瘤菌在土壤及根际的分布状况,七十年代已开始采用血清技术(Date 1974)和     

广东省豆科植物结瘤固氮及根瘤菌资源的初步研究

于2000～2001年在广东省境内54个县（市、区）进行了豆科植物结瘤固氮资源的调查及根瘤菌的采集工作。共采集到豆科植物根瘤样品484份,隶属于37属78种;根瘤的形状以圆形、椭圆形、珊瑚状和姜状居多,大小一般在1～10 mm之间,颜色多为淡红色或黄色。用乙炔还原法对24种93份根瘤样品进行了固氮酶活性测定,结果表明,大多数样品的固氮酶活性在1～10 μmol C₂H₄·g^-1 fresh nodule·h^-1之间。从采集到的根瘤中分离纯化出410株根瘤菌,对其中312株进行了回接试验,回接成功率为93.3 %。调查发现广东省现有栽培豆科作物种类与《广州植物志》的记载相似,所以本研究在豆科栽培作物方面有一定的代表性。在调查采集到根瘤的豆科植物中,三尖叶猪屎豆（Crotalaria micans）、毛排钱草（Phyllodium elegans）、细长柄山蚂蝗（Podorcarpium leptopus）等在本研究之前未见到有结瘤固氮的报道。     

滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选及其在大豆中的应用

【目的】了解盐渍土野大豆根瘤菌的多样性，筛选具有耐盐促生作用的菌株，为栽培大豆耐盐菌剂的开发提供菌种资源。【方法】采用传统培养方法从滨海盐渍土野大豆中分离根瘤菌，评价菌株的促生特性，并验证其对野大豆和栽培大豆的促生效果。【结果】从野大豆根和根瘤样品中分离出87株根瘤菌，主要为中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。测定了24株代表性菌株的促生特性，发现有16株根瘤菌具有产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力，6株能够产生1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-amino-cyclopropane-1- carboxylic, ACC)脱氨酶，16株具有溶磷活性，6株能够产生铁载体。根据以上促生特性，选择了11株优良根瘤菌进行野大豆促生和结瘤能力评价，发现美洲中华根瘤菌(Sinorhizobium americanus) DL3的性能优于其他菌株。最后，通过盆栽试验检测了菌株DL3对野大豆和栽培大豆耐盐能力的影响，发现菌株DL3在盐胁迫下能促进野大豆和大豆的生长，同时，降低了叶片脯氨酸水平，缓解了植物的盐胁迫程度。【结论】菌株DL3在提高植物耐盐性方面具有一定的作用，对实现大豆的盐碱地种植具有重要的理论意义和实践价值。     

根瘤菌竞争结瘤的研究进展

根瘤菌竞争结瘤的研究进展樊妙姬,马庆生（广西农业大学生物技术教研室,南宁５３０００５）根瘤菌剂接种豆科作物是一项普遍推广的农业技术。但由于土壤中含有固氮效率差别极大的土著根瘤菌群体,于扰和降低了接种根瘤菌的占瘤率,致使接种根瘤菌剂的增产效果不显著,［...     

耐盐碱微生物菌种的筛选鉴定及其功能性与促生性

【背景】近年来,甘肃省土地盐碱化的日益加剧已对当地农业生产和生态环境产生严重影响。【目的】从甘肃省兰州市兰州新区和张掖市黑河生态保护区盐碱土壤中分离筛选出耐盐碱菌株,并对其进行鉴定和部分功能性评价与促生性分析,从而为改良甘肃省盐碱地提供微生物资源和理论基础。【方法】利用不同盐碱浓度的改良培养基对分离后的菌落进行条件培养,筛选出具有高耐盐碱能力的菌种,通过16S rRNA基因序列鉴定菌种类型,并测试其在不同培养基条件下功能性和促生性的不同作用。【结果】共筛选得到5株高耐盐碱菌株,鉴定结果分别为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、金黄节杆菌（Arthrobacter aurescens）、费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和不动杆菌属（Acinetobacter sp.）。经鉴定分析5株菌均具有溶磷和分泌吲哚乙酸的能力;金黄节杆菌和地衣芽孢杆菌具有解钾能力;金黄节杆菌、费氏中华根瘤菌和不动杆菌属具有固氮能力;地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和费氏中华根瘤菌分泌的ACC脱氨酶活性分别达到0.272、0.217和0.159 U/mg,金黄节杆菌和不动杆菌属几乎无ACC脱氨酶活性。【结论】五株耐盐碱菌在溶磷、解钾和固氮功能方面各自具有不同的效果且兼具一定的促生作用,这为后期微生物改良盐碱地的应用提供了物种资源和理论基础。     

2,4-D诱导固氮螺菌和慢生型大豆根瘤菌在小麦上的结瘤作用及其效果

分别在水培和砂培条件下进行了2,4-D诱导固氮螺菌和慢生型大豆根瘤菌在小麦根上的结瘤试验,结果表明2,4-D能诱发它们在小麦根系上形成“类根瘤”,扫描电镜结果证明只有个别细菌进入小麦根瘤细胞内,在细胞间隙有较多的细菌。用乙炔还原法仅检测到接种大豆根瘤菌的小麦根瘤有微量的固氮酶活性,但在盆栽植株的生长方面,看不到2,4-D,2,4-D+固氮螺菌或2,4-D+根瘤菌对小麦生长的促进作用。     

青海一株蚕豆根瘤菌的鉴定及抗旱性评价

【目的】研究青海干旱地区蚕豆根瘤菌的遗传多样性,获得与蚕豆品种共生匹配且具有耐旱性的根瘤菌株,促进蚕豆耐旱根瘤菌在青海干旱地区生产中的应用。【方法】以分离自青海干旱地区一株菌株QHCD22为材料,利用细菌形态学、生理生化指标鉴定、Biolog细菌鉴定系统、16S rRNA基因序列分析、全基因组分析等进行菌种鉴定和系统发育分析,进一步通过PEG6000模拟干旱胁迫、盆栽回接干旱胁迫处理及旱作田间接种验证试验对该菌株的耐旱性进行综合评价。【结果】QHCD22菌株属快生型根瘤菌属(Rhizobium),Rhizobium indicum种。随着PEG6000模拟干旱胁迫程度的加剧,在−0.6 mPa这一更低渗透势时菌株存活数量增高,浊度由61.48%上升到69.42%,表现出较强的耐旱性。盆栽试验表明,接种根瘤菌处理(NA)的株高、植株鲜干比、根瘤数、根瘤鲜重、叶绿素含量(SPAD)、叶片相对含水量(RWC)、脯氨酸含量(PRO)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、根系活力(TCC)均高于不接种根瘤菌处理(NN),并且在正常供水条件下,NA处理的各指标也均高于NN处理。旱作田间验证试验表明接种该菌株显著提高固氮酶活性,青海13号蚕豆根瘤固氮酶活性由不接种的42.07 C₂H₄ nmol/(g·h)显著增加到221.78 C₂H₄ nmol/(g·h),青蚕14号蚕豆由40.60 C₂H₄ nmol/(g·h)显著增加到109.78 C₂H₄ nmol/(g·h),马牙蚕豆由33.41 C₂H₄ nmol/(g·h)显著增加到643.15 C₂H₄ nmol/(g·h)。接种根瘤菌对于增加产量具有促进作用,其中青蚕14号的增产效果显著,增产幅度达32.3%。【结论】QHCD22菌株可能为快生型根瘤菌属的一个种Rhizobium indicum,具有一定的耐旱性,研究表明接种根瘤菌可以提高蚕豆的耐旱性,尤其对干旱敏感型蚕豆品种增产效果显著,具有潜在的应用前景。     

1株高效花生根瘤菌的筛选与鉴定

从辽宁多地花生种植土壤及其鲜根瘤初步筛选到30株花生根瘤菌,进一步通过回接盆栽花生,测定花生根瘤数、根瘤干重,以及鲜根瘤固氮酶活性、植株全氮量等,筛选出1株结瘤固氮能力较强花生根瘤菌wz-6,通过16S rDNA序列分析,鉴定为圆明慢生根瘤菌(Bradyrhizobium yuanmingense)。为开发优质花生根瘤菌菌剂奠定基础。     

福建省豆科植物根瘤菌资源的初步调查

对福建省境内(除东北部少数地区外)的29个县(市)豆科植物根瘤菌资源进行了调查,共采集到36属63种豆科植物的根瘤样品278份,在豆科栽培作物方面有一定代表性.采集到的根瘤形态多样,大小多在1-10 mm之间,以淡黄和淡红色居多.对32种51份根瘤样品用乙炔还原法进行了固氮酶活性测定,不同种和同一种植物在不同生境下的固氮酶活性均有差异,多数根瘤样品的固氮酶活性在1-24 μmol C2H4g-1 fresh nodule h-1之间,其中尖叶长柄山蚂蝗(Podocarpium podocarpum var.oxyphyllum)的固氮酶活性相对最高,达87.29 u mol C2H4 g-1 fresh nodule h-1.从采集到的根瘤中经分离纯化获得了228株根瘤菌,其中155株根瘤菌进行了原寄主回接试验,有138株结瘤,回接成功率为89.0%.调查结果显示福建省有丰富的豆科固氮及其根瘤菌资源.     

添加毛叶苕子对红壤旱地土壤真菌群落的影响

【目的】长期高强度的连作及大量化肥施用导致红壤旱地退化和土传植物病原菌累积。真菌是农业生态系统中与土壤健康密切相关的微生物。本文通过研究土壤真菌群落的变化,探究施用毛叶苕子对红壤旱地农业生态系统的影响。【方法】采用定量聚合酶链式反应和高通量测序技术,研究红壤旱地真菌群落对单施矿质肥(mineral nitrogen,phosphorus and potassium fertilization,NPK)与矿质肥配施毛叶苕子(mineral nitrogen,phosphorus and potassium fertilization with hairy vetch,NPKG) 2种施肥措施的响应。【结果】与对照NPK相比,NPKG显著提高土壤肥力、花生产量和土壤真菌丰度,降低土壤p H和土壤真菌多样性。不同处理显著改变土壤真菌群落组成。与对照NPK相比,NPKG处理土壤腐生营养型真菌相对丰度显著提高37.42%,花生尾孢菌(Cercospora arachidicola)和可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae) 2种花生病原菌相对丰度分别降低89.11%和8...     

撕裂蜡孔菌(Emmia lacerata)SR5抑菌特性及生防潜力评价

【背景】撕裂蜡孔菌(Emmia lacerata)是一种在世界范围内广泛分布的白腐真菌,对植物病原真菌有较好的抑制作用,可作为生防真菌进行开发和利用。【目的】对撕裂蜡孔菌SR5的抑菌能力和胞外产铁载体能力进行测定,挖掘其生防潜力。【方法】采用平板对峙法检测SR5对9种植物病原真菌的抑菌能力,并通过不同浓度的发酵原液测定真菌胞外代谢物的抑菌效果;结合铬天青S(chrome azurol S, CAS)检测法测定真菌产铁载体能力,明确SR5抑菌特性。【结果】SR5以过度生长的方式快速竞争营养和生存空间,拮抗9种植物病原真菌,抑菌率为23.7%–62.7%,对可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)的拮抗等级为Ⅳ级,而对其余8种病原真菌的拮抗等级为Ⅲ级,其中对香港丽赤壳(Calonectria hongkongensis)和间座壳(Diaporthe sp.)抑菌效果最佳;CAS检测法表明SR5能产生分泌型铁载体,产铁载体能力中等,最高铁载体活性单位(siderophore unit, SU)为44.1%。【结论】SR5以过度生长方式快速竞争营养和生存空间,而且以分泌...     

2株草螺菌的鉴定及其对煤矸石胁迫下香根草的促生作用

【背景】植物-微生物联合修复技术在减轻环境胁迫作用、增强植物抗性、改善矿区景观等方面发挥重要作用,其中根际促生菌可与植物相互作用,促进植物生长,增强植物对非生物胁迫的耐受性。【目的】鉴定铜尾矿中分离得到的2株根际细菌,研究其对植物生长的促生特性,测定2株菌的接种对于煤矸石胁迫下香根草的影响。【方法】对铜尾矿中分离得到的2株菌进行16S rRNA基因序列鉴定和扫描电子显微镜观察,对菌株的促生特性进行测定,并将其分别接种于覆土5 cm的煤矸石和掺土10%的煤矸石中生长的香根草根际,测定2个月后香根草的理化指标和生理学指标。【结果】菌株P5-11和P5-19经鉴定均为草螺菌(Herbaspirillum),2株菌均具有固氮、溶磷、产吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)和产铁载体的特性,其中P5-19的产吲哚乙酸能力约为P5-11的2倍,具有较好的促生能力;2株菌均能提高香根草的株高、生物量、氮积累量和抗氧化酶活性,并降低丙二醛积累量。【结论】2株草螺菌均具有良好的促生特性,能够促进煤矸石胁迫下香根草的生长发育,这不仅为促生菌肥的研制提供了优良菌种,也为香根草在矿区生态恢复中的应用提供了参考价值。     

攀西高原不同轮作制度下土壤固氮微生物nifH基因多样性与群落结构特征

[背景]关于高原生境轮作制度对土壤固氮微生物群落组成及多样性的影响研究尚少。[目的]深入认识攀西高原不同轮作制度对农田土壤肥力及土壤固氮微生物nifH基因群落结构与多样性的影响,以期建立合理的轮作制度。[方法]以凉山州冕宁县不同作物轮作制度[包括光叶紫花苕-烤烟(分轮作15年和20年两种,分别为G1和G2)、苦荞-烤烟(KQ)、大麦-烤烟(DM)和撂荒(CK)]的土壤为研究对象,通过化学分析和Illumina MiSeq技术,对土壤理化性质、土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落组成进行分析。[结果]撂荒土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳和含水量最显著(P<0.05)。KQ轮作下土壤有效磷和速效钾分别提高了43.0%和2.60%,而DM轮作下的土壤理化性质均下降。土壤固氮酶活以撂荒土壤最高,G2轮作最低。土壤固氮微生物nifH基因多样性以G1轮作最高、G2轮作最低,门水平上以变形菌门(Proteobacteria)是优势共有nifH基因类群,相对丰度占群落的63.0%-92.4%;属水平上,偶氮氢单胞菌属(Azohydromonas)是不同轮作制度下的优势物种,慢生根瘤属(Brad...     

一株耐盐甲基杆菌Methylobacterium sp.W-1的分离及促生潜能研究

[背景] 多种甲基杆菌属细菌对寄主植物有促生作用,其分布区域较广。筛选具有耐盐与促生特性的甲基杆菌属菌株可为微生物菌肥的开发提供依据。[目的] 从新疆乌尔禾地区盐渍土壤中筛选耐盐促生菌,对其培养基成分进行优化及促生能力进行研究,为微生物菌肥的开发提供依据。[方法] 采用阿须贝无氮培养基筛选耐盐菌株,对菌株进行基因序列分析及生理生化测定,采用平板试验法初步研究该菌对拟南芥的生长影响。[结果] 筛选出中度耐盐菌株W-1,经鉴定为甲基杆菌属（Methylobacteriumsp.）。菌株生长最佳无机盐为NaCl,最适浓度为1%–3%,最高耐受浓度达7%。最佳氮源为酸水解酪蛋白,产生长素最高达33.53 mg/L。溶磷能力达28.71 mg/L。菌株W-1接种拟南芥幼苗后叶绿素a和叶绿素b含量均高于对照组,同时对其根系发育有显著的促进作用。[结论] 菌株W-1促生性能显著,可为生物肥料制备提供菌种资源。     

三株固氮类芽孢杆菌的特点及其对中国青菜的产量和土壤酶活性的影响

【目的】本研究分析三株固氮菌PGPR性状特征及其对中国青菜产量和土壤酶活的影响。【方法】氮(N)-修复(固氮)细菌被认为是一种能够促进植物生长和增产的施氮方式。在本研究中,我们用无氮培养基分离出了30株根际固氮细菌:11株来自小麦根际,16株来自中国青菜根际和3株来自莲花根际。基于16S r DNA序列分析,对小麦、中国青菜和莲花等植物根际中属于类芽孢杆菌属的主要固氮细菌进行研究。【结果】本研究从这30株固氮菌中筛选出三株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus)的细菌,分别命名为P-4、W-7和L-3,它们的固氮酶活性不但高于对照组(圆褐固氮菌),而且可以有效抑制两种或三种植物病原菌的生长,即核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)、玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae)和棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)。菌株W-7还具有溶解难溶磷的能力,中国青菜在接种菌株W-7和L-3后,其鲜重显著增加,同时改变了田间土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性;而接种了菌株P-4对植物的生长和酶活性没有显著的影响。【结论】土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性与中国青菜的生物量呈正相关。同时,菌株W-7和L-3具有促进植物产量和提高土壤质量的良好潜力。     

腐熟紫茎泽兰对土壤细菌、养分和辣椒产量品质的影响

【目的】紫茎泽兰(Ageratina adenophora)内含对微生物、植物和动物有毒的化学物质,列为我国危害最严重的外侵植物,评价腐熟紫茎泽兰对土壤微生物和作物的毒性,有益于无害化处理生产有机肥。【方法】利用微生物菌剂腐熟紫茎泽兰,田间设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施紫茎泽兰有机肥(OF)、化肥配施紫茎泽兰有机肥(50%化肥+50%紫茎泽兰有机肥,CF+OF)等4种施肥处理,研究了紫茎泽兰有机肥对土壤细菌、养分和辣椒产量品质等的影响。【结果】在施用OF的土壤中,微生物碳氮高于CF、OF和CF+OF提高细菌群落的多样性指数,CF增加优势度指数。在4种施肥处理的土壤中,酸杆菌门和变形菌门均为优势门类,丰富度合计超过50%;在20种优势菌株中,有7株细菌普遍存在,6–8株细菌单独存在于不同处理土壤中。此外,在辣椒初果期,CF土壤中的有效养分含量较高;但至末果期,CF+OF处理的有效磷钾显著高于CF,碱解氮CF+OF与CF相似。施用CF+OF使辣椒吸收了较多的氮、磷、钾,辣椒产量比CF增加14.42%,并使果实游离氨基酸和维生素C含量提高,硝酸盐含量降低。【结论】紫茎泽兰有机肥兼具供肥改土作用,能提高土壤微生物生物量,丰富土壤细菌种群,增加辣椒产量,改善果实品质。     

复合菌剂调控连作当归根围土壤养分及对产量的影响

【背景】连作可引起微生物群落结构失调,导致土壤环境恶化、养分循环不畅、当归[Angelica sinensis (Oliv.) Diels]产量降低,通过现代微生物技术改良土壤、消减连作障碍势在必行。【目的】于大田条件下,研究施用复合菌剂对当归根围土壤酶活、速效养分及产量的影响,明确增产机制,改进增产措施。【方法】利用溶磷圈法检测不同菌株溶磷活性、乙炔还原法检测固氮活性、试剂盒法检测过氧化物酶和硝化能力;复合菌剂T1[荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)CBS5、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes) CBS7、嗜冷假单胞菌(Pseudomonas extremaustralis)CBSB、生枝动胶菌(Zoogloea ramigera) CBS4]和T2 (荧光假单胞菌CBS5、产碱假单胞菌CBS7、嗜冷假单胞菌CBSB)及对照CK (无菌马铃薯葡萄糖肉汤培养基)分别处理连作当归,分光光度法测定根围土壤及根中养分循环、转化相关酶活,氮、磷、钾速效养分含量;常规方法测产量;统计软件进行相关数据方差分析和主成分分析。【结果】产碱假单胞菌C...     

寡雄腐霉发酵液的动物安全性及其对黄瓜的防病促生效应

【目的】生物农药安全无害,环境友好。为了评价寡雄腐霉发酵液(Pythium oligandrum broth,POB)的动物安全性和防病促生效应,研制高效、无害的生物农药。【方法】试验利用自主分离的寡雄腐霉生防菌株(P.oligandrum CQ2010)制备POB,通过动物试验、拮抗试验、盆栽和生产试验,研究了POB的动物毒性,对黄瓜蔓枯病的防治作用,以及对黄瓜生长、产量和品质的影响。【结果】用大剂量的POB灌胃给药对小鼠体重增长无显著影响,其外观和行为均无异常,组织器官也未见病理改变。POB对甜瓜球腔菌的抑制率为51.95%,药效介于1∶800的百菌清溶液和1∶200的甲基托布津溶液之间。在黄瓜幼苗接种甜瓜球腔菌前后喷施POB,叶片丙二醛含量下降,过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增强,发病率和病情指数均显著降低,相对防治效果达到54.8%–64.1%,故POB能减轻病原菌对细胞膜的伤害,激发防御性生理反应,增强黄瓜植株的抗病能力。此外,POB处理提高叶绿素含量,增强根系活力,增加植株氮、磷、钾吸收量,促进黄瓜植株生长,生物量和果实产量分别提高81.10%和11.58%。POB还使黄瓜果实Vc和可溶性糖提高,硝酸盐含量降低。【结论】寡雄腐霉发酵液对动物安全无毒,能有效防治黄瓜蔓枯病,促进黄瓜生长,提高产量品质。