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。     

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。     

福建省放线菌结瘤植物共生菌Frankia遗传多样性研究

[目的]了解福建省放线菌结瘤植物共生固氮菌Frankia的遗传多样性.[方法]利用16S-23SrDNA间隔区(rrn)和nifD-K基因间隔区的PCR扩增和RFLP技术,分析了福建省木麻黄、杨梅、桤木、胡颓子等共生Frankia纯培养菌株的遗传差异.[结果]17个菌株获得rrn扩增片段,2个杨梅菌株和1个胡颓子菌株扩增未成功,酶切图谱经聚类分析表明6个地点的细枝木麻黄、短枝木麻黄、粗枝木麻黄12个共生Frankia菌株同源性高,属于一个类群,2个地点的4个杨梅菌株和1个四川桤木菌株亲缘关系近,为另一类群.25个Frankia菌株的,nifD-K基因间隔区PCR-RFLP分析结果显示,7个地点的3种木麻黄14个菌株聚类为一个类群,4个地点的7个杨梅菌株、2个地点的2个四川桤木菌株以及1个台湾桤木菌株聚类为另一个类群,胡颓子菌株则为独立的类群.[结论]研究结果表明福建省共生Frankia遗传多样性丰富.     

一株木麻黄根瘤内生菌的培养条件研究

1982年,Diem等人从木麻黄根瘤中分离出Frankia菌株DI_1和G_2,虽然纯培养的形态与典型Frankia菌株相似,但回接原宿主未获成功,而在沙棘上回接成功结瘤。同年,他又获得了CjI-82菌株,回接木麻黄结瘤并固氮。1985年,蒋建德与朱宝琴报道从木麻黄根瘤中分离到IFS 020601菌株,并回接成功。作者用四氧化锇法处理木麻黄根瘤,接种于     

不同科属来源的六株Frankia代表菌株碳源利用谱的研究

对来自赤杨属、木麻黄属、异木麻黄属、沙棘属和杨梅属的六株Frankia代表菌株进行了二十四种碳源利用谱的比较研究(包括简单有机酸、单糖、双糖、三糖和糖醇在内)。结果表明,各菌株在碳源利用种类和程度上有明显差异;简单有机酸盐特别是丙酸钠是所有菌株的良好碳源;菌株Cc01、A11I1和Hr16还能很好地利用丙酮酸钠;除了菌株Hr16能很好地利用纤维二糖,菌株A11I1利用葡萄糖外;糖醇类很少被利用。如果以丙酮酸钠、丙酸钠和乙酸为“诊断性”碳源,则可以将供试菌株分为三个类群,即赤杨——杨梅类群、沙棘类群和木麻黄类群;这与交叉接种和血清学方法得出的结论相吻合。     

木麻黄根瘤内FRANKIA的分离培养与回接结瘤条件

木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)属被子植物,是能结瘤固氮的非豆科树木。生长在我国南方沿海一带。我们于1982年10月从其根瘤中分得内生菌,经纯培养,形态特征观察,与Callaham等1978年从香蕨木(Comptonia peregrina)根瘤中分离的内生菌有相似的特点,符合报导的Frankio菌属的标准。1981年以来,由木麻黄根瘤中分离出Frankia内生菌,已先后有成功的报导。我们把所纯培养的Frankia sp.Cecl4菌株回接于宿主木麻黄根系上,侵染结瘤,获得成功。     

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.     

Frankia菌同功酶图谱分析和分类

利用同功酶图谱的差异性对Frankia菌进行分类识别是一种非常有效的方法,不同的Frankia菌株具有不同的同功酶(过氧化物酶和酯酶)图谱。根据图谱之间的相似性,可以将20株Frankia菌分成三大组,即赤杨组、木麻黄组和胡颓子组,这与其它分类结果基本符合,只是细枝木麻黄菌株Cc01的过氧化物酶图谱与其它菌株完全不同。从同种植物根瘤中分离的内生菌具有不同的同功酶图谱,进一步证实了遗传结构不完全相同的菌株可以同时共生于同种根瘤内,同时根据二种同功酶的电泳分布率,说明了Frankia菌株遗传信息的广泛分布性。     

Frankia菌的形态图谱

利用光学和电子显微镜研究了色赤杨、香蕨木、香杨梅、杨梅、木麻黄、细枝木麻黄、异木麻黄、沙棘、胡颓子Frankia纯培养的形态特征并摄制了Frankia菌的光学和电镜图谱。本图谱包括了10张光学、电镜图版。     

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.     

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     

内蒙古沙棘共生菌Frankia的遗传多样性

利用RFLP分子标记方法,在自然条件下对内蒙古东、西部8个地点采集的24个沙棘根瘤样品进行沙棘共生菌Frankia的遗传多样性分析。结果表明,供试样品nifD-nifK基因间隔区(IGS)扩增片段的大小约1 100bp;不同样品的酶切图谱有明显差异;有些样品产生复合RFLP型,揭示在自然状态下不同基因型的Frankia菌株可共同侵染同一沙棘寄主。聚类分析显示,来源于相同地点和不同地点的根瘤样品内的Frankia菌株间均有遗传多样性;没有发现Frankia菌株遗传多样性的分布与采样地点有相关性。     

Frankia基因文库的构建及与根瘤菌结瘤基因区同源克隆的筛选

应用无色肽酶(Achromopeptidase)加溶菌酶系统破壁,提取分别来自色赤杨、细枝木麻黄和沙棘的3株代表性Frankia菌株的总DNA。以可在很多革兰氏阴性细菌中稳定复制和诱动转移的广谱寄主性质粒pLAFR1为载体,构建了其基因组文库。基于经EcoRI酶切后的Frankia总DNA中有与根瘤菌结瘤基因同源性的片段,以豌豆根瘤菌结瘤基因为探针,通过菌落原位杂交对文库进行了筛选,较强杂交克隆经斑点杂交复筛,初步得到了几个阳性克隆,为进一步研究Frankia的结瘤基因及有关共生固氮的其它基因奠定了基础。     

DNA碱基组分分析在Frankia属分类中的应用研究

用热变性温度法,测定了非豆科植物固氮放线菌Frankia属七个菌株的DNA碱基组成,结果表明,该属的DNA(G+C)mol%在66.0—72.0之间。这些菌株可分为两个不同的类群,Ⅰ群包括EmI108,EmI131,EgI413和CeI513,(G十C)mol%66.12—67.34之间;Ⅱ群包括AsI13和MrIr5,(G十C)mol% 69.78—72.22之间。各菌株的生理试验表明,Ⅰ群菌株多利用葡萄糖或吐温作为唯一碳源;Ⅱ群菌株则不利用葡萄糖和吐温,所有菌株都利用丙酸和醋酸。     

15个弗兰克氏菌株生物学与生理学特性的研究

从5属10种非豆科结瘤固氮植物根瘤中,分离出15个Frankia sp.菌株,对其生物学与生理学特性的研究表明,它们都有侵染原宿主植物的能力,并能形成具有固氮活性的根瘤。可以利用吐温—80作为唯一碳源,可以利用在0.5％浓度下的葡萄糖等多种糖类作为唯一碳源,且都能利用丙酸。根据在含葡萄糖的培养液中加入吐温—80所产生的抑制或促进菌体生长的不同反应,对15个Frankia菌株进行生理型分类,其中有11株属A型,2株属B型,因为有两个菌株上述反应都不明显,划为新的AB型。     

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。     

11株不同生态条件下的根瘤放线菌的形态特征

1 引言 自1978年由美国的Callaham等首次成功地从香蕨木根瘤中分离出Frankia的离体培养以来,使放线菌结瘤植物的研究领域有了突破性的进展,据报道,近10年国内外的研究者已从10个属植物根瘤中获得Frankia菌株的离体纯培养。我们于1981年由四川     

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。     

用REP—PCRDNA指纹鉴别Frankia菌

用4种方法提取CPI1菌基因组DNA,并进行了REP-PCR扩增,结果表明,提取方法不影响REP-PCR带型。对14株Frankia菌株作REP-PCRDNA指纹分析,并对之进行比较鉴别,证明REP-PCR指纹法能有效地实现菌株间的差异鉴别,其结果与DNA同源相关性所得结果具有良好的相关性。     

用试管-玻片培养技术研究铵对木麻黄根瘤形成的影响

用植物试管玻片培养技术研究NH_4~ 对细枝木麻黄及Frankia菌株Co01共生体系建立过程的影响。NH_4~ (100,150ppm(NH_4)_2SO_4)通过阻止菌株Cc01与其宿主细枝木麻黄根毛壁的亲和作用来影响结瘤。但NH_4~ 不能阻抑菌株Cc01中结瘤基因pel和cel的表达及纤维素酶和果胶酶活性,且菌丝一旦侵入宿主皮层细胞,并形成根瘤原基及前根瘤,则NH_4~ (250ppm(NH_4)_2SO_4)就不再阻止原基进一步发育为成熟的根瘤。但在这种情况下,NH_4~ 能抑制根瘤的固氮活性。