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。     

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。     

色赤杨根瘤内生菌Frankia sp,At~4的分离和侵染能力的鉴定(简报)

放线菌与非豆科木本植物的共生体系具有强大的固氮能力,可将大气中氮素转变成化合态,以满足植物需要,并培肥土壤,在绿化造林中起着重要作用。近年来,国内外均在积极开展这方面的工作,使其成为固氮研究中最活跃的领域之一。最近,我们已从色赤杨根瘤中分离到了几株Frankia放线菌,并进行了形态学和宿主植物回接结瘤等方面的鉴定工作。已证实At4是一株能使色赤杨结瘤固氮的Frankia菌株。     

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     

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。     

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。     

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。     

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     

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。     

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.     

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。     

沙棘——弗氏放线菌共生固氮体系研究——Ⅰ环境因子影响沙棘结瘤和生长

环境因子包括盐度、pH值、化合氮和磷素供给显著影响了Frankia菌株Hr32对水培沙棘小苗的侵染结瘤。沙棘能在0.8％盐度下生长但受抑,0.2％盐度下开始有根瘤发生,0.1％盐度下结瘤较好。Hr32纯培养下耐盐力不强,0.5％盐度下已不能生长,导致了高盐浓度下不能结瘤。pH=7.0—8.0为沙棘结瘤最佳范围,pH值高至9.0或低至4.2,沙棘不能结瘤。低磷供给限制了根瘤发生,当供给10ppm或更高的磷时,沙棘成功结瘤。低于6ppm化合氮供给促进结瘤,当供给16ppm化合氮时,结瘤完全抑制。结瘤使沙棘获得近二倍的增长效果,水培条件下人工根瘤活性低于自然生境根瘤。结瘤使沙棘的落叶延迟。     

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。     

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-     

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。     

七个属寄主来源的Frankia的血清学关系

利用免疫扩散技术研究了从赤杨、香厥木、杨梅、美洲茶、木麻黄、异木麻黄、沙棘七个属来源的Frankia菌株间的血清学关系。结果表明七属的Frankia菌株与七种抗血清间在琼脂糖平板上形成特异性的沉淀带。根据沉淀带间的关系,可将七个属     

维生素和微量元素对自生Frankia菌株生长的影响

自1978年Callahan等人从香蕨木根瘤中分离出第一株Frankia纯培养菌株以来,非豆科植物的固氮研究进入了一个新的阶段。也只有这种突破性进展,才能对内生菌的形态与生理进行直接地研究。1980年以来,Jan Blom等人陆续开始对Frankia内生菌株的营养需求进行研究并发表了多篇研究报告。从不同宿主植     

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。