大豆根瘤菌

最近報紙上登着中國科學院東北分院將研究大豆根瘤菌來增加東北大豆產量的新聞。大豆根瘤菌究竟是什麽東西呢?现在我來簡單的介紹一下,我們知道植物的生活是離不開蛋白質的。蛋白質是含有氮素的化合物,所以當植物製造蛋白質時就必定要從外界環境裏吸取氮素為原料。氮氣在植物的周圍很多,空氣中有五分之四是氮氣,但是空氣中的氮,綠色植物都不能直接利用它作養分。綠色植物的氮素原料乃是依賴土壤中肥料內所產生的硝酸鹽等來供給。大豆根瘸菌是一種生長在大豆的根上而使松生瘤的細菌,我們挖出一株大豆時,根上有許多圓球就是瘤(如圖),細     

苜蓿根瘤菌和羽扇豆根瘤菌的大质粒

根瘤菌在农业生产中有很重要的意义,但 由于其与豆科植物共生的复杂性,所以其遗传 学及固氮功能等重要课题的研究一直难以深 人。近几年来不少报道证明许多根瘤菌存在质 粒^[4,9,11-13]还有资料证明根瘤菌质粒带有共生 基因^[8,10]和至少一部分固氮基因^[2]。因此根瘤 菌质粒的研究在理论上和实践上都有重要意 义。迄今还未见国内有关根瘤菌质粒研究的报 道,本文将叙述我们筛选和分离根瘤菌质粒的 方法,并介绍得到的初步结果。     

花生根瘤菌在根瘤菌系统分类中的地位研究

用12株分类地位已知的代表菌为对照,采用现代细菌分类学方法,对从四川省4个花生产区的天府3号和地方品种上分离的花生根瘤菌,从系统发育方面,探索了花生根瘤菌在根瘤菌系统中的分类地位。多聚酶链反应(PCR)扩增的16S rRNA的4种限制性内切酶长度多态(PCR-RFLP)以及16S rRNA部分碱基序列测定结果同时表明:四川花生根瘤菌与慢生大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)相似性极高。由此推论它们在系统发育及进化方向上是基本一致的。该结果为研究花生根瘤菌的确切分类地位打下了基础。     

b-根瘤菌及特殊a-根瘤菌的研究概况

隶属于b-变形杆菌纲（proteobacteria）的根瘤菌,人们简称为b-根瘤菌。本文通过对分离自含羞草根瘤隶属于Burkhloderia 和Cupriavidus的b-根瘤菌及归于Blastobacter、Ochrobactrum和Phyllobacterium等特殊a-根瘤菌的研究总结,介绍了根瘤菌生物多样性研究的新进展。同时,简述了根瘤菌共生基因的进化研究,并对该研究领域存在的问题进行了分析,对未来相关研究方向做了展望。     

根瘤菌选育研究进展

生物固氮是一个全球性的战略课题,其中豆科植物与根瘤菌共生固氮一直是生物固氮研究的焦点。该文从菌株选育的角度,通过对比总结国内外根瘤菌选育方法的研究进展,详细阐述了各种育种方法在根瘤菌选育过程中的应用和优缺点,指出筛选周期过长和筛选技术低效是当前研究中的限制问题,并进一步对选育工作的前景进行了展望。     

根瘤菌遗传学研究进展

豆科共生固氮是生物固氮中效率最高的体系,它涉及的植物种类繁多,在农业上用途广泛,而且这个体系又同时涉及高等植物和低等微生物之间信息传递、能量供给及物质交流,有其重要的理论研究价值,所以多年来共生固氮一直是被集中研究的课题,取得了很大的进展。特别是在近十年来,通过研究,科学家们证实了有关共生固氮的基因定位在快生型根瘤菌的巨型质粒上。根瘤菌的遗传学研究发展迅速,这些成就主要集中反映在以下诸方面。     

根瘤菌数值分类

对56株根瘤菌及3株土壤杆菌进行了200个形态、生理、生化及生物学性状测定,根据Ssm相似性系数及最短距离聚类公式,用电子计算机进行数值分类。试验结果,将快生型根瘤菌、慢生型根瘤穗和土壤杆菌在届的水平上分开,豌豆根瘤菌、三叶草根瘤菌和菜豆根瘤菌三者的相似性很高,合并为一个种。以上结果与《伯杰系统细菌学手册》第一卷中Jordan的根瘤菌科分类系统相一致。此外,紫云英根瘤菌自成一群,包括在根瘤菌属(Rhizobium)中。柱花草根瘤菌独立成群,包括在慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)中。     

根瘤菌的培养

根瘤菌系统分类离不开对其进行核酸分析(如DNA同源性分析,16srRNA序列分析等)。而这种分析的首步工作是菌的活化及液体扩大培养。目前,尽管根瘤菌的培养方法渐趋成熟。被科学工作者普遍承认,但由于不同来源的根瘤菌,其生境千变万化。采取单一的培养方法很难满足一些特殊菌的生长需求。本人在进行由新疆采集的一群特殊慢生型根瘤菌(分类地位尚未确定)的DNA同源性分析工作时,对其培养条件进行了摸索,现总结如     

根瘤菌质粒研究进展

根瘤菌能使豆科植物形成根瘤并在根瘤中将氮气转换成植物能利用的形式,即共生固氮。根瘤菌普遍含有高分子量的大质粒,而且与其生物学功能有密切关系。因而质粒是根瘤菌的遗传学的重要方面。每个菌株的质粒类型通常是稳定的,也是菌株的特征之一。已报道的根瘤菌质粒的数目从l～10个不等,其分子量（Mr／10’）多在100～300之间,＞1000的称为巨大质粒（Meg…asAnd）,已知St）lorhi。obiumnwliloli和AsiZObiumgaingae均含有巨大质粒l‘］。质粒在细胞基因组中占有较大的比重,如在Anlcobiumelti中其质粒可占细胞基因组的45o。AsrhizOb…     

根瘤菌的生态

一、根瘤菌是土壤微生物的一员根瘤菌与其近似的农杆菌以及近缘的固氮菌和假单孢菌同是土壤中的好气性革兰氏阴性杆状菌,具端生单鞭毛或少量周生鞭毛,属土壤微生物区系的发酵性类型。当土壤中加进易分解的能源物质时,或有根系分泌物和脱落残片供为营养物质时,它们迅速增殖大量发育,成为土壤中或根际的优势类群。当营养条件不适合时,数量迅速下降。     

刺槐根瘤菌的研究Ⅲ刺槐根瘤菌的血清学特性

对从辽西分离的7株刺槐根瘤菌进行了血清学特性的研究。根据免疫扩散试验的结果,7株刺槐根瘤菌可分四个血清型。菌株339、355为第一血清型,菌株359、347为第二血清型,菌株325为第三血清型,菌株329、344为第四血清型。第二血清型菌株的抗血清与花生根瘤B_(27)能形成一条沉淀带,与豇豆根瘤菌NC_(92),与快生型大豆根瘤菌113都能形成一条沉淀带。第四血清型菌株的抗血清能与豇豆根瘤菌NC_(92)快生型大豆根瘤菌113形成一条沉淀带。     

美发现光合根瘤菌

几年以前,美国博伊恩·汤普森植物研究所的科学家曾在豆科田皂角属(Aeschynomene)植物中分离出一特殊的根瘤菌——BTAi 1。经过近年来的广泛研究,已确认这种根瘤菌是至今已知的根瘤菌中唯一具有光合能力的种类。为此将其列入新属——光合根瘤菌属,并命名为汤普森光合根瘤菌(Photorhizobiumthompsonianum)。汤普森光合根瘤菌具有类似于常见的非根瘤光合细菌的细菌叶绿素。不同的是,为满足光合作用的要     

紫云英根瘤菌的诱变

根瘤菌的感染性是形成有效共生关系的一个重要性状。获得感染性强,即主要是形成有效根瘤早的菌株,是根瘤菌育种工作的一个重要方面)。我们探索了(60)~Co-γ射线和亚硝基胍(N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍,简称NTG)     

根瘤菌与群体感应

细菌在高细胞密度下可以产生群体感应信号分子,调控细菌相关基因的表达,这种信号分子被称为自体诱导物。酰基高丝氨酸内酯类化合物(acyl-HSLs)是在根瘤菌中广泛存在的一类自体诱导物,该群体感应系统与根瘤菌和植物的共生作用密切相关。本文概述了AHLs介导的群体感应系统的组成及调控机制和不同根瘤菌中群体感应调节对根瘤菌生理行为及共生固氮的影响。     

根瘤菌的鞭毛染色

细菌的鞭毛极为纤细,必须用特殊的染色方法才能在普通光学显微镜下观察到。根瘤菌的鞭毛则更为纤细,染色更加困难。特别是根瘤菌的种类较多,同一个种的不同菌株生长速度相差很大,鞭毛出现的时间很不一致。因此,     

根瘤菌的自生固氮作用

由于根瘤菌与寄主--豆科植物有明显的依赖关系,而且有些科学家过去曾用选择培养基或加入植物提取物进行试验,企图证明根瘤菌的自生固氮能力没有获得成功,因此导致根瘤菌只有与高等植物共生时才能固氮的概念的形成。这可能由于当时检测方法不灵敏,以及没有找到根瘤菌自生固氮的合适条件。     

β-根瘤菌及特殊α-根瘤菌的研究概况

隶属于β-变形杆菌纲(proteobacteria)的根瘤菌,人们简称为β-根瘤菌.本文通过对分离自含羞草根瘤隶属于Burkhloderia和Cupriavidus的β-根瘤菌及归于Blastobacter、Ochrobactrum和Phyllobacterium等特殊α-根瘤菌的研究总结,介绍了根瘤菌生物多样性研究的新进展.同时,简述了根瘤菌共生基因的进化研究,并对该研究领域存在的问题进行了分析,对未来相关研究方向做了展望.