导入dctABD和nifA基因对费氏中华根瘤菌共生固氮的影响研究

以pTR102为载体构建重组质粒pHN307,其上克隆有来自昔蓿中华根瘤菌（Sinorthizobium meliloti）的四碳二羧酸转移酶基因dctABD、来自肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae）的nifA基因和来自pDB30所含的发光酶基因lux-AB。经三亲本接合转移,将pHN307导入费氏中华根瘤菌（S.fredii)NH01、YC4和GR3,并考察了转移接合子中pHN307在传代培养和共生条件下的稳定性。与出发菌相比较的植物盆栽试验结果表明,在与大豆黑农33共生时,导入pHN307后的转移接合子均可显著提高结瘤植株的瘤重、地上部分干重和地上部分总氮量。在与大豆川早一号共生时,转移接合子HN01（pHN307）可显著提高结瘤植株的瘤数和瘤重;GR3（pHN307）可显著提高结瘤植株的瘤数、瘤重、地上部分干重和地上部分总氮量;导入pHN307的YC4却呈现出负作用。本研究表明,导入dctABD可提高固氮效率     

费氏中华根瘤菌共生质粒扩增对结瘤因子组分和共生固氮能力的影响

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)YC4能在大豆(Glycine max)和野大豆(G．soja)上形成正常固氮的根瘤．人工培养条件下用^14C标记的薄层层析(TLC)法检测根瘤菌产生的结瘤因子(LCOs)的结果表明,与其它4株费氏中华根瘤菌相比,YC4产生的LCOs含有较多的疏水性基团．从YC4菌株中分离到1株共生质粒发生了扩增的自发突变株YSC3,其产生的LCOs中含有较野生型菌株多的1个疏水性组分,28℃培养条件下产生的LCOs量亦较YC4显著增加．结瘤试验结果表明,YSC3菌株只能在大豆和野大豆上形成无效的根瘤．     

消除共生质粒的费氏中华根瘤菌HND29SR在大豆根圈的定殖动态

比较研究了费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii)HN01(出发菌）、发光酶基因标记菌HNO1L（参照菌）、消除HN01共生质粒的菌株HND29SR在无菌砂培条件下的大豆根圈定殖动态。供试菌单独接种时：HN01、HN01L和HND29SR的定殖动态基本一致,其早期定殖密度下降较快,播种后第16天时HN01和HN01L分别达到较高的定殖水平6.49logcfu/g鲜根和6.78logcfu/g鲜根,然后维持相对稳定的定殖水平。但HND29SR的定殖密度持续下降到播种后第16天时才开始上升,至第35天时仍维持相对稳定的定殖密度6.94logcfu/g鲜根。等量混合接种时供试菌在根圈定殖群体中各自定殖密度在测定过程中基本相等。结果表明消除HN01的共生质粒对其在大豆根圈中定殖能力无显著影响。     

费氏中华根瘤菌042BS结瘤调节基因的克隆及功能检测

费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii) 0 4 2BS可以在大豆和苜蓿上结瘤。用费氏中华根瘤菌USDA2 5 7的nodD1和nodD2基因分别作为探针 ,与 0 4 2BS总DNA进行Southern杂交 ,发现其DNA经EcoRI酶切后分别在 3 0kb和 6 0kb处各有一条阳性带。回收这两条阳性带附近的DNA片段 ,建立部分基因文库 ,克隆到带有nodD1基因的 3 0kb片段 ,以及带有nodD2基因的 6 0kb片段。对nodD1和nodD2进行序列分析 ,结果表明 0 4 2BS的nodD1与费氏中华根瘤菌根瘤菌USDA2 5 7和USDA1 91的同源性高达 99% ,而nodD2与USDA2 5 7的同源性为1 0 0 %。再将nodD1的片段克隆到pBBRIMCS 5载体上 ,导入豌豆根瘤菌蚕豆生物变种 (Rhi zobiumleguminosarumbv.viciae)LPR5 0 5 4中进行功能检测 ,显示 0 4 2BS的nodD1均可被大豆分泌的类黄酮物质染料木黄酮以及苜蓿分泌的类黄酮物质毛地黄黄酮所诱导     

双拷贝固氮结瘤基因的大豆根瘤菌R.fredii基因工程菌的耐…

用热处理消除了快生型大豆根瘤菌Ｒ．ｆｒｅｄｉｉＵＳＤＡ１９４的非共生质粒,获得了突变株Ｈｏ４,以Ｈｃ４为受体菌,以Ｅ．ｃｏｌｉＨＢ１０１Ｅｃ８３（ＰＬＡＦＲＩ．ｎｏｄｎｉｆ）为供体菌,Ｅ．ＣｏｌｉＰＲＫ２０１３为助体,进行三亲本杂交,得到双重ｎｏｄｎｉｆ基因拷贝的杂合子Ｈｃ４－８。用它们完成共生固氮结瘤试验,结果表明,在初花期Ｈｃ４的固氮酶活性比出发株ＵＳＤＡ１９搞７５．７％Ｈｃ４－８比ＵＳＤＡ１     

费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈的定殖动态与结瘤研究

以发光酶基因luxAB为标记,在根盒缩影条件下研究了费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈的定殖动态、分布范围及其结瘤情况.结果表明,HN01DL在根盒灭菌土壤和非灭菌土壤缩影中的大豆全根系定殖动态与水平明显不同,前者在第12d时达到最高定殖密度(8.65logcfu·g^-1),而后者的早期定殖数量下降较快,且于第15d时达到最高定殖密度(6.88logcfu·g^-1).HN01DL在大豆播种5d后在大豆根部的A(0～4cm)区根段上达到最高定殖密度(7.05logcfu·g^-1),然后开始缓慢下降,至第19d时仍维持相对稳定,在第33d时又开始回升.至播种后第46d时HN01DL可散布至种子下方16cm处的根段部位.HN01DL在A区根段的定殖密度持续较高,所形成的发光根瘤总数(16.3个)及发光比例(68.8%)最高,且发光根瘤主要集中于该区段主根上.发光根瘤比例沿A-E区段逐渐下降,在E区段未检测到发光根瘤.     

用发光酶基因(luxAB)标记法研究慢生花生根瘤菌的竞争结瘤能力

luxAB基因标记是一种新型基因标记技术,在很多研究领域都有着良好的应用前景。研究通过三亲本杂交将luxAB基因成功地向慢生型花生根瘤菌进行了转移,并获得了一株带LuxAB基因标记的菌株Cspr7-1。对Cspr7-1进行性状、标记基因的遗传稳定性检测,结果表明,LuxAB基因不仅能有效表达,而且性状稳定。在无氮水培条件下进行标记菌株与土著根瘤菌的竞争结瘤试验。结果证实,Cspr7-1在植物根系上的占瘤率平均达到61.3％,比土著根瘤菌的竞争结瘤能力强,而且Cspr7-1在主根上的侵染能力远较侧根上的强,平均高出22.3％-39.6％。     

湖北潜江灰潮土中费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)多样性的研究

用5种代表性大豆为捕集植物从湖北潜江灰潮土中经盆栽试验分离筛选出50株费氏中华根瘤菌,对它们的生长速度、耐盐性、pH生长范围、天然抗药性、碳氮源利用和共生效应等同时进行了比较研究,证实了同一土壤环境中费氏中华根瘤菌群体的多样性。     

铜对大叶相思-根瘤菌共生固氮体系的影响

报道了两种根瘤菌 (大叶相思、美丽胡枝子 )对Cu2 + 的耐受性以及植物 根瘤菌共生固氮体系在Cu2 + 胁迫下结瘤、固氮和生长的变化 ,讨论了大叶相思在矿山尾矿废弃地作为先锋植物结瘤固氮的可能性 .结果表明 ,大叶相思根瘤菌对Cu2 + 离子的耐受性较强 ,可以耐受Cu2 + <0 80mmol的离子浓度 ,Cu2 +对它的半致死浓度为 0 12 9mmol.在无菌砂培无重金属影响条件下 ,其固氮酶活性为 2 7C2 H4 ·μg·g-1·h-1,当Cu2 + >0 12 5mmol会导致大叶相思固氮酶活性急剧下降 ,其有效半抑制浓度 (EC50 )为0 15 1mmol,Cu2 + 为 0 5 0mmol完色抑制大叶相思固氮酶活性 ,不阻碍结瘤 ,但严重抑制植物生长发育 ,引起植物叶片白化、植株矮化 .在外加N源不接菌和不加N源接菌两种处理组间 ,Cu2 + <0 12 5mmol时 ,以不加N接菌处理对大叶相思生长有利 .大叶相思对Cu2 + 吸收积累根部高于地上组织 .     

接种量对费氏中华根瘤菌HN01DL根圈定殖与结瘤的影响

在灭菌土和未灭菌土盆栽系统中 ,研究了大豆种子的表面初始接种量对费氏中华根瘤菌HN0 1DL在大豆根圈中的定殖动态与结瘤的影响。结果表明 ,与 3个接种量对应的早期根圈定殖动态和水平有明显差异 ,但随着宿主植物根系的生长其差异逐渐减小 ,整个定殖动态曲线的变化和定殖密度趋向一致 ,并且发现 3个不同的初始接种量对HN0 1DL在大豆黑农 33根系上的结瘤数量和占瘤率没有显著影响。     

河西走廊豆科植物结瘤固氮特性初步研究

对甘肃河西走产野生豆科植物结瘤及固氮状况进行了调查。栽培豆科植物均能自然结瘤,野生豆科植物结瘤率仅５０％。该地区豆科植物根瘤大多数圆形、棒状或指状,形状较为规则。栽培植物根瘤多为粉红色,而野生揿为白色、黄色或棕色。ＡＲＡ测定表明,２５．６％根瘤为无效根瘤。不同种不同地区根瘤固氮活性相差较大,一般活力都较低,乙炔还原活性小１μｍｏｌＣ２Ｈ４／ｇＦＷ．ｈ的占检测样品数的２９．９％,最高者信为２８．１９     

氮肥对覆膜花生固氮活性与产量的影响

不施氮肥花生固氮力为106～146公斤N/顷。施用高量氮肥对花生结瘤不利,用量10、20、40、60公斤NH_4NO_3/亩时,花生固氮率分别降低24、47、67、82%,花生约增产10%,在施低量氮肥(5公斤NH_4NO_3/亩)时不影响花生结瘤,且对花生有增产作用。有机肥对花生结瘤的抑制作用比无机氮肥轻,在2与4吨/亩(0.6％N)用量时,花生固氮作用降低7与23%,花生约增产8.0％     

浑球红假单胞菌(Rhodopseudomonas sphaeroides)色素基因的突变对生长速率及光合固氮的影响

浑球红假单胞菌Rps.sphaeroides 6128经甲基磺酸乙酯诱变处理,分离获得23株色素突变种。不具有细菌叶绿素a和类胡萝卜素的无色突变株不能光养生长,蓝绿突变株305不含带色的类胡萝卜素,但能光养生长,其世代时间比亲本株长5倍左右,而且,没有还原乙炔和放氢的固氮酶活性。绿色突变株309缺失球形烯和球形烯酮。当光照强度从3000lx增加到4000lx时,绿色突变株与亲本株生长速率之差由5.3小时缩短为0.3小时,其光合固氮和光合放氢的活性分别为亲本株的30％和45％。各菌株ATP的含量因所含色素成份不同而异。在指数生长期,蓝绿突变株305的ATP含量只有亲本株的8％,绿色突变株309的ATP含量为亲本株的32％,各色素变种的固氮能力与它们菌体ATP的含量相关。类胡萝卜素在为光合固氮提供能源中起着重要的作用。     

磁场对大豆共生固氮的效应

恒定磁场处理慢生大豆根瘤菌“005”和接种后的大豆植株,发现磁场可以提高根瘤的固氮活性。在一定的磁场强度(70—100mT)下,固氮活性平均可以提高4—5倍,植株的结瘤数和根瘤重量平均提高2—3倍。从这样的根瘤中所分离出的根瘤菌,由慢生型转变成快生型,在100植株中有17株的根瘤分离出快生菌。生长世代时间和培养溶液中的pH值与慢生型不同,而与快生型相同。     

荚膜红细菌的分离鉴定及其协同固氮作用

从上海南汇县的水稻根系中分离得到一株光合固氮菌ＳＤＨ２,经形态、细胞膜结构、生理生化等特征的分析鉴定,以伯杰细菌鉴定手册第九版和ＪＦＩｍｈｏｆｆ的光合硫细菌和绿硫细菌的生理学和分类^［１］一文为依据,确定该菌为荚膜红细菌Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒｃａｐｓｕｌａｔｕｓ。同时,发现该菌与水稻根表的其它固氮菌之间具有协同生长和协同固氮效应。     

新疆干旱区豆科植物结瘤的固氮特性

调查了新疆干旱区72种豆科植物的结瘤固氮活性,其中33种尚未见报道。这些植物所结根瘤在外形上多数不规则,以皮层厚和白色、棕色者居多,与非干旱区的根瘤形态显著不同。根瘤固氮活力相差较大,但比一般豆科植物根瘤活性高,最高者可达当地大豆根瘤的42倍。根瘤活性与宿主的抗逆境能力有关。此外,从11种豆科植物根瘤观察到10种具有吸氢活性。对干旱区豆科共生固氮生理生态的特性进行了讨论。