大豆根瘤菌与菌根真菌的协作对盆栽大豆生长的影响

以大豆为原材料,通过盆栽试验,设置单接菌根真菌、单接大豆根瘤菌和同时接种菌根真菌和大豆根瘤菌处理,以都不接为对照。研究不同接种对植株株高、茎粗、根长、结瘤数量等的影响。结果表明,土壤灭菌的发芽率高于未灭菌的发芽率。大豆根瘤菌的每盆中大豆苗的株数最多,所结根瘤数量最多,说明大豆根瘤菌能够促进大豆苗的生长,菌根真菌与大豆根瘤菌混合处理植株茎粗最高,所结的根瘤单个重量为0.007 g,添加菌根真菌的处理,植株叶片的叶绿素含量及氮含量最低,大豆的发芽率最低,但单株所结根瘤数最多,说明菌根真菌与大豆根瘤菌混合施用可以促进根瘤的形成和发育。

新乡市大豆根瘤菌剂试验示范效果分析

一、材料与方法(一)试验地概况大豆根瘤菌剂试验示范时间为2023年6-10月,地点选在新乡市平原示范区原武镇杨大寨村。供试土壤类型为沙壤土。土壤基础地力为有机质11.263 g·kg^(-1)、全氮0.710 g·kg^(-1)、有效磷10.7 g·kg^(-1)、速效钾147 mg·kg^(-1)、pH 8.07。

郸城县大豆根瘤菌剂试验示范

一、大豆根瘤菌剂试验时间和地点2023年6月20日至10月11日,郸城县农业农村局进行了大豆根瘤菌剂试验示范,地点选在胡集乡王楼村北地。供试土壤类型为潮土,土种为黑底潮淤土。土壤基础肥力:有机质为14.7 g·kg^(-1)、全氮为1.14 g·kg^(-1)、有效磷为12.6 mg·kg^(-1)、速效钾为128.3 mg·kg^(-1)、pH为8.2。

大豆根瘤菌菌株5873 PCR快速检测方法的建立及应用效果评价

【目的】大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)是微生物肥料重要的功能菌种之一,可通过生物固氮为大豆生长提供氮素,实现节本增效,菌株5873作为其典型代表,已广泛应用于农业生产。筛选并鉴定其特异引物,建立大豆根瘤菌5873菌株水平的快速检测方法,对微生物肥料生产菌种鉴定、产品质量检测和功能评价至关重要。【方法】以商业化菌株大豆根瘤菌5873为供试材料,基于其全基因组序列和NCBI数据库中大豆根瘤菌种内参比菌株相关序列,以及与其高度同源(基因组ANI值大于99.95%)的大豆根瘤菌USDA 6T差异片段,通过多重序列比对,进行特异引物设计和筛选,获得特异性引物对,并通过对PCR反应条件/体系优化、特异性及灵敏度检测,建立大豆根瘤菌5873的快速检测方法。然后,采用盆栽试验,将大豆根瘤菌5873与其他根瘤菌菌株混合接种于大豆根际,应用上述方法对大豆根瘤菌5873竞争结瘤能力进行评价和方法验证。【结果】筛选获得了一组特异引物4-4和Q1(4-4-F 5′-GATAAGGCCACGGGTGAACA-3′/4-4-R 5′-CACTCGATAAGCTCCGCTGT-3′和Q1-F 5′-CCGGTCGTGACTGGAATGAT-3′/Q1-R 5′-TCGAGGCCTACAAGAACGTC-3′),优化并建立了PCR快速检测方法,即反应体系:Premix TaqTM 12.5μL,引物各1.0μL,基因组DNA 15 ng左右,加ddH2O补足至25μL;反应条件:95℃预热5 min,94℃变性45 s,61℃退火45 s,72℃延伸60 s,30个循环,再72℃延伸10 min。通过凝胶电泳检测目的条带的有无(355和218 bp),即可实现大豆根瘤菌5873的快速检测,该方法检出灵敏度为1850 CFU/μL。此外,借助该方法可以成功地评价大豆根瘤菌5873竞争结瘤能力,与传统BOX-PCR评价结果一致。【结论】大豆根瘤菌5873快速鉴定方法的建立实现了以菌体发酵液或根瘤破碎提取液为模板,直接进行PCR扩增的鉴定操作,省去了根瘤的分离、根瘤菌分离纯化、培养、DNA提取及测序鉴定等繁琐的环节,大大减少了工作量,只需短短几个小时便可准确检测大豆根瘤菌5873,为微生物肥料中根瘤菌菌剂的产品质量检测和竞争结瘤能力评价提供了参考。

2022年凉城县大豆根瘤菌剂肥效试验初报

1试验目的为验证大豆根瘤菌剂在固氮、减氮方面的效果,开展本试验。2试验时间和地点2.1试验时间:2022年5~10月。2.2试验地点:试验安排在凉城县井沟村推广中心基地。3试验材料与方法3.1试验地土壤养分状况该地交通便利,地势平坦,肥力中等且均匀,土壤类型为栗钙土,土壤质地为轻壤,前茬为玉米,排灌方便。试验播种施肥前要取耕层混合土样(0~20cm)1个,试验结束后每个处理取耕层混合土样(0~20cm)共6个,测定分析土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾等。

导入额外拷贝nifA基因的大豆根瘤菌工程菌株的构建

以快生型大豆根瘤菌(Sinorhizobium fredii)15067的基因组DNA为模板,采用PCR技术,克隆固氮基因nifA全长;将其连入带有lac启动子下游,构建带有LuxAB基因标记的表达载体pTR102,采用三亲本杂交技术转化土著大豆根瘤菌中,构建大豆根瘤菌工程菌株。为研究转基因工程菌株对大豆固氮能力的影响奠定基础。

应用发光酶基因对快生型大豆根瘤菌HN01结瘤作用进行检测

含发光酶基因luxAB的Tn5转座子自杀质粒pHNC3，在辅助质粒pRK2013的帮助下，转入快生型大豆根瘤菌HN01中小，pHNC3经自杀重组，其Tn5－luxAB转座插入HN01基因组中，从而赋予HN01以发光活性。挑取具有发光活性的HN01杂交单菌落，进行质粒快检和以luxAB为探针的分子杂交，选取Tn5-luxAB分别插入到HN01染色体上和不同质粒上的标记菌株，进行灭菌盆栽实验，并对一株Tn5-luxAB标记于染色体上的菌株HN01LC02进行了模拟大豆栽培条件下的有菌盆栽实验，包括对发光根瘤菌占瘤率的测定和发光根瘤在根系上分布情况的测定。

大豆根瘤内生细菌对大豆胞囊线虫影响研究

从辽宁、吉林、山东等地采集的土样中分离获得400 株大豆根瘤内生细菌,通过测定细菌菌悬液对大豆胞囊线虫胞囊孵化的影响和对二龄幼虫(J2)的毒性作用,筛选出4 株对大豆胞囊线虫胞囊孵化有强烈抑制性的菌株,1 株对J2 有一定毒性的菌株。其中r030060、r030121、r030260、r030398对胞囊的孵化相对抑制性分别达62.20%、67.50%、67.50%、58.75%。

8株优良大豆根瘤菌与不同地区27个大豆主栽品种的匹配性研究

大豆是我国重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,具有与根瘤菌共生固氮的能力。近十几年来,我国大豆品种更新快,导致大豆根瘤菌株与新品种匹配能力差、接种效果不明显。筛选与主栽大豆品种匹配性好、固氮效率高的广谱性优良菌株,可为针对性的施用大豆根瘤菌接种剂提供菌种资源和方案。选取本实验室前期分离保存的6个优良快生型大豆根瘤菌株和2个慢生型大豆根瘤菌株,在砂培盆栽条件下与不同地区的27个大豆主栽品种进行匹配试验。测定分析了植株地上部分生物量、高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活指标。结果表明:不同大豆根瘤菌之间结瘤固氮能力存在极显著的差异;供试根瘤菌均能够与国内24个大豆品种结瘤,广谱性较好;植株地上部分高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活与地上部分生物量呈显著相关;大部分接种根瘤菌后的植物生物量显著高于CK;HN01、GR3、HH29、HH103匹配性和固氮效率均不逊色于USDA110,具有在东北地区、黄淮海地区、长江流域、东南地区推广的潜能;从品种来看,中豆39、BD2、天隆1号与8株供试大豆根瘤菌的匹配接种表现出高生物量特点。此外,本文还筛选出大豆-大豆根瘤菌的表型最佳匹配组合中豆39-GR3,适合长江流域地区;同样筛选到东北地区、黄淮海地区、东南地区最佳匹配组合,分别是HN01-辽豆14、HN01-徐豆14、HN01-BD2。本文初步建立了优良根瘤菌与大豆主栽品种的匹配关系,为在田间试验中进一步筛选和应用这些优良菌株提供了材料和指导。

接种大豆根瘤菌(Sinorhizobium fredii)遗传工程菌株LMG101对大豆的增产效应

笔者曾报道带外源肺炎克氏杆菌 (Klebsiellapneumoniae)nifA的大豆根瘤菌 (Sinorhizobium fredii)工程菌株LMG10 1在实验室条件下具有较高的结瘤固氮效率 ,用其接种大豆幼苗可以提高大豆生物量。本项工作通过 3年的田间小区试验 ,对工程菌S .frediiLMG10 1的田间施用效果进行了研究。试验表明 ,接种工程菌S .frediiLMG10 1能有效地提高大豆的结瘤固氮效率和大豆产量。接种工程菌S .frediiLMG10 1的大豆植株固氮酶活力分别比对照和接种出发菌植株高 3.1倍和 2 .1倍 ,与之相应工程菌占瘤率也较高 ,大豆田间产量分别比对照和接种出发菌提高 10 %和 5 %以上 ,统计差异显著 (P <0 .0 5 )。

大豆根瘤菌接种效应及竞争结瘤能力分析

为了筛选获得竞争结瘤能力强且对大豆生长发育、产量有积极影响的大豆根瘤菌菌株,以前期分离、鉴定、纯化的10株根瘤菌菌株为材料,对高匹配性大豆品种进行了田间接种试验。于大豆盛花期测定根瘤菌的结瘤数量及固氮酶性能。同时,对接种供试菌株及分离获得的根瘤菌菌株进行BOX-PCR并比较不同菌株之间的BOX分子指纹图谱,以此获得供试菌株的田间占瘤率。于成熟期测定大豆的主要生育特征、产量构成因子。结果表明:大豆接种根瘤菌后在整个生长期,叶片表现为颜色深绿,质地鲜嫩;根瘤菌可以显著促进大豆根系结瘤,增加单株根瘤数目。接种处理I4(即接种菌株112-1)的单株根瘤数最多,比不接种对照处理I0多32.95%,差异显著。接种根瘤菌处理的根瘤干重均显著低于不接种对照处理。其中,接种处理I4的根瘤干重最高。接种处理I6的固氮酶活性最高,与接种处理I4之间差异不显著;接种菌株的占瘤率为10%~90%,占瘤率变化幅度较大,平均占瘤率为50%。I4处理占瘤率最高为90%,I6处理(即接种菌株113-1)的占瘤率次之,为75%;菌株占瘤率与单株根瘤数呈极显著的正相关(r=0.82**),单株瘤干重与菌株占瘤率、单株根瘤数、固氮酶活性均呈现负相关(r=-0.387,r=-0.50,r=-0.13);I6处理株高最高,I4处理次之,两处理之间差异并不显著;I2、I4、I6处理的单株荚数、单株粒数相对较高,3处理之间差异并不显著;I4处理的大豆百粒重均显著高于其它菌液处理。根据接种根瘤菌对大豆结瘤固氮性能、产量等方面的影响,结合各根瘤菌株的竞争结瘤能力,筛选获得适于黑龙江哈尔滨地区大豆生产有广阔利用价值的高效大豆根瘤菌株112-1和113-1。

耐高氮优良大豆根瘤菌株的筛选与鉴定

采用高氮平板与蛭石盆栽相结合的方法,以黑龙江省农业科学院1979年设立的黑土长期定位试验7种不同施肥处理中分离到的254株大豆根瘤菌为材料,筛选耐高氮的优良大豆根瘤菌。高氮平板结果显示:随着尿素浓度的增加,可生长的菌株数量逐渐减少,其中严重抑制菌株生长的尿素浓度为5 g·L-1,该浓度条件下只有11株菌能够生长,均来自连续施用氮肥的处理。进一步采用模拟高氮环境蛭石盆栽的方法,将能在5 g·L-1尿素条件下生长的11株菌进行复筛,以植株干重、植株全氮量、根瘤干重和数量作为评价指标,获得1株在高氮条件下具有结瘤固氮能力的菌株5841。经16S r DNA序列系统发育分析,初步确定该菌株属于日本慢生大豆根瘤菌(Brandyrhizobium japonicum)。

不同来源的快生型大豆根瘤菌质粒组成的多样性

快生型大豆根瘤菌是亚洲特有的固氮资源,在我国分布广泛。近几年对它的研究进展迅速,表现了重要的理论价值和实用意义。但是对不同地理和品种来源的快生型大豆根瘤菌的分布频率和质粒分析研究较少。尤其是质粒组成,以往的研究仅局限于少数菌株。作者从我国不同地区的大豆品种上采瘤进行分离鉴定,比较了分离频率和菌株的质粒图。

大豆根瘤菌与促生菌复合系筛选及机理研究

通过溶磷和生长素分泌的定性测定,从大豆根际土壤及实验室保藏菌株中分离筛选植物根际促生细菌(PG-PR),采用大豆根瘤菌和促生菌双接种的蛭石盆栽试验,初筛获得能够促进大豆植株生长、提高大豆根瘤菌结瘤固氮作用的促生菌5株。进一步的土壤盆栽复筛实验表明,筛选得到的5株促生菌与大豆根瘤菌进行双接种,能够在阜阳、济宁和延安的3种土壤中明显提高大豆的根瘤数量、根瘤干重、植株干重和全氮含量,并且能够促进植株对磷素的吸收。溶磷能力定量测定表明,5株促生菌均具有溶解无机磷的能力,有的菌株具有较高的溶磷能力;高效液相色谱法测定促生菌发酵液的成分,结果显示5株促生菌具有产生植物激素和有机酸的能力。经过16S rRNA基因序列分析,所分离的根际促生菌1-3,P7和P13分别属于芽孢杆菌属(Bacillussp.)、叶杆菌属(Phyllobacteriumsp.)和中华根瘤菌属(Sinorhizobiumsp.)。

胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种效果评价

【目的】胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)和慢生大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)作为微生物肥料的生产菌种,凭借其良好的解钾溶磷促生效果及共生固氮功能,广泛应用于农业生产,目前对其单一菌种促生或固氮效果及机理已有较多报道。本研究旨在开展胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种研究,评价其接种效果,并对作用机理初探,为开发功能复合型微生物菌剂,丰富微生物肥料产品提供技术支持。【方法】田间小区试验在山东省泰安市农业科学院邱家店科研基地进行。设T1(空白对照),T2(胶质类芽孢杆菌3016单接种),T3(慢生大豆根瘤菌5136单接种),T4(胶质类芽孢杆菌3016和慢生大豆根瘤菌5136复合接种)和T5(常规施肥)5个处理,4次重复。分析大豆播种前(0 d)、花荚期(50 d)、鼓粒期(80 d)和成熟期(110 d)土壤肥力、土壤微生物区系的变化及对大豆品质的影响。【结果】接种胶质类芽孢杆菌和大豆根瘤菌的各处理均能提高单株籽粒重、产量和收获指数,其中以复合接种处理效果最优,分别高于对照处理12.8%、9.3%和41.0%,且差异显著;该处理下,大豆茎叶和籽粒的氮、磷、钾含量都具有较高水平,特别是籽粒钾、茎叶氮和茎叶磷,分别比对照提高了5.7%、9.3%和38.5%,复合接种能显著提高大豆产量和品质。在土壤肥力方面,施用胶质类芽孢杆菌、根瘤菌和化学肥料对土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质均有一定程度的改善和提高,其中以复合接种效果最佳,成熟期各指标分别比对照提高了16.5%、43.7%、8.5%和15.5%;相对于化学肥料,施用胶质类芽孢杆菌和慢生大豆根瘤菌的各处理,对土壤肥力提高效果更有持久性且对土壤p H影响更小,其中复合接种能显著改善土壤肥力。除此之外,复合接种还能够丰富土壤微生物群落多样性,提高微生物总量,尤其是增加细菌和放线菌数量,抑制真菌增长,有利于土壤实现由"真菌型"向"细菌型"的良性转变。典型对应分析结果表明,p H和速效钾是引起土壤细菌群落变化的主控环境因子。【结论】胶质类芽孢杆菌和慢生大豆根瘤菌复合接种不仅能够改善大豆品质、增加产量,还能提高土壤肥力、改善土壤微生物区系,是一种节本增效的施肥方式,具有良好的应用前景。

基于GGE-biplot的大豆根瘤菌抗逆性资源筛选

为了准确评价大豆根瘤菌在干旱及酸碱环境中的稳定性和适应性,采用GGE双标图对黑龙江省不同生态区分离、鉴定、纯化的7个大豆根瘤菌菌株分别进行耐旱性、耐酸碱性能力分析评价。结果表明:各供试菌株随着PEG6000浓度的增加,菌株生长量均呈现逐渐下降的趋势。GGE双标图分析表明,耐旱性强且稳定性较好的菌株为111-1;供试菌株在耐酸碱性上均有较大优势,菌株在pH3.0和pH12.0的环境条件下均能缓慢生长,并且均在pH9.0的环境条件下生长量最大。GGE双标图分析得出,耐酸性强且稳定性较好的菌株为112-2,耐碱性强且稳定性较好的菌株为111-3。该结果对适于黑龙江地区不同环境条件下大豆根瘤菌的应用具有重要的指导意义。

基模势对luxAB标记的快生型大豆根瘤菌在土壤中存活的影响

经接合转移将luxAB基因插入快生型大豆根瘤菌 (Rhizobiumfredii)染色体 ,取可高效结瘤固氮的R .frediilux3菌株用于分子生态学研究 .在不同基模势下 ,研究了lux3在土壤中的存活 ,基模势为 - 30和 - 750kPa时 ,lux3在灭菌土中的生存能力明显 (P<0 .0 5)高于未灭菌土 ,当基模势为 - 1 50 0kPa时 ,土壤是否灭菌对lux3的存活影响没有差异 .不同基模势对lux3活性影响显著 ,在 - 1 50 0kPa的未灭菌土中 ,随着饥饿时间延长 ,可恢复活性的细菌数量显著下降 .同时比较了测定微生物活性的 3种方法 (即生物发光、脱氢酶活性和微生物呼吸 ) ,发光值变化与活细胞密度变化一致 ,PLf值 (即潜在发光 ,Potentialluminescence)反映了可恢复活性的饥饿种群密度 .

大豆根瘤菌AHM2B菌株培养条件的筛选与优化

试验对大豆根瘤菌AHM2B菌株在YMA、TY、PA、BSE共4种培养基中的生长情况进行了比较,并通过单因素和正交试验确定最佳培养条件。结果表明:该菌株在BSE培养基中生长较快,最佳碳源为蔗糖、氮源为酵母粉、p H8.0、温度为28℃,接种量为4%。在单因素试验的基础上,采用正交试验对培养条件中的蔗糖、酵母粉、p H和接种量4个因素进行优化,得到最佳培养条件为:蔗糖10 g,酵母粉3 g,Mg SO4·H2O 0.2 g,K2HPO40.5 g,Na Cl 0.1 g,Ca Cl2·H2O 0.1 g,Rh溶液4 m L,豆芽汁1 000 m L,p H7.0,温度28℃,接种量4%。

大豆根瘤菌和胶质芽孢杆菌混合培养研究

以胶质芽孢杆菌L-k和大豆根瘤菌HH103为试验用菌株,在混合培养条件下采用摇瓶发酵法,探讨接种顺序、接种比例、初始pH值、装液量等因素对L-k芽孢生成量的影响。进一步对各单因素进行不同正交试验,得到了各因素的较好组合为:混合接种比例为1:1,初始pH值为6.5,装液量为250mL三角瓶装30mL培养液,接种顺序为先接种L-k之后4h接种HH103,这个组合下芽孢生成量达到2.43×108cfu·mL-1,比对照提高16.3%。

安徽地区大豆根瘤菌遗传多样性研究

采用RAPD技术对分离自安徽地区的大豆根瘤菌和部分参比菌株进行了遗传多样性和系统发育研究。结果表明:来自山东即墨、宿州灵壁、凤阳小溪河和六安金寨的菌株归为慢生型根瘤菌、来自安庆宿松、凤阳中都城、巢湖含山、滁州天长、淮北杜集、蚌埠淮上的菌株归为S.xinjiangensis,来自滁州全椒和凤阳韭山洞的菌株是与花生根瘤菌和苜蓿根瘤菌更接近的快生型根瘤菌。而1株来自巢湖庐江的大豆根瘤菌和其它菌株的遗传距离较远,单独归为一类,其遗传地位特殊。