草甘膦对土壤微生物的影响

以东北地区黑土为材料,探讨草甘膦对土壤呼吸、土壤可培养菌种群数量、大豆固氮根瘤菌和大豆根腐镰刀菌数量的影响。研究结果表明,随着草甘膦浓度的加大,土壤呼吸的抑制作用增强,土壤中草甘膦含量为1mg.kg-1、10mg.kg-1、100mg.kg-1时,危害系数分别为1.20、0.322、0.076,远小于无危害标准系数20,确定草甘膦对土壤微生物低毒或无实际危害。不同浓度的草甘膦对土壤真菌、放线菌种群数量具有一定影响。土壤可培养菌种群数量随草甘膦浓度的升高抑制作用逐渐增强,随着草甘膦加入时间的延长,真菌、细菌、放线菌的种群数量有所恢复,其中放线菌与真菌同细菌相比对草甘膦敏感,土壤细菌对草甘膦具有较强的耐受或降解能力。草甘膦对大豆根瘤菌和大豆根腐镰刀菌有一定影响,对大豆根瘤菌的抑制作用与草甘膦浓度呈正比;低浓度草甘膦对镰刀菌产生激活作用,高浓度草甘膦对镰刀菌具有抑制作用;伴随草甘膦加入时间的延长,其对大豆根瘤菌和大豆根腐镰刀菌的抑制作用逐渐减弱。

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。

nodD基因的克隆及其导入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作为模板,采用PCR技术,克隆结瘤基因nodD编码区序列;利用DNA重组技术,将nodD基因连到lac启动子的下游,通过luxAB基因标记的质粒载体pTR102构建表达载体pTR102-Plac-nodD,采用三亲本杂交的方式,将构建的表达载体转化土著大豆根瘤菌,构建转基因工程菌株,为研究转基因工程菌株对大豆结瘤能力的影响提供依据。

大豆根瘤菌菌株接种效果的研究

在含速效氮中等偏低肥力的土壤上，利用大豆根瘤菌３Ｉ１ｂ１１０，Ｓｍ３１两个菌株分别接种，可促进大豆地上部植株的生长和地下部根瘤的形成，苗期和盛花期的大豆单株高度、鲜重和根瘤数量、鲜重都高于对照；产量分别提高１３．１％和１０．６％，与对照之间的差异均达显著水平，两个菌株之间差异不显著。

大豆根瘤菌接种试验的系统聚类分析

本文研究了在种植大豆的老区，用3种Rhizobiumiaponicum进行单菌接种、混菌接种和混菌接种加施过磷酸钙等7个处理的田间对比试验，并选取22个分类性状，采用系统聚类分析方法，进行数学运算．结果表明，系统聚类分析的6种方法，均得到满意的结果．其中，以离差平方和法和最长距离法为佳，即用R.japonicum61A76、R.japomicum005和R.japoioumSm31分别接种与CK对比，单位面积产量均有所增加，但以3种R．japonicum各1／3混菌接种或混菌接种加施过磷酸钙增产更为显著，增产幅度13.03～15.14％．

大豆和花生根瘤菌氢酶的研究

根瘤菌在共生固氮过程中因放 H2 所消耗的能量约占固氮总能量的 4 0 %～ 6 0 % .吸氢酶则能回收和利用固氮过程所放的 H2 ,减少能量损失 ,从而提高共生固氮效率 .在厌氧条件下 ,加入防止酶蛋白聚合的试剂 ,利用 DEAE-纤维素和 Sephacryl S- 2 0 0柱层析 ,从自养性大豆根瘤菌和花生根瘤菌类菌体中分离并提纯膜结合态氢酶 .纯化的两种氢酶表现相近的分子特征 :均含有大 (6 0 k D,6 5k D)、小 (30 k D,35k D)两个亚基 ;均为 Ni Fe-氢酶 ,并具有较高的吸 H2 活性 .大豆根瘤菌氢酶的纯酶组分不含 Cyt b559.花生根瘤菌 L8- 3菌株能进行化能自养生长 ,诱导出高吸 H2 活性 .根瘤菌的吸H2 能明显提高固氮活性 .从具有高吸 H2 活性的花生根瘤菌中分离并克隆吸氢基因 ,采用 PCR和探针杂交技术 ,获得含有吸氢基因的质粒 p Z- 55.利用多种限制性内切酶构建了质粒 p Z- 55的物理图谱 .通过三亲本杂交 ,将含吸氢基因的重组质粒转移到不吸 H2 的花生和毛豆根瘤菌中 ,所获得的结合株在自生和共生条件下均表达吸 H2 活性 .以结合株接种大田花生 ,获得的共生根瘤的吸 H2 活性比接种受体株提高 4倍 ,花生叶片和种子的含 N量、产量分别提高 1.7%、8.9%和 9.6 % .

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。

大豆根瘤菌蛭弧菌的发现

从我国湖北、河南、黑龙江、四川等地大豆产区土壤中分离出了4种大豆根瘤菌的噬菌蛭弧菌,对该菌的培养特征、寄主范围以及生物学特性进行了初步研究。研究发现,大豆根瘤菌蛭弧菌具有典型的蛭弧菌特征,广泛的寄主范围,有很强的裂解大豆根瘤菌的能力。据分析,大豆根瘤菌蛭弧菌是影响结瘤效果和降低大豆产量的主要生物因子之一。

快生型大豆根瘤菌生物学特性研究

由当地分离纯化并回接有效而获得的４株快生型大豆根瘤菌株，通过形态、生理鉴定，表明与慢生型菌株有明显差异；在菌株与大豆品种亲和性的盆栽试验中，其中Ａ０３４菌株与“徐州四号”、Ａ０３２与“东解选”大豆品种间具有良好共生效应；其株高、茎叶干重及含氮量、株瘤数与瘤重、及固氮酶活性等，均明显高于不接种对照；固氮率分别提高为４８．１％与４４．５％；

毛豆根瘤菌转吸氢基因的研究

通过三亲本杂交将携带豌豆根瘤菌吸氢基因的质粒ｐＡＬ＿(６１８)转移到台湾毛豆根瘤菌２９２－Ｃ中，经抗性筛选、质粒检测和吸氢活性测定，得到能稳定遗传的结合株２９２－Ｃ２和２９２－Ｃ３。在自生条件下结合株均表现较高的吸氢活性，而受体株２９２－Ｃ不吸氢，在共生条件下结合株表现为高吸氢，而受体株表现为放氢。

大豆基因工程根瘤菌田间结瘤和共生固氮效应

利用三亲本接合转移方法,将快生型大豆根病菌B_(52)的基因文库克隆转移到受体菌慢生型大豆根瘤菌2210中,获得4株大豆基因工程根瘤菌(32.43、B—2—6、B—3—8)。田间接种试验表明:在大豆分枝期(V2),43和32结瘤效分别比不接种对照增加117.9％和100.4％;在初花期(R_1),32和B—2—6结瘤数分别比对照增加122.5％和91.6％,根瘤固氮酶活性增加233.3％和195.6％;在结荚始期(R3),B—2—6和32结瘤数比对照增加78.5％和70.1％,根瘤固氟酶活性43和B—2—6分别比对照增加53.4％和49.3％。产量统计表明:32、B—2—6和43比对照分别增产16.8％、14.3％和12.2％,亩增收大豆分别为28.2、24.1和20.6公斤。以上三个菌株均比受体菌株2210增产率高。

大豆血红蛋白基因lba转化根瘤菌工程菌株的构建

以土著大豆根瘤菌接种大豆幼苗45 d后获得的根瘤为材料,提取其总RNA并反转录成cDNA,采用同源序列克隆法扩增大豆血红蛋白基因lba编码区序列。利用DNA重组技术,将lba基因连到lac启动子的下游,利用带有发光酶标记基因luxAB的质粒载体pTR102构建表达载体pTR-Plac-lba。采用三亲本杂交的方式,将表达载体pTR-Plac-lba及作为对照的空载体pTR102分别转化土著大豆根瘤菌,获得根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lba)和SFH(pTR102)。盆栽试验发现,接种SFH(pTR-Plac-lba)的大豆植株各生理指标明显高于接种SFH(pTR102)、土著根瘤菌以及未接菌的大豆植株各生理指标。试验证明,导入大豆血红蛋白基因lba的根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lba)对于提高大豆根瘤的固氮酶活性,增加大豆产量起到显著效果。

大豆血红蛋白串联基因簇转化根瘤菌工程菌株的构建

研究提取大豆根瘤总RNA并将其反转录成cDNA,以其为模板采用同源序列克隆法,利用PCR技术获得大豆血红蛋白基因lbc3、lbc2、lbc1、lba的编码区序列;利用DNA重组技术,将4个血红蛋白基因顺序连接,构建成串联基因簇lbc3-lbc2-lbc1-lba(命名为lbX),并构建了lbX的原核表达载体pTR-Plac-lbX;采用三亲本杂交的方法,将原核表达载体pTR-Plac-lbX转化土著大豆根瘤菌,构建转基因根瘤菌工程菌株SFH(pTR-Plac-lbX),为研究转基因工程菌株对大豆根瘤固氮能力的影响奠定基础。

大豆根瘤菌剂新剂型的研制和应用

应用液体发酵液（５０亿／ｍｌ）研制的根瘤菌液体剂型，其有效活菌数比固体剂型高１．３～２．７倍，在１５～１８℃条件下贮存，６０天后其菌数下降１６％。１９９１～１９９２年，全省２７个试验点试验，液体剂型增产率为１３．４～１６．７％，固体剂型增产率为１３．２～１４．７％，二者增产效果一致，但液体剂型使用量少（５０ｍｌ／亩），简便易行，特别适于大豆机械播种，同时能降低菌剂的生产成本。

黑龙江省土著大豆根瘤菌数量分布及接种菌在土壤中生存定殖能力的研究

黑龙江省土壤土著大豆根瘤菌的数量变化范围在３～１００００个／ｇ鲜土，受种植年限和土壤质地等因素的影响，黑土土著菌数明显的高于其它土类。在寄主植物大豆生长时期，土壤中根瘤菌数量在一定的幅度内波动变化，即存在着土壤载菌量的问题。寄主植物存在与否对黑土和白浆土的载菌量有明显的影响，而对风沙土和草甸土影响不大。接种菌Ｂ１６１１ＣＳｔｒ＋、Ｒｉｆ＋、Ｇｅｎ＋在黑土中的生存定殖能力强于在白浆土，在风沙土和盐碱土上最弱。

大豆根瘤菌对福美双杀菌剂抗性的研究

通过不同大豆根瘤菌对福美双抗性的研究证明:不同大豆根瘤菌自身固有的对福美双的抗性不同,一般可耐50～100μg/ml浓度的福美双。种子拌0.3％福美双同时拌根瘤菌会使种子上的根瘤菌数降低。本文探讨了利用自发突变选育双抗菌种的可能性。试验还证明:对福美双抗性低的菌种产生自发突变抗福美双的机率要多。