丛枝菌根真菌和根瘤菌对蚕豆吸收磷和氮的促进作用

以有机磷为磷源 ,采用盆栽试验研究了接种根瘤菌、AM真菌和双接种对蚕豆 (ViciafabaL .)吸收磷和氮的影响。双接种和单接AM真菌蚕豆株高、叶绿素含量、根瘤数和根瘤质量显著增加 ,生物量比对照增加 2 1 5 %和 2 0 7% ;双接种比单接AM真菌蚕豆菌根侵染率提高 12 0 % ;相对于对照 ,双接种使根际土壤酸性和碱性磷酸酶活性分别由 0 6 9和 0 39增加到 1 30和 0 5 4 μmol·g-1·h-1,磷和氮吸收速率提高 5 0 9%和 2 2 0 % ,吸收有机磷和氮分别增加 6 3 9%和 4 4 8% ,高于单接AM真菌。菌根真菌和固氮微生物双接种对改善作物生长有重要意义。

豌豆根瘤菌ohrB基因的抗氧化和共生固氮表型

采用基因敲除构建豌豆根瘤菌ohr B基因突变株,研究突变株的抗氧化和共生固氮表型。结果表明:ohr B基因不影响菌株在自生培养条件下的生长能力,但对氢过氧化枯烯(cumene hydroperoxyde,Cu OOH)、过氧化氢(H2O2)、次氯酸钠(Na Cl O)等氧化物敏感,且在Cu OOH胁迫下,相比野生型菌株,突变株的存活率显著下降。荧光定量RT-PCR结果显示,豌豆根瘤菌ohr B基因表达不受H2O2诱导,且ohr B基因的缺失对其他抗氧化基因的表达没有影响。共生实验表明,ohr B基因对根瘤菌共生固氮能力及根际定殖能力没有影响,但在7 d瘤龄的豌豆根瘤类菌体中表达水平显著提高,并对根瘤菌结瘤能力有影响。ohr B基因虽对豌豆根瘤菌的自生生长、共生固氮、根圈定殖没有影响,但在抗氧化及竞争结瘤中发挥重要作用。

半无叶型豌豆根瘤菌接种效应及其竞争结瘤能力分析

【目的】研究不同根瘤菌株对豌豆生长发育、产量及品质的影响,并分析比较不同根瘤菌株的竞争结瘤能力,筛选出与供试豌豆品种匹配较好的根瘤菌株。【方法】在盆栽条件下,应用湖南省华容县棉田低氮土壤,对加拿大半无叶型豌豆MISER分别接种9株豌豆根瘤菌(CCBAU 33109、CCBAU 43228、CCBAU 43227、CCBAU 43232、ACCC 16058、CCBAU 41242、CCBAU 43242及商用菌株F98-1和F98-4)。测定豌豆的生育时期;在豌豆盛花期测定豌豆的主要生育特征、根瘤菌的结瘤固氮性能,并用BOX-PCR指纹图谱技术测定根瘤菌的占瘤率;在成熟期测定豌豆的主要生育特征、产量、产量构成因子,及其干籽粒粗蛋白、粗纤维含量。【结果】与不接种对照(CK)相比,接种CCBAU 33109后,MISER盛荚期和成熟期分别延长4.1和7 d(P<0.05,下同);接种ACCC 16058后,主茎节数在成熟期分别比对照、F98-1和F98-4多2.8、3.8和2.9节,株高比F98-4高15.67%,粗蛋白含量比对照和F98-1分别提高9.88%和10.63%;接种CCBAU 41242后,豌豆单株籽粒鲜重比商用菌株F98-1提高40.46%;接种菌株CCBAU 43228的占瘤率最高,为57.50%。【结论】根据接种根瘤菌对豌豆生长发育、产量以及品质等方面的影响,结合各根瘤菌株的竞争结瘤能力,本研究筛选出较适于豌豆MISER的豌豆根瘤菌株CCBAU 33109、ACCC 16058、CCBAU 41242、CCBAU 43228。

紫云英根瘤菌与豌豆根瘤菌共生质粒间的相互作用

将豌豆根瘤菌共生质粒pJB5JI导入紫云英根瘤菌含共生质粒的7653R菌株和消除了共生质粒的7653R+1菌株中。7653R+1接合子获得了在碗豆上结瘤的能力,7653R接合子却不能在豌豆上结瘤。从而揭示出紫云英根瘤菌的共生质粒能抑制导入的豌豆根瘤菌共生质粒pJB5JI功能的表达。同时pJB5JI的导入使7653R接合子在其正常宿主紫云英上的结瘤固氮能力较亲本7653R显著提高。试验同时考察了pJB5JI导入紫云英根瘤菌后的稳定性。

不同豌豆品种根瘤菌接种效应的比较研究

通过盆栽试验,选取中豌4号(V1)、中豌6号(V2)、成豌8号(V3)、鄂豌567(V4)、红花青豌豆(V5)和中豌5号(V6)共6个品种为实验材料,进行接种根瘤菌(Accc16103)和不接种处理,比较分析接种根瘤菌对不同豌豆品种种植地的土壤肥力、根瘤发育及其固氮酶活性、豌豆产量构成因素及籽粒品质的影响.结果表明,接种根瘤菌后,中豌5号能显著提高有机质含量,而中豌4号、中豌6号、成豌8号、鄂豌567则能显著提高全氮含量;除成豌8号外,其余品种能显著提高碱解氮含量.中豌4号和红花青豌豆可显著提高有效钾含量,而成豌8号、鄂豌567则能显著提高速效磷含量.接种根瘤菌还可以显著提高豌豆品种的根瘤干重(鄂豌567除外)和固氮酶活性,但对不同豌豆品种单株荚数的影响不明显,中豌6号品种接种可显著提高单荚粒数,而中豌4号、中豌6号和成豌8号在接种根瘤菌后均显著提高百粒重.此外,研究还发现,接种根瘤菌还可以显著提高不同豌豆品种籽粒中粗蛋白质含量和粗纤维含量.

OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生中的功能

为研究OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生固氮中的功能,以豌豆根瘤菌RL3841的OsmC基因为研究对象,通过同源重组获得了OsmC基因突变株RLOsmC.结果表明:OsmC基因突变不影响豌豆根瘤菌的自生生长能力,但对无机氧化物H_2O_2和低浓度有机氧化物氢过氧化枯烯(CuOOH)都十分敏感.突变株RLOsmC感染豌豆宿主能形成红色有效根瘤,但是其固氮酶活降低了18.3%.OsmC基因的表达不受H_2O_2的诱导,但在7 d根瘤类菌体中表达量显著上调.表明根瘤菌OsmC基因在共生和抗氧化功能中发挥了重要的作用.

豌豆根瘤菌透性酶基因突变体的构建及其功能研究

为研究豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)3841透性酶基因rl1568的作用,通过同源重组构建了豌豆根瘤菌透性酶基因rl1568突变体。结果表明,rl1568基因突变不影响菌株在自生培养条件下生长,但该基因突变株对低浓度的氧化物十分敏感且生长较差。荧光定量RT-PCR结果表明,H2O2不能诱导rl1568基因表达。植物盆栽试验发现rl1568基因突变对根瘤菌共生固氮能力无影响。

微生物肥料在甘肃的应用研究及发展前景

本文作者１９８９─１９９４年六年间对小麦联合固氮菌和蚕、豌豆根瘤菌进行了试验示范，并在省内推广应用４００多万亩，取得了良好的社会经济效益。与此同时积极开展进行了固氮菌高效优良菌株的筛选、固氨酶活性、有效使用条件等多项研究，并研制成功“肥禾灵”固氨菌液体和冻干制剂，为省内粮食丰产起到了应有作用。根据甘肃省省情、自然气候特点、土壤条件等，认为今后大力发展应用微生物肥料具有广阔前景。

豌豆根瘤菌gshR基因的抗氧化和共生固氮作用

目的:研究豌豆根瘤菌RL3841的谷胱甘肽还原酶编码基因gshR的功能.方法:采用基因同源重组构建了豌豆根瘤菌gshR基因突变株RLgshR,探讨了基因突变对根瘤菌抗氧化和共生固氮的影响,利用实时荧光定量RTPCR检测gshR基因的mRNA表达水平.结果:gshR基因缺失不影响菌株在AMS基础培养基中的生长能力,但突变株对氢过氧化枯(CuOOH)和较高浓度的H_2O_2氧化物敏感.结论:gshR基因突变株RLgshR形成正常固氮根瘤,gshR基因的表达不受H_2O_2和共生环境诱导.

青海蚕豆根瘤菌共生固氮效应的研究

蚕豆根瘤菌属于快生型根瘤菌 ,2 4h形成菌落。在盆栽试验中 ,蚕豆根瘤菌Qx -2与蚕豆具有良好共生效应 ,其株高、茎叶干重及含氮量 ,株瘤数 ,根瘤重量以及固氮酶活性等 ,均明显高于不接种对照 ,固氮率提高 69.4 9%。接种根瘤菌是提高蚕豆共生固氮效应的技术措施。

青海蚕豆根瘤菌共生固氮效应的研究

蚕豆根瘤菌属于快生型根瘤菌 ,2 4h形成菌落。在盆栽试验中 ,蚕豆根瘤菌QX -2与蚕豆具有良好共生效应 ,其株高、茎叶干重及含氮量 ,株瘤数 ,根瘤重量以及固氮酶活性等 ,均明显高于不接种对照 ,固氮率提高 6 9 49%。接种根瘤菌是提高蚕豆共生固氮效应的技术措施。

豌豆根瘤菌RND外排转运基因tpaA的功能研究

Rhizobium.leguminosarum 3841 tpaA基因编码RND家族内膜外排转运蛋白,RND外排泵的过量表达是革兰阴性菌细菌抗生素耐药性形成的重要原因之一.采用基因同源重组构建豌豆根瘤菌tpaA基因突变株RLtpaA,并研究了该基因突变对根瘤菌生长、抗生素耐药性以及共生固氮的影响.结果表明,tpaA基因突变会使根瘤菌在AMS基本培养基生长延迟,但不影响其在TY天然培养基中的正常生长.tpaA基因突变可能抑制了根瘤菌中的RND家族外排泵的过量表达,从而使其抗生素耐药性降低.接种了tpaA基因突变株的豌豆植株能形成红色有效根瘤,但其接种根瘤固氮酶活性降低.实时荧光定量RT-PCR分析表明tpaA基因在根瘤类菌体中的表达显著上调.

菜豆根瘤、类根瘤以及根颈瘤的细胞学观察

菜豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum bv.phaseoli)的共生质粒 pSym 3622转移到具有 C58染色体背景的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中以后,杂交子可以通过伤口感染菜豆(Phaseolus vulgaris)根系,并在接种位点周围诱导类根瘤形成。类根瘤的结构与根瘤和菜豆根颈瘤的结构完全不同,其维管组织位于中央,周围为含有丰富淀粉粒的、高度液泡化的薄壁细胞,而且它的任何细胞以及胞间隙内均不含细菌。但是菜豆有效根瘤则含有大片含菌细胞区,不仅其细胞含有类菌体,而且在胞间隙中也存在细菌。由农杆菌 A208(pTiT37)所诱导的菜豆根颈瘤的任何细胞和胞间隙内也不含细菌。肿瘤的内部结构可以明显地分成许多不同的细胞层次,它们分别起源于不同的分生区;并且其内还可以分化出根伏突起,通过继续发育而形成新根系。此外肿瘤内许多区域的细胞都有明显解体的现象。

豌豆根瘤菌固氮结构墓因向好气性固氮菌（Azotobacter vinelandii）的转移

利用豌豆根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍ）ＤＮＡ和好气性固氮菌（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ）ＤＮＡ之间的同源性，将ｎｉｆＤ基因插入了Ｔｎ５的豌豆根瘤菌突变株来诱导在ｎｉｆＤ基因上产生变异的Ａ．ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ突变株．先将豌豆根瘤菌的固氮结构基因ｎｉｆＤＨ克隆到大肠杆菌质粒ＰＲＫ２９０形成新的质粒ＰＲＫ２５０９，在协助质料ＰＲＫ２０１３的帮助下转入Ａ．ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ．对于筛选出的失去固氮能力的Ａ．ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ突变株进行测定，检测无细胞提取物中不同固氮酶组分的活性以及固氨酶蛋白组分的免疫性．结果表明，利用此基因转移系统查得到Ａ．ｖｉｎｅ；ａｎｄｉｉｅ的ｎｉｆ突变株．一些突变株的体外固氨酶活性非常低，加入纯化的固氨酶的不同组分可以增加其活性．在测定的突变株中，固氨酶的两种组分仍然存在，说明Ｔｎ５插入的位点是染色体上其它与固氮酶活性有关的位点．

豆科根瘤菌与棉花联合固氮作用初探

采用一系列物理方法（磁、紫外线、γ射线）处理豆科根瘤菌，以期打破其专化性，进行豆科根瘤菌与棉花联合固氮的可能性探索，结果表明：AB菌能使棉花根部结瘤。按柯赫（Koch’s）氏法则证明为豆科根瘤菌所致。

辅酶Q10高产菌株的诱变选育

以豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum 1.1723)为出发菌株,利用紫外-LiCl和超声波进行诱变,以期获得高产辅酶Q10菌株。结果表明:1g/L LiCl诱变能显著提高菌株的正突变率,超声波诱变会引起细胞壁结构与构成发生改变。通过罗红霉素初筛和摇床复筛,获得辅酶Q10突变株C40-05,胞内辅酶Q10产量为1.198mg/g干菌,比出发菌株(0.389mg/g)提高了208%。菌株经5次传代培养,胞内辅酶Q10产量下降了2.67%,突变株遗传形状稳定,可作为辅酶Q10生产菌株。

环状β-(1,2)-葡聚糖的提纯与鉴定

三叶草根瘤菌H954在GMS培养基上 2 8℃培养 8d后 ,发酵液用无水乙醇分步沉淀法抽提 ,经过SephadexG 50、SephadexG 1 0、DEAE 纤维素柱层析纯化 ,并用气相色谱 (GC)、1 3C 核磁共振(NMR)和质谱分析 ,证明该菌产生环状 β ( 1 ,2 ) 葡聚糖 ,该糖是一种以葡萄糖为单体 ,通过 β ( 1 ,2 ) 葡聚糖苷健连接而成的环状分子 ,且绝大部分为中性糖 ,聚合度从 1 7到 2 2 ,其中以 1 9为主 ,分子量为 30 78D。

以麦秸为基质豌豆根瘤菌的压力脉动固态发酵

Rhizobium leguminosarum\ L003,a kind of biofertilizers,was cultured in a periodic air pressure oscillating,solid\|state fermenter by using straw of wheat as an inert solid support.Effects of air pressure oscillation amplitude,frequency on the viable cells of \R.leguminosarum\ L003 and oxygen transfer rate were investigated.It was found that enhanced oxygen transfer and biochemical reaction occurred in this system.Under the optimized conditions,about a 3\|fold increase of the viable cells was obtained in this system compared with that in a static tray fermenter.The overall oxygen transfer rate reached 487.01 mmol/(kg\5h)in this system in case of 0.35 MPa, t \-2=0.5 min against 37.46 mmol/(kg\5h) in static tray fermenter.

豌豆根瘤胞间细菌的扩展及其“前途”

中国张家川豌豆根瘤是一种很特殊的根瘤,它的侵入线体积较大,数量很多,在所有发育阶段的寄主细胞中几乎都存在。此外,它还有许多基质丰富,含细菌很少,通常没有壁的类侵入线结构,有时它们的膜、壁和基质还分别与附近侵入线的膜、壁和基质连在一起。在这种根瘤中,胞间细菌不仅能以侵入线方式向新形成的分生细胞扩展,而且也能通过胞间层和胞间隙向根瘤端部白色区域移动。虽然多数侵入线能向寄主细胞释放细菌,但有的直到寄主细胞衰败也无细菌释放,即使细菌在侵入线壁解体后有机会进入这些衰败细胞,它们也很快被细胞中的酶所消化。

外源氮处理对丛枝菌根真菌—根瘤菌产精氨酸的影响

以绿豆(Phaseolus radiatus L.,绿宝六号)为宿主植物,采用三室隔离盆栽培养系统,接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌、根瘤菌及AM真菌和根瘤菌双接种,研究豆科植物接种AM真菌吸收外源氮产精氨酸的影响,外源氮分别为4 mmol·L-1NH4Cl,4 mmol·L-1NH4NO3,4 mmol·L-1尿素(Urea)和4 mmol·L-1精氨酸(Arginine,Arg)。结果表明,不同接种处理下不同外源氮对菌根中精氨酸含量影响不同,单接AM真菌及双接种均在施加外源氮Arg时精氨酸含量最高,分别为2.47和3.20 mg·g-1,且双接种明显高于单接AM真菌处理,而单接根瘤菌处理中精氨酸含量变化不明显。与单接种相比,双接种下菌根侵染率、根瘤数、根瘤鲜重及茎叶中总氮含量都有所提高,且在施加NH4NO3时效果最好。由此得出,AM真菌和根瘤菌双接种更利于植物氮源的吸收及生长。