花生根瘤菌诱变株感染大豆结瘤和固氮

花生根瘤菌诱变株感染大豆结瘤和固氮龙敏南，许良树，张凤章，曾定（生物学系）根瘤菌在共生固氮过程中会放Ｈ２，放Ｈ２是种能量浪费．Ｅｖａｎｓ等［１］研究表明：利用具有吸氢酶活性的根瘤菌［ＨＵｐ＋］接种豆科作物能提高固氮效率、增加作物产量．豆科植物根瘤菌的...     

山西省土著大豆根瘤菌共生结瘤固氮特性研究

在山西土壤气候条件下，大豆主栽品种自然结瘤率达９４．６％，单株结瘤量为３７．１±１５．２个，日固氮量０．４４～１，５６ｍｇ，每公顷约固氮３０ｋｇ。单株固氮总活性高峰期随品种和栽培条件的不同有所变化，而单瘤固氮活性的高峰均在花期。土著根瘤茵的固氮强度与结瘤量无相关性，固氮量与单瘤固氮酶活则成显著正相关（ｒ＝０．７１Ｐ＜０．０５）。覆膜栽培和秸秆还田均具有良好的共生固氮生态效应。     

大豆应用根瘤菌试验总结

为了“绿色”环保需要，降低氨忆施用量，节约成本，提高大豆的结瘤固氮能力，进而提高大豆产量和品质，通过试验根瘤菌对不同大豆品种的结瘤固氮效果，为生产大面积应用提供依据。     

旋扭山绿豆根瘤菌的分离与回接

用纯培养方法,从旋扭山绿豆(Desmodium intortum)根瘤中分离获得快生型和慢生型菌株,经回接试验表明这两种菌株都能使旋扭山绿豆结瘤,但结瘤数,固氮活性及植株生长都有差异.     

大气CO2浓度增加对根瘤和菌根活动的影响

大气CO2浓度增加明显促进植物根系与固氮细菌及菌根真菌的共生。CO2浓度增加条件下，根系结瘤量增多，平均瘤重增加，单株固氮活性提高，但固氮比活性的变化在不同物种和不同生长阶段的表现不一致。CO2浓度增加同时还提高菌根在植物根系的侵染率。     

2，4－D诱导高梁结瘤与根瘤菌共生固氮的研究

本文以植物激素２．４－Ｄ（２．４－二氯苯氧乙酸）处理高梁（甜杂１号ｓｏｒｇｈｕｍｖｕｌｇａ－ｒｅ）（终浓度为３ｐｐｍ，并接种根瘤菌（ＯＲＳ５７１），诱导根瘤茵与高梁结瘤组织共生。自１９８９年以来，多次进行实验，结果表明这种方法可以诱导高梁根系结瘤并与结瘤组织共生，表现固氮活性。本研究实验的重复性和再现性都很好。高梁在移苗后，５～７天进行处理，效果较好，一般结瘤率都超过５０％，最高可达８０％。接种后４周瘤的直径约２～８ｍｍ，制片显微镜观察，瘤组织内有大量的根瘤菌菌体，说明根瘤菌可以进入高梁根系，并在瘤内繁殖。结瘤植株经气相色谱仪乙炔还原法测定，能表达一定程度的固氮活性。     

野大豆快生型根瘤菌共生固氮及其生理生化特性研究

实验围绕野大豆——快生型根瘤菌共生固氮和抗药、耐盐、代谢产物等生理生化特性方面进行检测和研讨，旨在为筛选抗逆性强、高固氮活性菌株和农业应用提供理论依据。     

一氧化氮在根瘤共生固氮中的作用研究进展

一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种在植物中具有转移信号作用的小自由基分子。大量的NO在根瘤发育的不同阶段积累，表明NO在共生期间执行特定的信号和代谢功能。利用60篇文献，综述了NO信号分子参与结瘤的不同阶段，NO在结瘤过程中的代谢和信号作用，以及NO对共生固氮的影响等方面的研究现状。展望了NO在豆科植物共生固氮体系中的研究前景。     

结瘤信号途径中相关调控蛋白的研究进展

以模式豆科植物与根瘤菌的共生固氮为视角,介绍近年来在结瘤信号途径中筛选到的能够与已知关键调控蛋白相互作用的新蛋白,综述了相关新蛋白在共生结瘤过程中发挥的重要作用,进一步补充和完善了结瘤早期信号转导途径,为豆科植物与根瘤菌共生关系的研究提供参考.     

黄腐酸对大豆内源激素的调控及结瘤能力的影响

为探讨黄腐酸提高大豆结瘤能力的作用机理,以辽宁慢生根瘤菌(Bradyrhizobium liaoningense)CCBAU 05525和冀豆17为材料,采用高效液相色谱法(HPLC)探究黄腐酸对大豆结瘤初期内源激素含量、分布及结瘤的影响.结果表明:黄腐酸质量浓度为500 mg/L时大豆结瘤数量最多,比对照组显著提高73.1%,同时该条件下激素含量和分布变化最为明显,具体表现为大豆根、茎、叶中玉米素(ZT)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)含量增加,根中脱落酸(ABA)含量减少,叶中ABA含量增加.而黄腐酸质量浓度为1 000 mg/L时则表现为抑制大豆结瘤. 上述结果为解析黄腐酸提高大豆结瘤固氮的机理、增加大豆产量提供了理论依据.     

豆科植物-根瘤菌共生固氮的分子机理

与豆科植物－根瘤菌共生固氮有关的基因涉及根瘤菌基因和宿主基因，根瘤菌基因有结瘤基因（nodD,nodAB-CIJ和hsn基因），根瘤菌细胞表面结构基因（exs,lps和ndv基因）和固氮基因（nif和fix基因）；宿主基因主要是结瘤素基因（ENOD和NOD基因）。根瘤菌结瘤基因表达后诱导产生结瘤因子。在根瘤发育过程中，这些基因在根瘤菌与植物之间进行着信息交换，并且具有不同的表达水平。结瘤因子和植物激素对它们进行着调节。     

共生固氮体系大豆种子氨基酸组分分析

对三对共生固氮体系大豆种子氨基酸组分的分析表明，大豆种子氨基酸组分没有因大豆作物产量的提高而下降，通过施用相应的根瘤菌促其形成或加强共生固氮体系从而提高大豆作物产量，这种增产从氨基酸水平分析是有效的。     

华癸中生根瘤菌脂多糖突变株的共生能力

通过植物盆栽实验,对华癸中生根瘤菌（Mesorhizoblum huakuii）lpsH基因的缺失突变株HK241进行共生能力研究．结果表明：突变株HK241形成的根瘤没有固氮能力,同时具有较低的结瘤效率和竞争结瘤能力．因此,lpsH基因参与编码脂多糖的合成,并且在共生中发挥非常重要的作用．     

华癸中生根瘤茵脂多糖突变株的共生能力

通过植物盆栽实验,对华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)lpsH基因的缺失突变株HK241进行共生能力研究.结果表明:突变株HK241形成的根瘤没有固氮能力,同时具有较低的结瘤效率和竞争结瘤能力.因此,lpsH基因参与编码脂多糖的合成,并且在共生中发挥非常重要的作用.     

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所氮总能量的40%-6%。吸氢酶则能回收和利用固氮过程所放的H2,养活能量损失,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Sephacry S-200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（60kD,65kD)、小（30kD,35kD)两个亚基,均为NiFe-氢酶,并且有较高的吸H2活性。大豆根瘤菌氢酶的纯酶组分不含Cyt b599。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pZ-55。利用多种限制性内切酶构建了质粒pZ-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%。     

弗兰克氏菌的分类研究——Ⅰ、色赤杨根瘤弗兰克氏菌的分离和回接

Frankia Spp·At_2菌株是从色赤杨(Alnus tinctoria Sarg·)的根瘤分离的。属于慢生型,微好气菌。由菌丝顶端膨大产生孢囊和泡囊。当At_2侵染宿主幼苗根部时,其根部形成根瘤,具有固氮活性,乙炔还原能力为3.7μmol C_2H_4/g·fr·h。弗兰克氏菌与非豆科植物共生固氮,自1910年就开始分离,直至1978年才由Callaham等首次分离成功。此后,引起各国的重视。我国自1984年开始报道。于1983年采用我们改进的切片——涂抹法,从色赤杨成令树根瘤首次分离出纯培养,回接侵染原宿主并结瘤。本文主要报道弗兰克氏菌的分离方法,菌的形态特征和回接试验的结果。     

氮_磷_钾对异果山绿豆结瘤固氮特性的影响

本试验发现磷对异果山绿豆结瘤、固氮和生长都起到极其重要的作用.含磷者结瘤多、根瘤发育正常固氮活性高,植株生长良好;而缺磷者根瘤小而白、植株生长差.缺磷钾时,少量化合态氮[0.61mM Ca(NO_3)_2或1.87mM NH_4Cl]对植物生长结瘤都引起有害的作用.在磷钾水平一致时,低水平化合态氮〔0.61mM Ca(NO_3)_2或1.87mM NH_4Cl〕对异果山绿豆结瘤固氮及生长都是有益的;而中水平氮〔3.05mM Ca(NO_3)_2或9.35mM NH_4Cl〕则不利;高水平氮〔6.1m MCa(NO_3)_2或18.7mM NH_4Cl〕有明显的抑制作用.植株含氮量随着化合态氮的水平提高而降低.     

麦积树木豆科木共生固氮特性的研究

调查了甘肃天水麦积树木园引种驯化和部分土豆科植物18属34种的结瘤固氮情况,同时以8种寄主植物对24株根瘤菌进行了回接鉴定。结果表明：引种豆科树木与土壤中自然存在的根瘤菌已建立了共生关系,但其共生固氮的效率极差;麦积树木园近年来引种驯化豆科树木生长不良,可能与豆科植物与根瘤菌没有建立有效的共生体系有关。     

大豆根毛对大豆根瘤菌的生化吸附及其对结瘤影响的研究

本文研究证明大豆根毛与大豆根瘤菌具有专化性生化吸附作用。吸附主要发生在根毛端部。同一棵根上不是所有的根毛都能发生生化吸附,吸附与根毛的生长令期有关。用13种大豆根瘤菌株系与7个大豆品种根毛生化吸附实验表明,吸附率明显地存在有差异性,但这种差异与结瘤量无相关性。使用本研究发现的生化吸附率高而不能结瘤的1.174大豆根瘤菌株系与吸附率较低而结瘤力强的113—2或61A67大豆根瘤菌株系双接菌,证明能明显降低113—2或地61A76的结瘤量,表现出大豆根毛生化吸附具有竞争性抑制大豆根瘤菌的侵入、结瘤作用,对理论研究和实际应用具有一定重要意义。     

4株高效共生花生根瘤菌的筛选

对22株分离自四川省各地的慢生型花生根瘤进行水培、盆栽、田间小区试验，通过考查结瘤数、鲜瘤重、单株全氮含量、花生产量，筛选出4株有效性高、竞争结瘤能力较土著根瘤菌强的菌株，它能增强豆科植物的共生固氮效果，这在理论上和生产实践上均具有重要的价值．