九层塔内生细菌系统发育分析及生物学功能

九层塔(Ocimum basilicum L.)为一年生唇形科药食两用植物.为研究野生九层塔植株内生细菌的多样性及生物学功能,采用LB、VM、DN和CCM4种培养基从植物不同部位中分离纯化内生细菌,利用IS-PCR插入序列指纹图谱技术进行聚类分析,通过16S rRNA基因测序分析对内生细菌进行分子鉴定及系统发育分析,进一步采用传统方法鉴定各类群代表菌株的生物学功能,并选取功能性较强的菌株进行水稻种子萌发及盆栽促生试验.结果显示,从九层塔中分离获得48株内生细菌,聚为13个类群,表现出九层塔内生菌的多样性;生物学功能测定显示所获得内生菌功能丰富:9株具有固氮功能,8株具溶磷功能,10株具有解钾能力,12株具有分泌生长素的能力,7株具有分泌铁载体功能;筛选出2个促生功能优良的菌株,分别为H1041和H4039,其发酵液能显著地促进水稻种子萌发和水稻生长.本研究表明从野生植物九层塔中分离所得的内生菌具有种群多样性和功能多样性,这些兼具不同功能的菌株具有农业应用开发的价值和意义.(图6表3参62)     

四川盆地大豆根瘤内生细菌的分离鉴定及促生效果

以四川盆地大豆根瘤为材料,采用划线法分离内生细菌、16S rDNA PCR-RFLP分析其遗传多样性,并结合菌株促生特性和盆栽试验筛选优良促生菌.从分离获得的130株内生细菌中选取了40株细菌作为供试菌株,16S rDNA序列表明分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、肠杆菌属(Enterobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium).以大豆为供试作物筛选出了12株具有促生能力的细菌,所有菌株均能分泌吲哚-3-乙酸(IAA),浓度达到0.353-32.404μg/mL;7株能产铁载体,活性单位为7.35%-34.31%;有11株具有溶磷能力,溶磷量达到4.26-10.6μg/mL;6株具有固氮能力.接种12株供试菌株后,玉米的农艺性状、植株全氮和全磷含量均优于单施化肥处理,其中菌株DA16-5效果最好,表现出良好的促生潜力.综上,四川盆地大豆根瘤内生菌遗传多样性丰富并且普遍具有促生能力,是重要的生物资源.     

梧县药用野生稻内生固氮菌分离鉴定与系统发育分析

以广西梧县药用野生稻为材料,采用两种无氮培养基及改变其碳源的无氮培养基分离纯化野生稻内生固氮菌,用乙炔还原法检测固氮酶活性;并结合插入序列指纹图谱进行聚类分析,测定各类群代表菌株的16S r RNA序列分析其系统发育;进一步扩增nif H基因片段以验证固氮菌,并通过生理生化试验筛选出具有较好功能的内生固氮菌.共分离得到27株内生固氮菌,固氮酶活性范围0.872-103.077 nmol m L~(-1) h~(-1);聚类分析6个类群中,类群Ⅰ代表菌株111与嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia MTCC 434T)相似性为99.61%,类群Ⅱ代表菌株与肺炎克雷伯氏肺炎亚种(Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae DSM 30104T)相似性为99.48%,类群Ⅲ代表菌株23与Kosaconia sacchari SP1T相似性为99.74%,类群Ⅳ代表菌株JX41′与Enterobacter oryzendophytics LMG 26432T相似性为98.51%,类群V代表菌株a32N与肺炎克雷伯氏鼻硬结亚种(Klebsiella pneumoniae subsp.rhinoscleromatis ATCC 13884T)相似性为99.74%,类群Ⅵ代表菌株15C3与变栖克雷伯氏(Klebsiella variicola DSM 15968T)相似性为99.74%.nif H基因片段检测进一步验证分离的细菌为固氮菌,发现类群I未扩增得到nif H片段,有可能代表一类新的固氮体系,有待进一步研究.类群VI 15C3具有产脲酶、较强分泌生长素的能力,且同时具有溶磷解硅、产铁载体和分泌硫化氢的能力,具有较强促生作用,有很好的应用前景.本研究表明梧县药用野生稻内生固氮菌资源具有遗传多样性,并筛选得到一类具有促生特性内生固氮菌,应用前景广泛.     

澳洲野生稻(Oryza australiensis)内生固氮菌的分子鉴定及发育分析

采用两种无氮培养基经平板划线法共分离筛选到澳洲野生稻(Oryza australiensis)45株内生固氮菌.利用全细胞蛋白电泳和插入序列指纹图谱对获得的内生固氮菌进行聚类分析,将其分为8个类群.其中类群Ⅰ有10株菌,类群Ⅱ为4株菌,类群Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均为3株菌,类群Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ各有2株菌.对分离得到的内生固氮菌主要类群部分代表菌株的固氮活性进行了系统研究,结果表明,菌株在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值9.0)的条件下均能保持较高的固氮酶活性,NaCl浓度在2%时达到最高固氮活性,NH4+浓度达到7.5 mmol/L时,均无固氮酶活性,不同菌株所能利用的碳源不同.16S rDNA序列测定及系统发育分析显示:类群ⅠYH39与Burkholderia cepacia ATCC 25416T相似性为97%;类群Ⅱ为克雷白氏杆菌属(Klebsiella),相似性为100%;类群Ⅲ为泛菌属(Pantoea),相似性为99%;类群Ⅴ为草螺菌属(Herbaspirillum),相似性为99%;类群Ⅶ为中华根瘤菌属(Sinorhizobium),相似性为99%.本研究表明澳洲野生稻内生固氮菌资源具有遗传多样性.图5表1参26     

玉米根际无机磷溶解菌的筛选与促生特性

从玉米根际土中筛选对无机磷具有高效溶解作用和促生功能的菌株,以向微生物肥料的开发提供菌株资源.采用溶磷圈法从玉米根际土中筛选溶磷菌株,采用钼锑抗比色法进一步测定菌株的溶磷能力.通过对菌株产吲哚-3-乙酸(IAA)、产铁载体、固氮、产几丁质酶能力及抗菌活性进行检测,综合评价溶磷菌的促生能力,并通过盆栽实验探索单一菌株及复合菌系对玉米促生的潜能.共筛选获得34株溶磷菌,其溶磷量为33.74-273.44 mg/L;34株菌中有10株菌(29.41%)同时具有3种及以上的促生功能,菌株PSM16、PSM27、PSM30同时具有4种促生功能;18株菌(52.94%)对不同供试病原菌表现出不同程度的抗性,菌株PSM12、PSM22、PSM25、PSM27、PSM34对5种目标病原菌同时具有抑菌作用;盆栽结果显示在土壤有效磷缺乏的条件下,经菌株PSM01、PSM12、PSM16及复合菌系处理后的玉米植株的株高、物质量、根系发达程度均显著提高(P 0.05),促生效果显著,且能提高土壤有效磷含量,复合菌系的效果更优. 16S rRNA基因测序结果显示,PSM01、PSM12、PSM16分别属于Bacillus aryabhattai、Paenibacillus silvae、Pseudomonas moorei.本研究为溶磷菌剂的开发提供了菌种资源,所构建的复合菌系具有较好的应用前景.(图4表4参43)     

土壤栽培和无土栽培菜心中内生细菌比较及分离鉴定

菜心(Brassica parachinensis)是华南地区的一种特色蔬菜.为探究无土栽培和土壤栽培菜心内生细菌的差异,以这两种栽培方式的菜心为材料,分离内生细菌.根据插入序列指纹图谱(IS-PCR)结果进行聚类,对代表性菌株的16S rRNA基因序列进行系统发育分析,并将菌株加入无土栽培营养液中,收获后测定菜心的的相对叶绿素含量(SPAD)和可溶性糖含量.结果显示,从两种菜心中共分离到31株内生细菌,IS-PCR结果将其聚为9个类群,16S rRNA基因鉴定其分别属于Bacillus sp.(芽孢杆菌属)、Rhizobium sp.(根瘤菌属)、Microbacterium sp.(微杆菌属)、Leifsonia sp.(雷夫松氏菌属)、Sphingomonassp.(鞘氨醇单胞菌属)、Alcaligenessp.(产碱菌属)和Agrobacteriumsp.(农杆菌属).土壤栽培菜心中可培养细菌数目多于无土栽培菜心,且土壤栽培菜心中内生细菌的碳代谢更多样化.生理生化实验显示,部分菌株能分泌生长素和铁载体.加入土壤栽培菜心中分离得到的菌株SCG14和SCG0802后,无土栽培菜心的相对叶绿素含量和可溶性糖含量比对照显著提高.本研究表明无土栽培和土壤栽培的菜心中的内生细菌在种类、数目、分布部位和碳源利用能力上有差异;此外,分离得到的菌株能提高无土栽培菜心的相对叶绿素以及可溶性糖含量,有开发为微生物制剂的潜力.(图4表6参35)     

耐盐异养硝化菌驯化方法及分离菌株鉴定

采用高C/N、逐渐降低DO、菌体对数生长期前期转接以及增加培养液中海水比例的方法完成了耐盐异养硝化菌的富集和驯化,并从中分离筛选出两株高效异养硝化菌qy37和gs2.通过对两株菌的形态观察、生理生化试验以及16S rRNA序列分析,确定菌株qy37和菌株gs2分别为假单胞菌属(Pseudomonas)和盐单胞菌属(Halomonas).     

骆驼刺根际细菌的植物促生能力

采用纯培养方法使用5种培养基分析沙漠干旱植物骆驼刺的根际可培养细菌群落,并用盆钵试验验证这些菌株的植物促生能力.共从骆驼刺根际土中分离纯化了120株细菌,根据16S rRNA基因序列划分成32个16S r RNA基因型,分布在Actinobacteria、Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes等4个门的17个属内.其中,Actinobacteria占全部分离菌株的77.3%,是骆驼刺根际的优势微生物;该门的Streptomyces和Arthrobacter两个属是分离菌株最多的属.从16个型(55株)的细菌中检测到了固氮酶nif H基因,占全部分离菌株的45.8%、全部型的50%.盆钵试验中,菌株Microbacterium sp.WLJ053、Streptomyces sp.WLJ079、Paenibacillus sp.WLJ097、Sphingomonas sp.WLJ118和Chryseobacterium sp.WLJ119能显著提高玉米的株高、鲜重和干重,具有植株促生能力.使用营养丰富的LB和WS培养基获得的微生物种类和特有微生物数量都更多,含nif H基因和具有植物促生能力的菌株比例更高.本研究说明沙漠植物根际蕴含了大量微生物种质资源,具有较好的开发前景.     

陵水普通野生稻(Oryza rufipogon)内生菌的固氮及溶磷特行

从陵水普通野生稻中分离了36株内生菌,经乙炔还原法确定22株菌为内生固氮菌,并测定了其溶磷特性.在22株内生固氮菌中,除菌株Ls2不具有溶磷能力外,其余21株菌溶磷能力差异较大,为(0.002±0.01)~(12.7±0.04)μgmL-1.将这些内生固氮菌接种籼型水稻华航1号,除菌株Ls23外,其余菌株均能使接种水稻苗的根、茎长度增加(在α=0.05水平上差异显著).以上研究结果表明,这些菌株在水稻菌肥研制方面具有较大的开发潜力.图2表3参21     

耐盐菌Pseudomonas brassicacearum YZX4的筛选、鉴定及其植物促生特性

植物根际促生菌(PGPR)具有促进植物生长的作用.从盐碱地植物根际土壤中分离筛选耐盐菌,测定其在盐胁迫下的1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性、吲哚乙酸(IAA)合成能力、嗜铁素合成能力、无机磷溶解能力,以及在Ashby无氮培养基上的生长情况;并对同时具有以上促生功能的耐盐菌进行不同盐浓度下的促生功能测定、小黄白(白菜Brassica pekinensis的一个品种)种子萌发促生实验和菌株鉴定.结果显示,在筛选得到的15株耐盐菌中,菌株YZX4在10 g/L NaCl浓度下同时具有多种促生特性.在不同盐浓度下促生功能测定实验中,当盐浓度为10 g/L时,菌株的ACC脱氨酶活性(以α-KA/Pr计)、IAA合成量和嗜铁素相对含量最高,分别为11.07(±1.89)μmol mg~(-1)h~(-1)、36.42 (±1.81) mg/L和0.61 (±0.15),且随着盐浓度的增加而降低;在20 g/L盐浓度下,该菌株的固氮量、有机磷溶解量和无机磷溶解量最高,分别为4.79 (±1.61) mg/L、1.68±(0.04) mg/L和23.77 (±1.30) mg/L.在小黄白种子萌发促生实验中,当盐浓度为5.84 g/L时,YZX4的菌液(105 CFU/mL)对小黄白的种子萌发率、幼苗根、茎长和平均鲜重分别提高了7.19%、17.33%、23.85%和22.69%.根据形态特征、生理生化鉴定结果和16S rDNA序列分析,初步确定菌株YZX4为油菜假单胞菌(Pseudowonas brassicacearum).上述研究结果表明在盐胁迫下同时具备多种促生特性的菌株YZX4可作为盐碱地改良微生物菌剂的优良菌源.(图6表4参37)     

钒钛磁铁矿尾矿土壤解钾细菌的多样性及镉对其解钾能力的影响

解钾菌能分解钾长石、磷灰石等不溶硅铝酸盐无机矿物,使土壤难溶性钾转化为可溶性养分,促进作物生长发育,而钒钛磁铁矿尾矿土壤中解钾细菌的多样性及重金属镉对细菌解钾能力是否有影响尚不清楚.从攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中分离纯化细菌资源,通过对细菌解钾能力的定性筛选和定量测定获得高效解钾细菌,利用16S rRNA基因相似性与系统发育分析明确解钾细菌的进化地位,研究不同浓度镉胁迫下高效解钾细菌解钾效率的变化规律,揭示镉对细菌解钾能力的影响.结果显示,通过钾长石粉筛选培养基点接细菌,从136株钒钛磁铁尾矿土壤细菌中筛选出7株解钾细菌,包括根瘤菌(Rhizobium)3株、芽孢杆菌(Bacillus)2株、苍白杆菌(Ochrobactrum)1株、产碱杆菌(Advenella)1株,其在钾长石粉液体培养基中的解钾量为18.63-31.32 mg/L.其中,产碱杆菌KT106解钾能力最强,在培养第6天时解钾量最大;KT106对镉表现出一定的耐受性,其在不同浓度的镉胁迫下解钾效率降低.本研究表明,攀枝花钒钛磁铁尾矿土中仅有5%细菌具有解钾能力,较高浓度的重金属镉对细菌解钾能力有抑制作用,结果可为解钾促生细菌强化植物修复重金属污染土壤提供科学支撑.     

荒漠植物柠条产ACC脱氨酶根际促生菌的筛选及其促生特性研究

为获得荒漠植物柠条(Caragana korshinskii)根际促生菌并阐明其促生特性,为发掘和应用抗逆、促生优良菌种资源提供理论依据,采用定向富集方法,以1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为唯一氮源从柠条根际土壤中筛选产ACC脱氨酶的菌株,测定菌株的酶活性、产IAA、固氮、解磷和产铁载体等促生特性,通过高效促生菌接种试验进行促生效果验证,结合形态特征和16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定。结果表明:从柠条根际分离出产ACC脱氨酶菌株5株,其ACC脱氨酶活性在0.33~2.43 U·mg~(-1)之间。5株菌株全部具有固氮、产IAA和产铁载活性,菌株AC3和AC5同时具有解无机磷能力。经鉴定,菌株AC1~AC4隶属于肠杆菌属Enterobacter,AC5隶属于节杆菌属Arthrobacter。以筛选出的具有高效促生潜能菌株AC3为供试菌株进行接种试验,结果显示接种后柠条幼苗的生物学指标较对照都有显著提高,其株高、根长、叶片数分别增长24.97%、29.21%和37.68%,地上鲜质量和干质量分别增长20.09%和23.08%,地下鲜质量和干质量分别增长39.19%和47.37%,AC3促生效果明显,尤其促进了幼苗地下部分的生长,具有进一步开发为微生物肥料的潜能。该研究结果为丰富荒漠区促生菌资源、促进促生菌的开发和利用奠定了基础。     

云南腾冲热泉极端嗜酸热硫化叶菌多样性研究

硫化叶菌(Sulfolobus)是极端嗜热古菌遗传机制研究的重要模式菌株,广泛分布于酸性热泉中.对分离自云南腾冲酸性热泉的11株极端嗜酸热菌株进行16S rRNA基因序列测定,并通过菌体形态观察、16S rRNA基因可变区序列比较、菌株16S rRNA基因相似性比较及系统发育分析,研究腾冲热泉硫化叶菌的多样性.结果表明,分离自腾冲热泉的11株硫化叶菌的16S rRNA基因序列与分离自世界上其它地区的8个硫化叶菌的标准菌株的相似性为85.8%～94.9%,与同样分离自腾冲热泉的S.tengchongensis标准菌株的相似性为96.6%～97.5%,在分类学上具有形成新种的可能.在16S rRNA基因高可变区序列上,与分离自世界上其它地区的8个硫化叶菌的标准菌株存在明显的差异.系统发育分析表明,分离自腾冲热泉的硫化叶菌在系统发育树上形成两个亲缘关系较为紧密的簇群,可见腾冲热泉硫化叶菌不仅具有一定的多样性,同时具有较明显的地域性特征.     

几种可利用多氯联苯和多溴联苯醚植物内生菌的分离及初步鉴定

采用PDA、NA以及高氏一号培养基,分别从毛白杨、绦柳、荻以及二穗短柄草植株内分离、纯化出37株内生菌,其中34株为细菌,3株为放线菌.以分离纯化得到菌株各自对应的营养培养基并添加不同浓度的污染物对获得的37株内生菌进行污染物的耐受筛选,发现24株分别对20 mg·L-1的aroclor1254和BDE209具有一定的耐受性.利用无机盐培养基并添加污染物作为微生物唯一碳源筛选,发现菌株CPY-4和菌株SGL-1可以在只提供4-BDE的无机盐培养基中存活,菌株CPY-4,SGL-1、菌株4、菌株13可以在提供BDE209和aroclor1254的无机盐培养基中存活.形态学观察和16Sr DNA序列同源性分析,初步确定菌株SGL-1为克雷伯氏菌属,菌株CPY-4为地衣芽胞杆菌,菌株4和菌株13为肠杆菌属.     

水稻内生粘着剑菌的分子系统发育分析

通过16S rRNA基因和看家基因recA、atpD、rpoB的序列测定与分析,及(G+C)mol%测定等技术,对分离自河北省滦南县水稻根内的两株细菌进行分子系统发育学研究.根据系统进化树构建及其同源性分析,可确定所分离的两株水稻内生细菌属于剑菌属(Ensifer)系统发育分支;供试菌株的各保守序列与粘着剑菌(E.adhaerens)模式菌种同源性最高,除recA为97.2%外,其他均为99%～100%,可以确定供试菌属于E.adhaerens;对所分离的菌株与大豆、菜豆、三叶草、苜蓿等4种豆科植物进行结瘤试验,结果显示其中一株J3-N55可与苜蓿结瘤.野生型的E.adhaerens菌株与豆科植物结瘤的报道尚为鲜见;本文首次报道从水稻植株内分离到E.adhaerens菌株.     

一株具有氢自养能力的固氮粘质沙雷氏菌的分离鉴定、代谢特征与功能基因检测

氢氧化细菌（HOB）是能利用氧气氧化氢气供能以固定二氧化碳进行自养生长的一类细菌,但是目前对能够固氮的HOB研究甚少.在自然界中部分HOB常作为植物根际促生细菌（PGPR）存在,而固氮是可能的促生机制,有望从功能菌群中得到更多的固氮HOB,是否存在氢自养且可固氮的沙雷氏菌未知.从固氮氢氧化混合菌群中分离出一株产色素的固氮菌NF-HOB1,经16S rRNA基因测序鉴定为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）(GenBank:OQ625884),通过碳源或氮源限制培养实验验证其具有异养固氮生长、氢自养固碳生长能力,氢气氧化速率为0.187 5 mmol/d.聚合酶链式反应（PCR）扩增发现其质粒DNA编码固氮酶铁蛋白结构基因nifH,基因组编码种特异性的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）和氢化酶3的结构基因.基因组框架图测序进一步揭示了菌株的基因组特征,基因组长4 919 531 bp,蛋白编码基因4 778个.注释到氢化酶2、碳酸酐酶、GlnK型PII蛋白等,提示存在二氧化碳浓缩机制和以NtrB-GlnK-amtB/nifA为特征的全局氮调控机制.基因本体论...     

四川蔬菜尾菜可培养乳酸菌多样性及优良菌株筛选

为了解四川地区蔬菜尾菜中乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)的多样性,筛选适用于尾菜青贮发酵的高效乳酸菌菌株,运用纯培养法、16S rRNA-RFLP和系统发育分析对乳酸菌遗传多样性进行研究,并对分离菌株的产酸能力、耐酸能力、耐高温能力和抗菌能力等4个指标进行测定.结果显示,分离得到的120株乳酸菌中,有18株(占总分离菌株的15.0%)产酸能力较强,10株(8.3%)能耐受50℃高温,11株(9.2%)耐酸能力较强(pH=2.5),13株(10.8%)表现出较强的抗菌能力,而菌株C20(Lactobacillus plantarum)综合发酵特性最优.基于16S rRNA-RFLP聚类图选取10株代表菌株进行16S rRNA基因测序和系统发育分析,发现120株乳酸菌分属于明串珠菌属(Leuconostoc)、片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)和肠球菌属(Enterococcus)4个属,其中明串珠菌属为优势菌.综上,四川地区蔬菜尾菜中蕴含着较为丰富多样的乳酸菌资源,这些乳酸菌在蔬菜尾菜的青贮饲料化利用方面表现出潜在价值.(图2表2参30)     

紫色土硅酸盐细菌的表型特征及溶磷解钾能力

对40株分离自四川、重庆等地的代表笥紫色土中的硅酸盐细菌和1株参照菌株进行了52个表型性状的数值分析，探讨了硅酸盐细菌液体振荡培养后pH值、菌数变化与溶磷、解钾量之间的关系，结果表明：紫色土硅酸盐细菌绝大部分属于胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus），但在个体和群体生长特征、碳氮源利用、硝酸盐还原能力、耐Ⅰ菌株在86％相似水平分为2个亚群，不同的硅酸盐细菌菌株的溶磷、解钾特性差异较大，具有溶磷解钾双重特性的菌株约占供试菌株（含参考菌株）的22％，只具溶磷特性的约占29％,其溶磷效果较显著（有效磷增加最高达40.64%），而解钾效果不明显（有效钾增加最多的只有7.9%）。供试紫色土硅酸盐细菌的溶磷、解钾特性与菌株生长过程中产酸有关，其溶磷、解钾量与培养液中pH值的降低呈正相关，图5表3参20。     

钒钛磁铁废矿土壤中根瘤菌的捕获及其共生固氮效应

根瘤菌与豆科植物共生能提供植物氮营养、增强植株抗逆性、增加土壤氮积累因而被应用于重金属污染土壤的生物修复中,为筛选出重金属耐受性强的土著根瘤菌应用于钒钛磁铁废矿土壤的生物修复,以钒钛磁铁废矿土壤作为基质进行大豆和豇豆盆栽实验捕获根瘤内生细菌,并通过分子鉴定筛选出根瘤菌,再测试根瘤菌的共生固氮效应.大豆和豇豆的盆栽捕获实验分离获得43株根瘤内生菌,BOX-A1R PCR电泳图谱聚类分析在84%相似水平上聚类为13个群,从13个类群中选取大豆和豇豆根瘤内生代表菌株进行16SrDNA测序和系统发育树的构建,结果表明只有类群8上的两株代表菌株(ms12-11,syj1)是根瘤菌,属于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium).在盆栽回接实验中,ms12-11和syj1均能在贫瘠且重金属含量高的废矿土壤中与大豆和豇豆共生结瘤固氮,但ms12-11的固氮效率明显高于syj1;由于重金属的胁迫压力,播种于废矿土中的大豆和豇豆固氮效率明显低于蛭石中的大豆和豇豆固氮效率.综上表明钒钛磁铁废矿土壤中含有丰富的根瘤菌资源,能在逆境环境下与豆科植物共生固氮,增强植物抗逆性.     

基于根瘤菌来源的ACC脱氨酶基因提高大豆和紫云英根瘤菌的竞争结瘤能力

根瘤菌的竞争结瘤能力提高对提高接种剂的应用效果至关重要.为提高根瘤菌的共生固氮和竞争结瘤能力,从大豆慢生型根瘤菌USDA110中扩增1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶(ACC脱氨酶)基因和其上游调控序列,通过两亲本接合转移导入华癸中慢生根瘤菌7653R、大豆快生型根瘤菌HH103和SMH12,构建含有ACC脱氨酶的重组根瘤菌.结果显示:在土壤盆栽条件下,接种导入ACC脱氨酶的重组菌7653R,宿主植物地上鲜重、瘤数、瘤重和固氮酶活均显著增加,竞争结瘤能力提高22.6%;接种重组菌HH103,植物地上鲜重、瘤重和酶活显著增加,瘤数增加,竞争结瘤能力提高28.9%;接种重组菌SMH12,植物地上鲜重、瘤数、瘤重和酶活增加,未到达显著性,但竞争结瘤能力提高25.4%.本研究表明构建的3个重组根瘤菌具有良好的共生固氮和竞争结瘤能力,可作为有潜力的优良菌株应用到田间试验.(图10表2参32)