多氯联苯污染土壤菌根真菌-紫花苜蓿-根瘤菌联合修复效应

选用紫花苜蓿（Medicago sativa L.）作为宿主植物,盆栽试验研究了丛枝菌根真菌（Glomus caledonium）和苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)单接种及双接种对PCBs复合污染土壤的联合修复效应.结果表明,在紫花苜蓿-菌根真菌-根瘤菌共生体系中,紫花苜蓿对土壤中PCBs的降低起到明显作用,使轻度污染和重度污染土壤中PCBs浓度分别下降了15.8%、 23.5%,紫花苜蓿单接种菌根真菌和苜蓿根瘤菌后轻度污染和重度污染土壤中PCBs浓度分别下降了14.8％、 24.1%和20.6%、 25.5%,双接种后土壤PCBs分别降低了23.2％、26.9%,而且也改变了紫花苜蓿根际土壤微生物群落的碳源利用程度,改善了微生物群落功能多样性.可见,紫花苜蓿豆科植物-菌根真菌-根瘤菌特殊共生体对PCBs污染土壤显示了较好的修复潜力.     

DNA同源性分析最终确定新疆中华根瘤菌（Sinorhizobium xinjiangensis）为一独立种

针对S.xinjiangensis分类地位的争议，从新疆再次分离获得34株快生大豆根瘤菌，在16SrDNAPCR-RFLP分析和SDS全细胞蛋白电泳分群的基础上，进行了16SrDNA全序列相似性和DNA同源性分析.所测4个菌株和S.fredii模式菌株USDA205的16SrDNA全序列有很高的相似性.而DNA同源性分析说明新分离的菌株代表与原定的S.xinjiangensis为一个DNA同源群.其模式菌株CCBAU110与S.fredii的2株参比菌株USDA194、2048之间的DNA同源性分别为31.5%和28.7%.S.fredii的模式菌株USDA205与新分离的菌株代表及原定的S.xinjiangensis的模式菌株和2个参比菌株之间的DNA同源性为20.8%～39%，远低于70%.属于种水平上的差异.按照国际细菌分类委员会以DNA同源性≥70%且△Tm≤5℃作为定种的标准，S.xinjiangensis是Sinorhizobium属中不同于S.fredii的一个独立的种.表3参20     

利用细菌表面展示技术构建镉耐受性的重组根瘤菌

通过细菌表面展示功能基因InaXN、猴金属硫蛋白α亚基四聚体MT4α和两种启动子PnifH及Plac元件,分别构建两个重组质粒pTNIM和pBLIM.进一步通过三亲本杂交,将重组质粒分别导入费氏中华根瘤菌HN01,分别构建获得诱导表达型重组菌HN01(pTNIM)和组成表达型重组菌HN01(pBLIM).在培养条件下比较测定重组菌和出发菌对镉的吸附能力和耐受性,结果表明,组成表达型重组菌HN01(pBLIM)在上述两个方面的能力得到明显增强,对镉的吸附富集能力提高了2倍.研究还发现重组根瘤菌也具有很好的静态吸附效果.盆栽实验结果表明,接种诱导表达型重组菌HN01(pTNIM)的大豆根瘤和根中Cd2+的富集量均明显高于野生菌株HN01.本实验为后续探索重组根瘤菌与宿主植物共生体系在Cd2+污染土壤修复中的应用前景奠定了基础.     

慢生花生根瘤菌的遗传多样性研究

用ＲＥＰ１Ｒ１和ＲＥＰ２１ＤＮＡ为引物,对２２株四川土著慢生花生根瘤菌染色体ＤＮＡ的基因外回文重复序列（ＲｅｐｅｔｉｔｉｖｅＥｘｔｒｏｇｅｎｉｃｐａｌｉｎｄｒｏｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅＲＥＰ）进行了ＰＣＲ扩增和凝胶电泳,并对电泳结果的指纹图型进行了相似性聚类分析．结果表明了四川土著慢生花生根瘤菌的遗传多样性．指纹图形是根瘤菌多样性研究中一种简便而有效的方法     

降解酚的根瘤菌的研究

对两铢以铺代谢方式降解酚和离体固氮的根瘤菌(代号为:101-3,97-1)的特性进行了研究,其耐酚能力在1200ppm内,五天内能在完全培养基中把300ppm苯酚降解完;在含酚培养基中多次传代后,生长周期加快、产气,而结瘤特性丧失,但离体固氮酶活性比原菌株略有增加。经60ppm的吖啶橙处理后,获得的无质粒菌株,其降解酚的能力和结瘤特性完全消失,TTC(3-苯基-4-氮唑化氯)还原性增加,而革兰氏染色反应、运功性不变。     

慢生型花生根瘤菌16S rRNA分析

以２１株分离自四川,云南不同花生产区的慢性型花生根瘤菌和６株参比菌株为材料,进行了１６ＳｒＤＮＡＰＣＲ－ＲＦＬＰ,结果除证实了慢性型花生根瘤菌同慢生型大豆根瘤菌（Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）高度的遗传相似性外,还发现了一些菌株同Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｉｂｉｕｍｌｉａｏｎｉｎｇｅｎｓｉｓ和Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｅｌｋａｎｉｉ有较高的遗传相似性,菌株Ｓｐｒ１－２的１６ＳｒＲＮＡ     

山西根瘤菌资源多样性与特异性研究

从山西不同生态条件下,采集豆科植物根瘤,经分离、纯化、回接原寄主,获得来自３１属７１种豆科植物寄主的纯根瘤菌株２１２株．对１５４株进行了ＢＴＢ反应和生长速度测定,在ＹＭＡ培养基上产酸快生型占９７．４％．选用了其中５０株,以快生型苜蓿根瘤菌（Ｒ．ｍｅｌｉｌｏｔｉ）和豌豆根瘤菌（Ｒ．ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍ）各３株为ＣＫ,进行了其它生理生化鉴定．结果表明,５６株参试菌株均不产生３－酮基乳糖．山西分离的菌株能在蛋白胨肉汤上生长的１３株;能利用柠檬酸盐的７株;石蕊牛奶反应,产酸的１２株,其中酸凝的８株,产碱的３０株,其中胨化的１１株,石蕊还原的７株．唯一碳源和氮源利用比ＣＫ更广泛．对温度的适应范围宽．比ＣＫ有更强的耐盐、耐碱和对抗菌素的耐受能力     

豆科树种刺槐、黄檀、合欢根瘤菌的数值分类及16S rDNA-PCR RFLP研究

测定了从豆科树种刺槐、黄檀、合欢根瘤中分离获得的51个菌株与18株参比菌株的唯一碳源、氮源利用，抗生素抗性，耐逆性和酶活性等132个表型性状，并用MINTS软件进行聚类分析，结果表明，全部供试菌株在59％的相似性水平上分为两大群：一个各为慢生菌群，另一群为快生和中慢生菌群，在85.1%的相似性水平上分为5个亚群，其中亚群4不与任何已知参比菌株聚在一起，可能为新种。同时，表型性状测定结果发现某些菌株对抗生素（300μg／mL）、温度（40℃）有较强抗性，大多数菌株能在较宽的pH值范围内生长（pH5-12），这些具有抗逆特性的菌株为我国西部大中种植豆科植物接种适宜的根瘤菌提供了宝贵的种质资源，在数值分类的基础上，又对47株菌进行了16S rD-NA-PCR RFLP分析，经SPSS软件聚类后，划分为7个亚群，在较大类群的划分上，与数值分类的结果有较好的一致性，16S rDNA-PCR RFLP遗传图谱共有30种类型。表型及遗传型分析结果表明，豆科树种根瘤菌具有极大的多样性，图2表2参14。     

快生型大豆根瘤菌(Rhizobium fredii)内源质粒在培养及共生过程中的稳定性

以湖北洪湖公离的快生型大豆根瘤菌为材料，考察了它们的内源质粒在培养过程及共生过程中的稳定性．结果表明，所有供试菌株的质粒在培养条件下比较稳定，传代50次后没有明显变异．对其中2个菌株与4种不同的大豆宿主共生过程中质粒的稳定性研究，发现HA12－1－12的共生质粒和隐性质粒高度构定，HA7－2－2的质粒却发生了不同程度的变异．质粒检测的结果及RFLP分析表明，HA7－2－2共生质粒的稳定性高于隐性质粒，而且共生质粒上携带的nodDABC和nifHDK基因相当保守，不易受宿主的影响而产生变异．盆栽试验的结果也说明，虽然HA7－2－2的内源质粒在共生过程中发生了遗传重排，但它的共生性状没有明显的变异．     

煤矸石复垦中的氮素积累途径

进行了煤矸石上种植接菌种草及加覆盖物种植牧草的盆栽和小区试验。结果表明，接菌种植可以显著提高植物的固氮酶活性和结瘤率，改善煤矸石的氮素贫瘠状况，促进牧草根系和地上部分的生长和煤矸石的进一步风化；这些结果在施氮量中等区w(N)=15g/100kg更为明显。同时在煤矸石上加薄层覆盖物种植豆科植物，对其氮素的积累提高和生物性状的同样具有明显的促进作用，并以黄土覆盖效果更佳。这些结果为解决煤矸石复垦中氮素缺乏的问题提供了有效途径。表3参4