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。     

根瘤菌S2对离子态和酒石酸络合态铜的吸附行为

探究根瘤菌S2的吸附动力学和热力学行为以及根据不同投菌量和pH的影响分析其对于Cu~(2+)及酒石酸络合铜的吸附性能;结合对吸附前后上清液及菌体进行EEM、FTIR、XRD以及XPS分析解释菌株吸附机理.结果表明,菌株吸附2 mg·L~(-1) Cu~(2+)及酒石酸络合铜均可分为快速吸附和慢速平衡阶段,12 h后基本达到平衡,吸附率达97%以上;温度的升高会导致吸附量增加.最适投菌量约为0.6 g·L~(-1) wet cells;菌株吸附Cu~(2+)的最适pH值为6,而当pH值小于10时菌株对于酒石酸络合铜的吸附几乎不受影响.在吸附过程中,溶解性微生物产物(SMP)、细胞壁上的还原和官能团络合机制均发挥关键作用,吸附铜离子过程中SMP的作用更明显,而细胞壁在络合铜的吸附过程中的作用较大,其破络效率决定于细菌活性.     

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．     

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。     

从水稻种子表面分离的紫云英根瘤菌与不同水稻品种亲合性的研究

采用紫云英琼脂管结瘤试验，在10个供试的不同水稻品种中，仅从“汕优63”和“珍A一代”2个品种的种子表面各分离筛选到在紫云英上结瘤较早且较多的1个菌株，分别命名为SY63－4和SA1D－3。采用无菌盆栽试验分别将这2个菌株接种于4个不同水稻品种“汕优63”、“珍A一代”、“马协63”及“博湛优19”，发现菌株ZA1D－3对4种水稻均表现出显著的促生作用，SY63－4仅对“汕优63”和“珍A一代”表现出明显的促生作用。利用MPN法检测不同水稻品种根内外根瘤菌ZA1D－3和SY63－4的数量，发现ZA1D－3和SY63－4在4种水稻根部的定殖数量也不相同。SY63－4在“汕优63”根部定殖的数量log(ncfumFW^-1/g^-1)为5．20，比在其余3种水稻根部高出2个数量级；ZA1D－3在“珍A一代”根部定殖的最大数量log(ncfumFW^-1/g^-1)为4．54，比在其余3种水稻根部高出1个数量级。这说明SY63－4与“汕优63”，ZA1D－3与“珍A一代”间存在着一定的亲和性。图1表2参12     

慢生根瘤菌交叉结瘤及其系统发育关系的研究

选用包括6株花往根瘤菌[Bradyrhizobium sp.(Arachis)]在内的13株慢生根瘤菌，进行了6种豆科植物结瘤试验及共系统发育分析。研究结果表明，慢生根瘤菌与试验的豆科宿主植物间普遍存在交叉结瘤，还发现有些菌株在原宿主外的豆科植物根部形成类根瘤的现象。16S rDNA和23S rDNA的PCR－RFLP分析揭示出这些菌株rDNA基因的差异性，不同宿主来源的慢生根瘤菌株可以同属一个rDNA类型，而从同一宿主中分离的根瘤菌菌株可分属多种不同的rDNA类型，研究结果表明，采用rDNA PCR-RFLP等遗传背景分析的手段，可能筛选出广谱的根瘤菌力株，表4参8。     

慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)聚羟丁酸合成酶基因(phbC)突变体的构建及其特性

通过转座子Tn5诱变和同源重组，构建了Bradyrhizobium japonicum USDA110聚羟丁酸合成酶基因(phbC)突变体．序列测定确定了转座子插入的精确位置，所获得的4个转座子诱变的质粒其Tn5插在phbC基因内两个相距仅9bp的位点．被Southern和PCR证实的突变体菌株仍能产生相当于野生型菌株12．97％—25．10％的PHB，并且在突变体和野生型菌株总DNA杂交图上都呈现出一条约5kb的阳性带，推测在B.japonicum基因组中存在不止一个聚羟丁酸合成酶基因．图3表4参17     

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     

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.     

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