微斑块不仅是草地退化程度的重要表征,也是实施草地管理的主要信息库。在青藏高原高寒草原生态系统中,共存物种差异如何影响微斑块上植物碳氮元素有待研究。本研究分别测定了单生(只有一个物种)和混生(两种植物共存)微斑块上植物全株的碳氮含量,还测定了植物全株~(15)N同位素丰度(atom%~(15)N),以期分析共存物种多样性是否会引起豆科植物生物固氮差异。结果表明:1)豆科植物全碳(TC)(F=8.121,P <0.01)、全氮(TN)(F=45.001,P <0.01)和atom%~(15)N (F=6.460,P <0.01)种间差异均极显著,共存的非豆科植物物种差异对豆科植物TC (F=0.708,P>0.05)、TN (F=0.131,P> 0.05)、atom%~(15)N (F=0.271,P> 0.05)均无影响。2)非豆科植物TC (F=6.883,P <0.01)、TN(F=9.791,P <0.01)和atom%~(15)N (F=5.067,P <0.01)种间差异均极显著,且非豆科植物TN对共存豆科植物的响应存在物种特异性(F=3.840,P <0.05)。3)与单生状态相比,混生微斑块上豆科植物TC、TN、atom%~(15)N变化均不显著(P> 0.05);非豆科植物atom%~(15)N极显著降低(P <0.01),TN极显著升高(P <0.01)。豆科植物TC、TN和atom%~(15)N较稳定,未受到共存非豆科植物物种的显著影响;与豆科植物共存于微斑块后,非豆科植物TN升高极显著。研究结果认为豆科植物固氮能力主要取决于物种类别且与共存非豆科植物无关;混生微斑块上非豆科植物会因氮转移而获益;物种共存对微斑块上植物全株碳氮元素的影响具有物种特异性。

非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates, NSC)对植物代谢、返青和再生等生命活动具有重要作用,其在植物体内的动态变化,可指导草地放牧、刈割及退化草地修复等草地管理实践。本研究于2015年7月–2016年9月以内蒙古呼伦贝尔草甸草原5种豆科植物[扁蓿豆(Mellissitus ruthenica)、斜茎黄芪(Astragalus adsurgens)、多叶棘豆(Oxytropis myriophylla)、山野豌豆(Vicia amoena)和狭叶野豌豆(V.sepium)]为研究对象,测定植物地上部、茎基部和根部的非结构性碳水化合物可溶性糖和还原糖含量,探讨年度、季节和物种对植物碳水化物合物的影响。结果显示,不同物种在不同年度间贮藏可溶性糖和还原糖含量差异较大,极度干旱条件下植物根部可溶性糖含量显著降低(P<0.05)。2016年4–9月,山野豌豆地上部可溶性糖和还原糖含量分别为1.01%～7.04%和0.54%～6.73%,高于其他植物;狭叶野豌豆茎基部可溶性糖和还原糖含量大于其他植物,分别为1.12%～10.06%和0.52%～2.69%;多叶棘豆根部可溶性糖含量和狭叶野豌豆根部还原糖含量高于其他植物,分别为1.68%～7.62%和0.46%～2.98%。植物增加根部的贮藏碳水化合物,可提高耐牧性,呼伦贝尔草甸草原放牧期应在6月底至9月初,干旱年份利用草地时,应采取降低载畜率、延迟放牧及提前休牧等管理措施,8月收获干草有利于草地的可持续利用。

为深入理解物种养分利用策略,服务于农作物的施肥管理,选择固氮植物大豆及非固氮植物苋菜和稗草为研究对象,同时选择另一试验的苜蓿作为豆科植物的补充材料,利用温室施肥试验研究了固氮和非固氮植物氮(N)、磷(P)元素积累量与生长速率的关系以及NUE的差异。结果表明:豆科植物氮素利用效率在整个生育期显著低于非豆科植物;豆科植物苗期磷素利用效率高于其后几个时期。固氮植物中氮磷积累量每增加一倍对应的总生长速率平均增加0.50.7倍(大豆N:0.69,P:0.54;苜蓿N:0.52,P:0.53),显著低于非固氮植物总生

氮素固定是地球上维持生产力的一个重要生态反应,是继CO2固定之后最重要的生化反应。非豆科木本双子叶植物与固氮放线菌Frankia共生形成根瘤固氮,这些植物对绿化荒山、防止水土流失和保护生态环境等具有重要的作用,它们是陆地生态系统中的重要供氮者。Frankia菌具有对宿主的侵染范围广、固氮活性比较强和对氧气不敏感等特性,在Frankia菌与农作物之间建立起新的共生固氮体系的可能性很大。利用生物工程技术和方法构建高效的Frankia工程菌和新的固氮共生体系将成为今后生物固氮研究领域中的发展方向和追求目标。重点介绍了弗氏放线菌中共生固氮相关的固氮基因和谷氨酰胺合成酶基因、根瘤中结瘤固氮相关的nod基...

从５１种豆科树种（含羞草亚科５属，蝶形花亚科１８属）根瘤中分离获得的６６个菌株与４种豆科植物（刺槐、合欢、大豆、豌豆）进行接种试验，幼苗经５０ｄ培养，刺槐、合欢、大豆、豌豆的结瘤率分别为１００％、８７．９％，６９．７％、２５．８％。其中有１２个菌株可同时在这４种豆科植物上结瘤，２９个菌株可同时在刺槐、合欢和大豆上结瘤，４个可同时在刺槐、合欢和豌豆上结瘤，说明豆科树种根瘤菌具有较广泛的共生寄主范围。各菌株与不同豆科植物的亲合力、结瘤特性和固氮能力有较明显差异。观察还进一步证实根瘤的形状和颜色是由寄主植物决定的。

【目的】筛选适合改良铝土矿复垦土壤的豆科植物，为矿区农业可持续发展提供参考依据。【方法】在广西平果铝土矿复垦土壤上盆栽田菁[Sesbania cannabina(Retz.) Poir.，SC]、箭筈豌豆（Vicia sativa L.，VC）、紫云英（Astragalus sinicus L.，AS）、光叶紫花苕（Vicia villosa Roth var.，VR）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.，MS）、柱花草（Stylosanthes guianensis，SG）和小冠花（Coronilla varia L.，CV）7种豆科植物，测定各豆科植物的生物量、是否检出根瘤、营养元素含量、固氮效率、生物固氮量及土壤营养元素、钙和镁离子（Ca~(2+)和Mg~(2+)）及总铝（Al）和活性铝（Al~(3+)）含量，通过主成分分析，筛选出适合铝土矿复垦土壤改良的豆科植物；建立偏最小二乘法路径模型（PLS-PM），探究影响铝土矿复垦土壤豆科植物生物固氮量的因素。【结果】在7种豆科植物中，光叶紫花苕的地上部生物量（0.344 g/pot）最大，紫云英的地下部生物量（1.961 g/pot）最大，小冠花的地上部生物量（0.387 g/pot）和地下部生物量（0.099 g/pot）均最小；田菁的氮（N，7.98%）、磷（P，2.999 g/kg）和钾（K，19.828 g/kg）含量均最高；在结瘤情况方面，仅田菁、紫云英和小冠花结有根瘤，其余豆科植物均未结出根瘤，其中，田菁的固氮效率（80.01%）和生物固氮量（0.077 g/pot）均最高。以植物养分含量、生物量、生物固氮量和固氮效率为评价因子对3种结瘤豆科植物进行的主成分分析结果表明，田菁的综合得分最高（2.30分）。PLS-PM路径分析结果表明，在铝土矿复垦土壤上种植豆科植物的生物固氮量受植物养分含量和土壤Al~(3+)含量直接影响，pH、土壤养分、植物类型通过影响植物养分含量和土壤Al~(3+)含量间接影响豆科植物的生物固氮量。【结论】田菁、紫云英和小冠花能在铝土矿复垦土壤中结瘤，提高铝土矿复垦土壤的pH、速效K、Al~(3+)和有机质含量及其本身的生物固氮量。综合评价认为，田菁是最适合在铝土矿复垦土壤中种植的豆科植物，可作为铝土矿复垦区土壤固氮培肥的豆科植物推广应用。

衰老是影响豆科植物根瘤固氮效率的主要因素之一，深入探究根瘤的衰老调控机制具有重要意义。本文从衰老根瘤的形态特征和生理生化变化、衰老的途径以及物质代谢调控等方面综述根瘤衰老的研究进展，总结了豆科植物和根瘤菌中与衰老相关基因在共生固氮过程中的功能。开发新的研究方法和技术能够更全面地揭示衰老根瘤中关键物质代谢的分子机制。深入了解根瘤衰老的分子机制有助于通过遗传改造延缓根瘤衰老，提高豆科植物的固氮效率，促进农业生产的可持续发展。

以铜尾矿、酸化铜尾矿和表面覆土酸化尾矿为基质，以正常土壤为对照，进行绿豆、田菁、洋槐和紫穗槐４种植物的盆栽实验，对种子的萌发及幼苗生长情况进行了研究。结果表明：绿豆、田菁、刺槐和紫穗槐在表面覆土酸化尾矿中的萌发率分别约为对照组的３１．３％、５１．７％、８１．２％和８７．２％，酸化铜尾矿中几乎没有种子正常萌发；但覆土酸化尾矿组中田菁、刺槐和紫穗槐种子的最终萌发天数明显小于对照组和尾矿组。４种植物幼苗的营养器官均受到铜尾矿和酸化尾矿不同程度的伤害，其中根受到的毒害最为严重。４种植物在铜尾矿组和覆土酸化尾矿组的叶绿素ａ、ｂ含量和叶绿素总量均显著低于对照组（Ｐ＜０．０５），刺槐的叶绿素含量在铜尾矿组和．．．

本文首次报道了华癸根瘤菌在水稻、小麦、油菜和棉花４种非豆科作物根圈的定殖能力。分别通过盆栽试验并采用外源标记基因（ｌｕｘＡＢ和ｇｕｓＡ）特异性检测技术进行检测，研究发现华癸根瘤菌不但可以在这４种非豆科植物根圈定殖，而且还能进入根内，其数量可达１０３个／ｇ以上。接种华癸根瘤菌对油菜和棉花根系的生长有一定影响，并能显著促进水稻的生长，为扩大华癸根瘤菌的应用范围展示了诱人的前景。

对23株从海南尖峰岭自然保护区分离出的木本豆科植物根瘤菌及1株热带根瘤菌标准菌株进行溶磷圈定性试验及溶磷定量试验。结果表明:在以无机磷Ca3(PO4)2为唯一磷源的培养基内,有22株产生明显的溶磷圈;以Ca3(PO4)2为唯一磷源的培养液中有效磷含量超过平均值219.13mg·L-1的菌株有9株:caf333,caf443,caf336,caf278,caf344,caf444,caf276,caf436和caf341,溶磷能力最弱和最强的菌株分别为caf438和caf341,其培养液中的有效磷含量与对照相比分别增加了0.80和628.57mg·L-1;同一宿主、同一属种的根瘤菌不同菌株之间溶...

浙江共有豆科植物61属,181种,3亚种,7变种,3变型,其中栽培15属,57种,2变种,2变型。本文通过对各自然分布属在豆科中系统位置的分析,分布区类型的统计和与邻近地区豆科植物属、种的对比,认为浙江豆科植物区系种类丰富,起源古老,地理成分复杂,具有较明显的热带和亚热带性质,与邻近地区的关系密切,为一个开放型的植物区系。同时还探讨了地理分布格局,证实了以括苍山,仙霞岭一线为界的浙江东南部是华东、华南两植物区系的交汇地带。吴征镒将雁荡山、洞宫山一线以南的浙江东南一隅划为华南区系的范围是合理的。

根瘤菌与豆科植物形成的根瘤或茎瘤固氮共生体系在农、林、牧业的可持续发展中具有重要作用。 10 0多年前 ,在根瘤菌研究的起始阶段 ,人们提出的“宿主专一性”及“互接种族”2个概念一直流传至今。 2 0世纪 4 0年代 ,有学者根据实验室内豆科植物的交叉结瘤结果否定过“互接种族”的观念 ,70～ 80年代又发现某些根瘤菌在实验室条件下有广谱共生现象。但根瘤菌与豆科植物共生体与地理环境的关系却很少被涉及过。本文在对大量根瘤菌进行分类研究的基础上 ,结合宿主植物及其区域地理环境的综合分析 ,揭示出根瘤菌与豆科植物的共生关系因其所处的区域地理环境不同而具多样性 ,并指出豆科植物根瘤菌接种剂的筛选和应用...

将CRISPR/Cas9系统与毛根转化相结合,在豆科植物百脉根和大豆中对结瘤因子受体激酶基因NFR1进行多靶点敲除,旨在快速、便捷获得目的基因突变体。结果表明:在百脉根和大豆中均获得了目的基因敲除的突变体;其中,百脉根LjNFR1基因中靶位点1处的敲除效率为58.3%,在靶位点2处的敲除效率为0;大豆GmNFR1靶位点1处的敲除效率为33.3%,靶位点2处的敲除效率为41.7%。进一步测序分析发现,CRISPR/Cas9系统可同时敲除大豆基因组上编码NFR1的2个同源基因(GmNFR1和GmNFR1b),

用果胶细菌处理禾本科，十字花科和葫芦科植物幼苗根系，根毛随着果胶细菌处理的时间而逐渐损伤、消除。然后，分别接种田菁根瘤菌，花生根瘤菌，扁豆根瘤菌，自生固氮菌和固氮螺菌；幼苗移栽２０～２５ｄ左右，根系即被感染而结瘤。白菜结瘤率可达９５％，黄瓜结瘤率为５０％左右。根瘤的石蜡包埋切片在光学显微镜下，可以明显地见到从根瘤的外皮层细胞至靠近中柱细胞，均有细菌分布。菌株ＯＲＳ５７１和１４７－３在白菜上形成的根瘤用乙炔还原分析法测定，表现明显的固氮酶活性。

非豆科作物结瘤的方法包括:酶-PEG法,杂交突变法,改组nod D法和Rhizobia Parasponia法.利用这些方法均能使非豆科植物结生根瘤,但这些根瘤均不能固氮.本研究选用毛萼田菁及其根瘤菌为材料,能使小麦结瘤固氮.同时提出将豆科植物DNA以大片段为单位通过花粉管途径转入非豆科作物,回接该豆科植物根瘤菌,使其在转化植株上进行定向突变,从而获得结瘤固氮工程植株和有效的突变菌株.