快生型根瘤菌中普遍存在1到多个数量不等的内源质粒(indigenous plasmid)。其中,含有根瘤菌结瘤和共生固氮所必需的基因的质粒被称之为共生质粒(pSym);其它的质粒被称为非共生质粒(non-pSym)。根瘤菌的内源质粒一般都非常稳定,能够在不同种属的根瘤菌之间和土壤杆菌中进行转移。根瘤菌质粒在转移、复制过程中可能发生重组等现象。本文综述了根瘤菌共生质粒和非共生质粒的功能,以及根瘤菌质粒的转移、复制等特性。

根瘤菌接种对黑木相思、灰木相思、银荆和黑荆苗木的生长、结瘤及固氮效应的研究结果表明：接种不同根瘤菌的相思苗木其苗高、总生物量和根瘤生物量分别比不接菌的对照苗木增加３５．３８％～１６０．２６％、１７．８５％～２３８．７９％和２．４％～１０２．６１％。接菌的不同相思树种／种源苗木其苗高、总生物量和根瘤生物量分别比各自不接菌的对照苗木增加２．６４％～１０９．８２％、１．８２％～２８１．４８％和６４．７％～２１１．１５％。接菌苗木的氮含量和总氮量比对照高出８．５８％～７７．５５％和１１．６４％～２６２．５０％。根瘤固定的氮绝大部分运输到植株其它部位，分配到地上部分的氮素多于根部。固氮量与苗木生长量相关...

采用盆栽结瘤实验法对从 6省市采集的 18份土样中分离的 16 0株大豆根瘤菌进行了结瘤与共生固氮效率的比较测定 ,从中筛选出固氮效率较高的菌株ZX2 0和SMH12。通过测定 2株菌的竞争结瘤能力 ,确认其可以进入小区田间试验。

对海南、福建、广州、清新分离的根瘤菌和实验室保存的部分根瘤菌进行了解磷能力的研究,从200多株根瘤菌中筛选出40株具有解磷能力的菌株,通过测定根瘤菌在固体培养基和液体培养基中溶解无机磷和有机磷的能力,筛选出2株解磷能力较强的菌株G7-3和菌株DH001。菌株G7-3在无机磷和有机磷培养基中的解磷量分别是4.142、9.944μg.mL-1,与其它菌株有明显的差异;在无机磷液体培养基中,菌株DH001微克菌体解磷量为0.0867μg,和其它菌株有显著差异。对筛选出的菌株进行了16SrDNA测序分析,确定筛选出的菌株除H1-1-1和H2-1-2外,其它菌株均为根瘤菌。

【目的】大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）是微生物肥料重要的功能菌种之一，可通过生物固氮为大豆生长提供氮素，实现节本增效，菌株5873作为其典型代表，已广泛应用于农业生产。筛选并鉴定其特异引物，建立大豆根瘤菌5873菌株水平的快速检测方法，对微生物肥料生产菌种鉴定、产品质量检测和功能评价至关重要。【方法】以商业化菌株大豆根瘤菌5873为供试材料，基于其全基因组序列和NCBI数据库中大豆根瘤菌种内参比菌株相关序列，以及与其高度同源（基因组ANI值大于99.95%）的大豆根瘤菌USDA 6T差异片段，通过多重序列比对，进行特异引物设计和筛选，获得特异性引物对，并通过对PCR反应条件/体系优化、特异性及灵敏度检测，建立大豆根瘤菌5873的快速检测方法。然后，采用盆栽试验，将大豆根瘤菌5873与其他根瘤菌菌株混合接种于大豆根际，应用上述方法对大豆根瘤菌5873竞争结瘤能力进行评价和方法验证。【结果】筛选获得了一组特异引物4-4和Q1(4-4-F 5′-GATAAGGCCACGGGTGAACA-3′/4-4-R 5′-CACTCGATAAGCTCCGCTGT-3′和Q1-F 5′-CCGGTCGTGACTGGAATGAT-3′/Q1-R 5′-TCGAGGCCTACAAGAACGTC-3′)，优化并建立了PCR快速检测方法，即反应体系：Premix Taq~(TM) 12.5μL，引物各1.0μL，基因组DNA 15 ng左右，加ddH2O补足至25μL；反应条件：95℃预热5 min,94℃变性45 s,61℃退火45 s,72℃延伸60 s,30个循环，再72℃延伸10 min。通过凝胶电泳检测目的条带的有无（355和218 bp），即可实现大豆根瘤菌5873的快速检测，该方法检出灵敏度为1 850 CFU/μL。此外，借助该方法可以成功地评价大豆根瘤菌5873竞争结瘤能力，与传统BOX-PCR评价结果一致。【结论】大豆根瘤菌5873快速鉴定方法的建立实现了以菌体发酵液或根瘤破碎提取液为模板，直接进行PCR扩增的鉴定操作，省去了根瘤的分离、根瘤菌分离纯化、培养、DNA提取及测序鉴定等繁琐的环节，大大减少了工作量，只需短短几个小时便可准确检测大豆根瘤菌5873，为微生物肥料中根瘤菌菌剂的产品质量检测和竞争结瘤能力评价提供了参考。

近年来已通过自然选育或基因工程技术获得了不少具有高效固氮能力的菌株 ,并在人工控制的条件下证明它们能够使豆科作物显著增产。但由于人工接种剂与土著根瘤菌的竞争结瘤问题一直未得到很好解决 ,阻碍了这些高效固氮菌株田间应用效果的发挥。尽管人们对这一问题已进行了大量的研究 ,但与根瘤菌结瘤基因的研究相比 ,我们对根瘤菌的竞争结瘤机制的认识仍非常有限。已有的研究结果表明 ,影响根瘤菌竞争结瘤的因素主要包括根瘤菌与宿主植物的遗传因素和生态学因素两个方面。

为了进一步研究发掘新的根瘤菌资源库,采用平板划线分离的方法从大豆根瘤中分离纯化根瘤菌,并且将获得的菌株进行盆栽回接试验,结果表明,分离获得的大豆根瘤菌菌株均可在大豆和苜蓿上结瘤,具有结瘤能力。根据已公布大豆根瘤菌共同结瘤基因nod A、nif H、16S r DNA保守区域设计引物,并且对nod A、nif H、16S r DNA序列进行扩增分析和系统发育分析,由此鉴定分离的根瘤菌为费式中华根瘤菌,从而在分子水平上实现了对大豆根瘤菌的快速鉴定。

【背景】花生(Arachis hypogaea L.)是世界上重要的油料和经济作物。在我国南方产区,大部分花生种植地土壤为酸性。酸性土壤不仅pH值低、瘦瘠,而且还有低磷、铝毒等诸多障碍因素,严重限制了花生的生物固氮及产量。【目的】本文旨在分离及应用适应酸性土壤的高效固氮根瘤菌,提高花生固氮效率及产量,改良酸性土壤。【方法】利用平板划线结合镜检的方法,从田间采集的新鲜花生根瘤中分离纯化单菌落;通过PCR技术检测分离物中是否含有结瘤基因nodA和固氮基因nifH,进行根瘤菌的初步分子鉴定;再通过16S rRNA基因序列比对,对根瘤菌进行进一步分子鉴定。候选根瘤菌通过水培回接,检测其与花生的共生结瘤及固氮能力;再通过田间试验评价筛选出来的候选根瘤菌在酸性土壤上的应用效果。【结果】本研究首先从不同酸性土壤种植区域的花生根瘤中分离、纯化得到256个分离物;其中10株含有nodA和nifH,初步确定为根瘤菌。经16S rRNA基因全长序列测定,发现8株为慢生型根瘤菌(Bradyrhizobium),2株为根瘤菌属根瘤菌(Rhizobium)。水培回接试验发现,这10株根瘤菌均能够与花生共生、形成有效根瘤,证实是花生根瘤菌。在此基础上,选取4株固氮效率较高的根瘤菌,在酸性土壤上应用。结果表明,4株根瘤菌均能与花生在酸性土壤上形成根瘤,而未接种的花生根部不能形成根瘤。并且接种根瘤菌后显著改善了花生氮营养,提高了花生的生物量和产量。与不接种的对照相比,接种根瘤菌后,花生生物量、产量和氮含量分别提高了27.1%—38.0%、24.7%—104.2%和73.9%—151.3%。【结论】本研究分离鉴定的花生根瘤菌能够高效固氮和适应酸性土壤,具有重要的应用前景。

研究了27个分离自不同苗木类型(组培苗、实生苗、扦插苗)以及不同生态环境的厚荚相思根瘤菌菌株对温度、pH值、NaC1浓度的耐受性以及抗药性。结果表明:厚荚相思根瘤菌耐低温能力差,只有qx6-8能耐低温;只有sz2-5-2不具有耐碱性(pH值9),耐酸(pH值4,5)菌株有qz3-9,qx6-8;耐盐能力普遍较差,耐盐性较强(1.5%NaCl)的菌株有qz9-8、qx6-8、sx5-4;对Amp、Tc、Cm、Spc、Gm有较强的抗性作用,只有sz2-5-2对Km有抗性,不同菌株对抗生素的敏感性差异较大;扦插苗的根瘤菌的抗性总体比实生苗和组培苗根瘤菌的抗性强;菌株qx6-8具备多种优良抗性.

以自东北地区分离的 8株大豆慢生根瘤菌为供试菌用交叉凝集反应比较了它们与目前国内外已报道的 15株大豆慢生根瘤菌标准血清型菌株之间的血清学关系。研究结果表明 :(1)菌株 93H10F5和HJ15不与供试标准血清型菌株发生交叉凝集反应 ,分别命名为O14 和O15血清型。 (2 )菌株HJ19、HJ2 8、93F42与标准血清型菌株USDA94有交叉凝集反应 ,进一步的抗原吸收试验结果表明 :HJ19和HJ2 8的抗原组成完全相同 ,命名为O3bcd血清亚型 ;USDA94仅与HJ19有交叉反应 ,命名为O3ab血清亚型 ;93F42也与HJ19有部分共同抗原 ,命名为O3de血清亚型。 (3...

根瘤菌能够利用1-氨基环丙烷-1羧酸(ACC)脱氨酶催化ACC脱氨基,从而降低植物体内抑制其生长的乙烯含量,促进植物生长。本研究采用茚三酮比色法测定菌株的ACC脱氨酶活性并对其acd S基因进行了系统发育分析。结果表明,扩增174株供试菌株中,151株检测出ACC脱氨酶活性,但酶活性差异较大。121株扩增出acd S基因,菌株的系统发育关系与地理来源具有相关性,中慢生根瘤菌属菌株的acd S基因具有明显的保守性。菌株ACC脱氨酶活性的高低与acd S基因存在与否的相关性有待进一步研究。ACC脱氨酶活性的检测方法将为快速筛选高效根瘤菌菌株提供可靠的理论依据。

综述了华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)遗传多样性、质粒多样性、质粒的功能、结瘤因子、结瘤基因、胞外多糖等方面的研究进展。这类菌只能在紫云英上结瘤,1997年并入Mesorhizobium。选取大量菌株进行REP-PCR、16S和23S rDNAPCR-RFLP等分析,揭示其分为16种16S rDNA基因型。选用不同16S rDNA基因型的部分代表菌株进行部分16S rDNA测序。能够在紫云英上结瘤的根瘤菌可以分为2个类群。表明这类菌具有遗传多样性,存在不同的种。它们多数含共生质粒,共生质粒定位于最大或次大质粒上,质粒数1~5个不等,其分子量范围在53~906 kb之...