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

【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。

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...

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。

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.

调查观察了４８属１２２种豆科树种的结瘤情况，其中８２种结瘤。采用ＶｉｎｃｅｎｔＪＭ分离方法［１］，从根瘤中分离获得了１２３个根瘤菌株的纯培养，各菌株的菌落特性和生长速度差异明显．经回接和交叉接种试验进一步确定它们为豆科树种根瘤菌。

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。

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。

以普通结瘤大豆Ｂｒａｇｇｃｖ．［Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒｒ．］及其超结瘤突变体ｎｔｓ３８２为试验材料，用营养液培养方法研究了缺硼对大豆植株生长和根瘤固氮作用的影响。结果表明，在缺硼条件下，植株根系生长受到抑制，变粗变短，颜色加深；地上部生长点坏死，使植株长得矮小，干重降低；根系结瘤能力和根瘤固氮活性明显下降，说明硼不仅对维持植株的正常生长，同时对根瘤的形成及其固氮活性都起着重要作用。

氮是除水分之外影响干热河谷生物活性的关键因子,豆科植物生物固氮是该地区氮素的重要来源之一。采用乙炔还原法测定了干热河谷不同季节燥红土和变性土林地中大叶相思、新银合欢、木豆和山合欢根瘤固氮酶活性(NAs)。结果表明:新银合欢(16.25μmol.g-1.h-1)和大叶相思(15.85μmol.g-1.h-1)根瘤NAs显著(P

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...

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。

研究根系的数量、长度和生物量在植物篱 -桑树 -脐橙坡地复合经营系统中不同位置和层次的分布。结果表明 :植物篱树种新银合欢根系主要在植物篱带垂直分布 ,深度超过 1 0m ,分布于植物篱带的≥ 1mm粗根数量、根长密度和生物量分别占该树种粗根总数量、总长度和总生物量的 6 2 %、6 6 %和 86 % ;套种在植物篱中的桑树的根系沿植物篱带分布 ,≥ 1mm粗根数量、长度和生物量分别占粗根总数、总长度和总生物量的 5 0 %、4 9%和91% ;脐橙根系较浅 ,主要分布在作物种植带中间上下 0 6m的范围内 ,深度不足 0 6m ,分布于作物带中央上下 0 6m范围的≥ 1mm粗根数量...

以根瘤菌 -豆科植物共生体系为主要代表 ,综述了近年来在结瘤固氮分子遗传学研究领域所取得的进展 ,特别是共生双方与结瘤、固氮有关的基因的定位、表达与调控

采用框栽试验研究了施氮对大豆根瘤生长和结瘤固氮的影响,结果表明,施氮对大豆根瘤形成、生长和固氮能力有显著影响,随着N用量的增加,根瘤干质量、根瘤数量呈现先逐渐增加而后降低的趋势,而固氮酶活性和豆血红蛋白含量则表现为持续下降的趋势,适量施氮对根瘤生长有显著的促进作用,当氮素供应不足时则会抑制根瘤的生长,但当氮素供应过量时也会抑制根瘤的形成。从根瘤干质量和根瘤数量来看,各处理间表现为N100>N200>N50>N25>N0,以N100处理下根瘤干质量最大,根瘤数量最多,显著高于不施氮(N0)和其他施氮处理,从不同生育时期来看,根瘤干质量表现为从苗期到花期再到鼓粒期,大豆根瘤的数量呈现出先明显增加后...