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.

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。

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。

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...

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

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。

为研究不同氮素水平下接种大豆根瘤菌对大豆生长和结瘤固氮的影响，以大豆品种Williams 82为试验材料，采用蛭石法种植，设置无氮、低氮和高氮3种浓度的硝酸盐处理，接种USDA110大豆根瘤菌，研究不同氮素水平对大豆结瘤及氮含量的影响。结果表明，不同施氮水平对根瘤数目、根瘤干质量和根干质量都有不同程度的影响，施加高氮营养液会抑制大豆结瘤，而无氮处理则促进了大豆结瘤；根干质量呈现相反的变化趋势，无氮处理的根干质量最小，高氮处理的根干质量最大。不同施氮水平下，大豆不同器官氮含量在接菌和不接菌间表现出不同的变化趋势；高氮处理下的氮素含量显著高于低氮、无氮处理，不同器官氮含量整体表现出叶>根>茎的现象；不同氮水平条件下，不同叶位叶绿素值(SPAD值)在接菌与不接菌间无明显差异。叶形态指标的测定结果显示，高氮处理下叶面积、叶周长、叶长和叶宽均显著高于无氮处理；无氮接菌后叶面积和叶周长显著大于无氮不接菌处理，表明接菌不仅促进了根生长，还刺激了叶片增大。由此可知，不同氮素水平下，接种根瘤菌对大豆幼苗的结瘤固氮和生长发育的变化规律不同，适当增施氮素营养、配合根瘤菌剂的使用可促进大豆生长发育及氮素利用吸收。

研究４种土壤盆栽杨梅生长及结瘤固氮特性表明：花坛土有利于杨梅的生长和结瘤固氮，其生长量、结瘤量及根瘤固氮活性分别为３１．６８７ｇ／株、１．７８９ｇ／株和３．４２０μｍｏｌＣ２Ｎ４／（ｇ鲜瘤·ｈ）；红壤十砂（２：１混合）次之，在这种土壤上栽植的杨梅，其生长量略低于花坛土，结瘤量及根瘤固氮活性接近于花坛土；砂十花坛土（１０：１混合）居第三；红壤最差，仅为８。３２２ｇ／株、０．３３３ｇ／株和１．３１５μｍｏｌＣ２Ｈ４／（ｇ鲜瘤·ｈ）。红壤施用石灰（１５ｇ／盆）土壤ｐＨ为５．４～６．０时杨梅的生长量、结瘤量及根瘤固氮活性最高，分别为１８．５２４ｇ／株、１．１８２ｇ／株和２．５２４μｍｏｌＣ２Ｈ４／（ｇ...

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...

【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。

【目的】大豆结瘤固氮和产量对氮肥的反应不同,实际上是由于大豆共生固氮系统及其根系系统对土壤无机氮浓度的感知不同造成的。通过对不同土壤无机氮浓度下大豆结瘤、固氮及产量影响的研究,探索能提高大豆产量、结瘤和固氮的土壤无机氮浓度,即掌握土壤无机氮浓度与大豆共生固氮和产量的数量关系,为调控氮肥施用量及施用时期、预测氮肥对大豆共生固氮能力和产量的影响提供理论依据。【方法】采用盆栽土培试验方法,分别在第一片复叶充分生长(V2期)、始花期(R1期)、始荚期(R3期)和始粒粒(R5期)一次性施用不同量的氮肥,从而形成不同无机氮浓度的土壤。利用获得的不同无机氮浓度土壤为供试土壤,对各生育时期根瘤数量、干重和固氮...

杨梅[Myrica rubra(Lour)Sieb et Zucc]是一种园艺果树,分布于江南沿海各省。由于其根系上有放线菌形成的根瘤,可固定大气中的氮,属非豆科固氮树种,因此具有耐瘠薄、适应性强的特点,在荒山绿化、水土保持、改良土壤、发展山区经济方面有广阔的前景,是南方山区目前重点发展的果树之一。在管理方面,目前除浙江省个别地区及江苏吴县以

以1年生盆栽东魁杨梅Myricarubra‘Dongkui’嫁接苗为试材,研究硼对杨梅生长和结瘤固氮的影响。试验设5个处理,施硼酸(HBO3)量分别为0.0(ck),6.6,13.2,19.8和26.4mg·株-1·a-1,每个处理重复5次,分7次叶面喷施,每次施用全年总量的1/7。结果表明,1年生杨梅苗喷施硼酸0～26.4mg·株-1·a-1,随着施硼量的升高,杨梅植株生长量、株高、根瘤量、固氮酶活性、土壤全氮和有效氮逐步增加;当施肥量为19.8mg·株-1·a-1时,杨梅植株生长量、株高、根瘤结瘤量和固氮酶活性分别比对照提高30.28%,64.63%,62.02%和31.62%,土壤全氮和...

以退化草地土壤为供试基质，采用盆栽和网箱栽培方法，研究大豆、黑大豆、绿豆、豌豆和蚕豆根系生长特征。结果表明：不同豆科作物根系各项指标的增长随生育期变化的时间趋势基本呈＂Ｓ＂型增长模型，可划分为缓增期、速增期、顶峰期和衰减期４个时期；不同豆科作物根系垂直分布的深浅存在较大差异，根系生物量空间呈＂Ｔ＂型分布，其垂直递减率符合幂曲线模型Ｙ＝Ｂ＿０·Ｘ～（Ｂ１）。综合试验结果，黑大豆、蚕豆和大豆比绿豆和豌豆更适合在该试验条件下种植，其中黑大豆和蚕豆可以作为该类型土壤首选作物。本研究结果为选择适宜的豆科作物进行合理种植达到改良退化草地土壤、提高退化草地生物量产出提供了依据。