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1.
采用绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,GFP)标记的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)XGL026菌株接种,研究大田地下滴灌条件下根瘤菌的竞争结瘤性能和对紫花苜蓿草产量和品质的影响。结果表明:对生长4年的1~3茬苜蓿通过地下滴灌滴施接种根瘤菌能显著增加1~3茬苜蓿结瘤数、根瘤重,提高占瘤率(P<0.05)。接种根瘤菌处理较未接菌常规施肥(N+P+K)和仅施磷肥(P)处理,1~3茬苜蓿平均结瘤数分别增加16.4个和21.2个,每株根瘤重增加0.029和0.033 g;在1~3茬苜蓿上的平均占瘤率为49%,最高可达78%。接种根瘤菌能显著增加1~3茬苜蓿的鲜、干草产量,较未接菌对照平均分别提高15.8%和18.9%。粗蛋白含量增加2.16%,NDF和ADF分别降低3.25%和5.00%,明显改善了苜蓿草的品质。接种根瘤菌同时施用氮肥和磷肥(XGL026+N+P)较接种根瘤菌施用磷肥(XGL026+P)处理其接种效果更佳。研究结果证明,与常规施肥P+N+K处理相比,XGL026+N+P不仅具有良好的接种效应,显著增加结瘤能力,而且提高了草产量和提升品质,减少了肥料的施用量。本研究为地下滴灌模式下应用根瘤菌接种,促进苜蓿生产的提质增效提供了科学依据。 相似文献
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在苜蓿地下滴灌田间小区试验条件下,研究不同处理接种绿色荧光蛋白基因(GFP)标记的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)XGL026菌株在苜蓿根际的定殖、结瘤动态和固氮性能。结果表明:拌种接菌(B)在第1茬苜蓿根际根瘤菌的定殖密度、结瘤数和占瘤率最高,第2、3茬苜蓿则明显降低。第1茬苜蓿刈割后滴施1次根瘤菌(D),拌种结合第1茬刈割后滴施1次根瘤菌(B+D1),拌种结合第1、2茬刈割后滴施2次根瘤菌(B+D2),拌种结合第1茬刈割后滴施1次根瘤菌并增施1次氮肥(B+D1+N1),拌种结合第1、2茬刈割后滴施2次根瘤菌并增施2次氮肥(B+D2+N2)处理,根瘤菌的定殖水平持续稳定,显著高于B处理。B+D1、B+D2、B+D1+N1和B+D2+N2处理均能显著增加苜蓿结瘤数,提高占瘤率(P0.05),其中B+D1+N1和B+D2+N2接种效果最优。地下滴灌模式有利于苜蓿侧根形成根瘤。采用15 N天然丰度法测定不同接种处理的固氮效率,结果显示,接种处理在苜蓿一年生长期中的固氮率和固氮量分别为54.52%~76.80%和43.00~183.39kg·hm~(-2),较未接种对照提高3.35%~40.41%和13.56~83.86kg·hm~(-2)。B处理在第1茬苜蓿的固氮效率最突出,之后明显下降。B+D1+N1、B+D2+N2处理分别在第2、第3茬苜蓿上具有最高的固氮效率。研究结果表明,滴灌条件下拌种结合滴施根瘤菌同时加施少量氮肥可以显著提高根瘤菌的定殖、结瘤和固氮性能。 相似文献
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苜蓿根瘤菌cfp荧光标记株的构建及筛选方法 总被引：2，自引：0，他引：2
荧光标记根瘤菌在研究根瘤菌侵染宿主形成结瘤时具有良好的示踪效果。本研究以辅助菌株Escherichia coli pRK2073,受体菌苜蓿中华根瘤菌Sinorhizobium meliloti 12531和苜蓿根瘤菌Rhizobium meliloti GN5,及cfp青色荧光基因供体菌E.coli pMP45179为供试菌株,以三亲本杂交法进行结合转导,并以无氮培养基和TY培养基对标记菌株进行荧光表达及固氮特性的遗传稳定性检测,再对初选菌株以甘农5号紫花苜蓿为宿主进行回接验证,测定了回接植株的生物量,结瘤数和标记菌的占瘤率等指标。结果表明,1)三亲本杂交转导法适用于苜蓿根瘤菌cfp标记菌株的构建,获得大量S.meliloti 12531和R.meliloti GN5的荧光标记株;2)经逐层筛选获得的荧光标记菌中,S.meliloti 12531-cfp6和R.meliloti GNf-cfp5遗传稳定性好,荧光表达量高,结瘤促生能力强;3)与现有抗生素平板分离筛选相比,无氮培养基结合耐药平板筛选能显著提高荧光标记根瘤菌株的甄别筛选效率;4)三亲本杂交法获得的苜蓿根瘤菌荧光标记株个体间差异较大,对标记株固氮及荧光表达能力遗传稳定性的验证和对宿主植物的结瘤促生能力的检测是cfp荧光标记根瘤菌筛选的必要手段。 相似文献
4.
黄腐酸（Fulvic acid,FA）是一种植物生长调节剂,可促进植物生长。为探索FA对根瘤菌生长、菌株内生定殖及幼苗生长的影响,本试验以3株青色荧光蛋白标记根瘤菌株Rhizobium LH3436f（3436f）、Rhizobium GN5f（gn5f）和Ensifer meliloti 12531f（12531f）为材料,筛选出有利于各标记根瘤菌生长的FA浓度,添加到根瘤菌液中并接种于苜蓿幼苗根系,检测根瘤菌结瘤、苜蓿幼苗生长和菌株内生定殖情况。结果表明：添加适宜浓度FA可显著促进标记根瘤菌侵染根系和在苜蓿体内定殖,12531f根瘤菌添加0.02% FA后接种苜蓿,其在根中的内生定殖数量达到单独接种的11.18倍,差异显著（P<0.05）;根瘤菌添加FA接种可明显促进苜蓿结瘤和生长,效果最佳的是3436f添加0.01% FA接种;根瘤菌添加FA接种也使苜蓿叶绿素含量显著提高,gn5f添加0.02% FA时苜蓿叶片叶绿素含量最高,显著高出WCK 111.41%（P<0.05）。因此,FA可促进根瘤菌在苜蓿幼苗内的定殖,二者可协同促进苜蓿幼苗生长。 相似文献
5.
根瘤菌(Rhizobium)与豆科植物的共生结瘤固氮效应对提高植物产量和改善品质、减少工业化肥使用、推进农业高质量发展具有重要意义。根瘤菌侵入苜蓿植株后能在植株体内不断繁殖、运移并最终定殖到种子。种子内生根瘤菌可通过种子在代际间垂直续传且保持稳定的共生性状，结瘤固氮能力突出。通过接种将优良根瘤菌株导入其共生性状相向变异强烈的苜蓿植株，构建内生根瘤菌的苜蓿种子共生体，可以培育出与根瘤菌共生的苜蓿新种质或新品种。从苜蓿与根瘤菌共生结瘤固氮效应高效利用的角度出发，基于植物与微生物的共生特性，提出了“共生育种”的概念；介绍了苜蓿与根瘤菌共生育种的理论基础和实施过程，归纳了苜蓿与根瘤菌共生育种的一般性程序，为创制苜蓿与根瘤菌共生体种质和培育新品种奠定基础。 相似文献
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不同施氮水平下接种根瘤菌对苜蓿固氮效能及种子生产的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
设置田间小区试验和沙培试验,采用15N自然丰度法测定不同施氮水平下、不同方式接种根瘤菌对紫花苜蓿固氮效能、生长和种子产量的影响。结果表明,在50 kg/hm2低施氮量下,接种根瘤菌能增加苜蓿的根瘤数量和根瘤重量,苜蓿固氮率、固氮量均达到了最高,分别为(77.8±0.508)%和(452.51±2.568) kg/hm2。接种根瘤菌有效促进了苜蓿的生长,提高了地上部干物质积累,增加了有效分枝数、荚果数及种子产量,种子产量增幅平均达(59.7±0.118)%,显著高于不接种、不施氮和其他施氮处理。而施氮量超过50 kg/hm2,则会抑制根瘤菌结瘤,引起苜蓿固氮率、固氮量下降。随着施氮量增加,根瘤菌促进苜蓿植株生长的效应明显减弱,造成生物量和荚果数减少,种子增产幅度降低。比较秋播拌种和春季返青追施2种不同的根瘤菌接种方式,以秋播拌种根瘤菌结合施氮量50 kg/hm2时的增产最为显著。秋播拌种根瘤菌的生物固氮百分率和固氮量与苜蓿种子产量呈显著正相关。 相似文献
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苜蓿根瘤菌绿色荧光蛋白标记株的构建及对菌株结瘤固氮能力的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以苜蓿中华根瘤菌Sinorhizobium meliloti12531,Sinorhizobium meliloti343和苜蓿根瘤菌Rhizobium meliloti GN5为受体菌,以Escherichia coli pRK2073为辅助菌及绿色荧光蛋白GFP104为供体菌,采用三亲本杂交法进行结合转导。以Winogradsky无氮培养基和TY培养基对标记菌株进行荧光表达及固氮特性的遗传稳定性检测,再对选出的荧光标记菌株以甘农5号紫花苜蓿和WL.343紫花苜蓿为宿主进行回接验证,测定了回接植物的生物量,结瘤数和标记菌的占瘤率等指标。结果表明:(1)三亲本杂交法适用于苜蓿根瘤菌GFP荧光标记菌株的构建,能以S.meliloti 343、R.meliloti GN5和S.meliloti 12531为出发菌株成功构建荧光标记菌株;(2)传代筛选后得到的荧光标记菌株中,S.meliloti 343-gfp2、R.meliloti GN5-gfp4和S.meliloti12531-gfp4遗传稳定性好,荧光表达量高;(3)含抗生素Winogradsky无氮培养基平板筛选与现有含抗生素平板分离筛选法相比,能显著提高荧光标记根瘤菌株的筛选效率;(4)获得的苜蓿根瘤菌荧光标记菌株间无显著差异,对标记菌株形成根瘤的固氮能力,及标记菌株对苜蓿植株生物量的影响进行比较,GFP荧光标记根瘤菌具有较高的遗传稳定性。 相似文献
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不同苜蓿-根瘤菌结瘤固氮能力变异的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
从新疆、重庆和北京3个地区收集了7株苜蓿,从每株苜蓿上分离和纯化出1个根瘤菌菌株.通过抗生素筛选,得到了抗链霉素、新霉素、壮观霉素和卡那霉素的菌株4个,分别是HSmr、ANeor、ⅠSpr和XKmr.4个菌株和7个苜蓿品种做竞争结瘤实验和固氮能力实验结果表明:根瘤菌的竞争结瘤能力是根瘤菌本身的遗传因素和它长期所处的生态环境共进化的结果.几个菌株同时接种时,双感染或多感染普遍发生,并且双感染或多感染发生率受到多种因素的作用,培养条件、苜蓿品种、根瘤菌菌株以及培养条件与苜蓿品种相互作用都影响其发生率.苜蓿的固氮能力受到菌株、苜蓿品种以及两者相互作用的影响.菌株XKmr竞争结瘤能力最差,但固氮能力最强. 相似文献
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通过向青色荧光蛋白(CFP)标记的两种根瘤菌菌液Ensifer meliloti LZgn5f (gn5f) 和Ensifer meliloti 12531f (12531f)内添加不同浓度硼并接种于苜蓿幼苗根部,研究硼对荧光标记根瘤菌在甘农5号紫花苜蓿幼苗体内运移和定殖的动态变化及接种对苜蓿幼苗生长的影响。结果表明,添加1 mg/L硼较利于12531f生长, 100 mg/L硼较利于gn5f生长。添加适宜浓度硼对苜蓿幼苗体内荧光标记根瘤菌运移和定殖具有促进作用,两种荧光标记根瘤菌在根部定殖数量较多,其中添加100 mg/L硼15 d时根部12531f数量最高,达2184.99 cfu/g,添加0.5 mg/L硼60 d时gn5f数量最高,达58307.11 cfu/g;同时可向地上运移,主要运移并定殖于下部茎叶内,1 mg/L硼利于12531f在下部茎叶内定殖,100 mg/L硼利于gn5f在下部茎内定殖。对照各部位未检测到两种荧光标记根瘤菌。添加硼处理的单株结瘤数、单株根瘤重、单株叶片数、株高、根长、地上鲜重、地上干重、根鲜重和根干重均高出对照和单独接菌处理,1 mg/L硼+12531f处理高出对照和单独接菌处理,范围在21.31%~909.28%之间;100 mg/L硼+gn5f处理高出对照和单独接菌处理,范围在15.07%~1424.24%之间;虽然单独接种12531f抑制了叶绿素的形成,但添加1 mg/L硼后其含量则升高,分别显著高出对照和单独接菌处理18.31%和36.86%(P<0.05),而接种gn5f则促进了叶绿素的合成,添加100 mg/L硼后含量分别显著高出对照和单独接种处理24.41%和12.92%(P<0.05)。因此,1 mg/L硼与12531f混合接种,100 mg/L硼与gn5f混合接种对根瘤菌在苜蓿幼苗体内运移和定殖及对幼苗的生长具有促进作用,为苜蓿种植提供了依据。 相似文献
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在摇瓶培养条件下对分离获得的抗逆、高效新疆紫花苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium sp.） XGL026菌株的发酵条件进行优化。依据单因素试验结果,采用Plackett-Burman设计对菌体生长的影响因素进行效应评价,筛选出麦芽糖浓度、酵母膏浓度及初始pH是显著影响菌株生长的主要因子。响应面法优化获得根瘤菌XGL026的最佳培养基为：麦芽糖27.20 g·L-1,酵母膏10.54 g·L-1,K2HPO40.8 g·L-1,MgSO4·7H2O 0.2 g·L-1,NaCl 0.1 g·L-1,初始pH 6.98。在转速150 r·min-1, 28℃条件下摇瓶培养24 h,活菌数可达3.47×1012 cfu·mL-1。通过3次重复的发酵试验验证,与预测值相对误差为1.17%,表明模型拟合效果良好。 相似文献
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中苜1号紫花苜蓿高效共生根瘤菌的筛选 总被引：1，自引：0，他引：1
研究8株根瘤菌对"中苜1号"紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Zhongmu No.1)的接种效果。结果表明:8株根瘤菌接种效果差异明显;接种后干草重、根瘤数、干根重、粗蛋白质含量比对照分别增加了3.8%~26.12%、2.9%~41.43%、5.8%~41.38%和2.39%~8.5%;筛选出与中苜1号最佳共生匹配的根瘤菌ACCC17544,该菌株能增强其共生固氮效果,既提高干草产量,又增加粗蛋白质含量,具有一定的生产应用价值。 相似文献
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为了探究产硫化氢细菌阻控牧草吸收重金属、修复重金属污染土壤的作用，从生长在矿区污染地的苜蓿中分离纯化产硫化氢细菌，根据菌株生理特性、产硫化氢能力、铅镉抗性以及吸附铅能力筛选高效菌株，然后以某农田受污染土壤为供试土壤，采用田间小区试验，研究高效菌株对紫花苜蓿生长及阻控苜蓿吸收Pb的效果与机制。结果表明，从生长在矿区污染地的苜蓿中分离筛选到一株高产硫化氢细菌Sar15，其具有合成吲哚乙酸（IAA）、铁载体和脲酶的特性，在溶液条件下能显著降低Pb2+的浓度（60%）。经16S rDNA分析将菌株Sar15归属于彭氏变形菌。菌株Sar15能够在紫花苜蓿根部定殖。与不接菌对照相比，菌株Sar15能显著增加受污染农田中生长的苜蓿地上部和根部干重、显著降低其Pb含量。菌株Sar15使得苜蓿地上部和根部Pb含量分别降低43%和45%。并且该菌株能够提高紫花苜蓿根际土壤pH和酶活性，降低根际土壤有效态Pb含量，减轻Pb对紫花苜蓿的毒害。Sar15处理具有修复中度Pb污染土壤、保障牧草安全生产的潜力。 相似文献
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饲用玉米根际促生菌资源筛选及其特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为获得玉米根际促生菌(PGPR)菌株并明确其功能特性;以玉米根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选溶磷菌与固氮菌,测定所选菌株溶磷能力和固氮酶活性,并测定其产IAA的能力,从中筛选综合性能优良的菌株,在此基础上,运用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定优良菌株的种属。结果表明:玉米根际有大量PGPR菌,分布特征表现出根表(RP)根表土(RS)远根土(NRS)根内(HP)的数量分布规律,呈根际效应。最终获得262株PGPR菌,其中固氮菌48株,溶解无机磷细菌108株,溶解有机磷细菌106株,有分泌IAA能力的菌株15株。筛选出综合性能优良、有进一步开发应用潜力的菌株7株。经鉴定其中3株为Pseudomonas fluorescens;2株为Bacillus subtilis;Klebsiella oxytoca和Bacillus megaterium各1株。 相似文献
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以前期研究中分离的5株植物根际促生菌(PGPR)为试验材料,采用盆栽试验的方式,将植物根际促生菌制剂接种到紫花苜蓿幼苗的土壤中,测定不同处理下苜蓿株高、茎粗等生长指标以及粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等品质指标的变化,研究其对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长和品质的影响。结果表明:选用的5株植物根际促生菌均能够有效促进紫花苜蓿生长,改善品质,但不同菌株的促生效果不同。促生菌株处理后,紫花苜蓿的株高、茎粗分别增加了11.2%~75.2%和4.1%~22.2%;粗蛋白、粗脂肪含量分别增加了6.0%~20.1%、3.8%~12.7%,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量分别降低了1.8%~3.8%、1.4%~4.4%。以菌株Gnyt1促生效果最佳,具有进一步开发利用的潜力。 相似文献
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以中国北方为研究区域,检索已发表的相关文献田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis)系统探究种植年限对苜蓿地土壤水分和养分的时空效应。结果表明,与1~2龄苜蓿相比,随种植年限延长,土壤含水量和速效磷含量显著降低(P<0.05),变化率在-38.0%~-24.0%和-46.5%~-20.2%之间,土壤有机质和全氮含量先增加后降低,变化率分别在7.2%~32.0%和-7.7%~15.7%之间。降水量对苜蓿土壤水分和养分含量影响强烈,与干旱区、半干旱区相比,半湿润区种植苜蓿的增碳固氮作用最佳,9~11龄苜蓿土壤有机质含量增长率高达43.1%(P<0.05),6~8龄苜蓿全氮含量增长率可达12.5%(P<0.05),同时也强烈消耗土壤水分和速效磷。与黄绵土、黑麻土和灰钙土相比,黑垆土种植苜蓿15年以上仍可显著提高土壤的有机质和全氮含量,增长率分别为19.9%和14.8%(P<0.05)。 相似文献
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施氮对不同水分条件下紫花苜蓿氮素吸收及根系固氮酶活性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
氮肥施用可以调控不同水分条件下紫花苜蓿的生长,而其内在机制尚不明确。采用盆栽试验,通过设置3个水分梯度(田间最大持水量的30%、50%以及70%,分别用W1、W2、W3表示)及4个氮素水平(0、0.02、0.04、0.06 g·kg-1,分别用N1、N2、N3、N4表示),研究了不同水分条件下紫花苜蓿对氮素的需求规律及其与氮素吸收及根系固氮酶活性的关系。研究结果表明:1)W1水分条件下,氮肥施用可以显著提高紫花苜蓿生物量,而在W2及W3水分条件下,均以N3处理紫花苜蓿生物量最大;2)W1及W2水分条件下,N4处理植株氮素积累量最高,而在W3水分条件下,以N3处理氮素吸收量最高,植株氮素积累量与生物量间存在显著正相关关系;3)根系固氮酶活性随土壤水分有效性的增加而增加,随氮素供应量的增加而降低,在N4条件下,W4处理固氮酶活性与W3处理无显著性差异。因此,在低土壤水分条件下,氮素供应可以保证植株对氮素的需求并提高其生物量;在高土壤水分条件下,适宜供氮量可以促进紫花苜蓿的生长,但过高氮肥供应会显著抑制根系固氮酶活性并最终导致氮素吸收及生物量不再进一步增加。本研究结果可为紫花苜蓿生产系统中的水氮管理提供理论依据。 相似文献