黄河三角洲地区野生大豆根瘤菌生物学特性及多样性研究
根瘤菌-豆科植物共生固氮体系是自然界固氮效率最高、固氮量最多的生物固氮体系,生物固氮是大豆有别于其它农作物最重要的长处,种植大豆可少施化肥、培肥地力、改良土壤.黄河三角洲地区植被稀少,生态脆弱,拥有大量的盐碱化土地,多数土地土壤含盐量在1％以上,土壤呈弱碱性。而在这里散片式生长着一定数量的野生大豆(Glycine soja).野大豆为一年生草本植物,是栽培大豆的近缘种,具有耐盐碱、抗寒、抗病害、营养丰富等优良性状. 为更好地保护、利用这一宝贵的野生植物资源,早在2004年,在黄河三角洲地区建立了野生大豆自然保护区.目前,对这一地区野生大豆根瘤菌的研究鲜见报道.本文从该地区20多个采样点采集了200多株野生大豆,从其根瘤中分离纯化出100株根瘤菌,对这100株野生大豆根瘤菌菌株的抗逆性、结瘤能力、结瘤广谱性、多样性等进行了较为系统的研究,主要取得如下结果: 1、通过刚果红培养基实验、牛肉膏蛋白胨培养基实验、3-酮基乳糖培养基实验、柠檬酸盐培养基实验、BTB实验、牛奶石蕊实验、唯一氮源利用实验,更加确定地将根瘤菌属与其他易于和根瘤菌属相混淆的土壤杆菌属区分开来.根据测定的野生大豆根瘤菌的生理生化特性及生长速度,把编号为7K-8的菌株划分为慢生根瘤菌属,其余的为快生根瘤菌属. 2、对所分离获得的100株菌株测定其酸、碱、盐、抗生素和温度的耐受性。结果表明,100株野生大豆根瘤菌的抗逆性表现出明显的差异.其中,菌株3D-21、3D-24、3K-8、3K-23特小、K-5等对酸、碱、盐、抗生素、高温、低温均有较强的耐受性,这为选育抗逆性较强的优质菌株资源提供了基础. 3、对这100多株菌株进行了回接试验,结果表明虽然它们都具有一定的结瘤能力,但在结瘤能力大小方面表现出一定的差异;并对它们的结瘤广谱性进行了测定,结果表明所试菌株只能使野生大豆植株结瘤,而不能使同为豆科植物的花生、蚕豆植株结瘤,说明这些菌株具有结瘤专一性。 4、选出几株结瘤能力较强的快生根瘤菌与编号为7K-8的慢生根瘤菌,对它们的抗逆性与结瘤能力进行比较,结果表明尽管慢生根瘤菌7K-8的生长速度及抗逆性方面明显不及快生根瘤菌,但其结瘤能力并不比快生根瘤菌差,这可能与它的生活力强、菌苔粘稠丰满、不易退化有关. 5、通过16S rDNA测序分析并结合生理生化实验确定这100多株根瘤菌分别属于α-变形杆菌中的中华根瘤菌,豇豆根瘤菌,慢生根瘤菌.其中中华根瘤菌占的比重较高,达98％,是该地区的优势菌群. 6、采用RAPD技术对同为中华根瘤菌的30多株菌株进行多样性分析,结果表明同种而不同菌株间仍存在着明显差异性。
野生大豆;根瘤菌;生物学特性;多样性;抗逆性
山东师范大学
硕士
微生物学
戴美学
2012
中文
S154.38;S565.1
93
2012-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）