紫云英根瘤菌的筛选及应用研究

论文摘要

为深入推广紫云英绿肥,本研究从福建各地采集紫云英,并从其根瘤中分离出具有一般根瘤菌特征的菌株18株,对所分离的菌株进行初步细菌学鉴定,最后通过16S rDNA序列分析确定其系统发育地位,确定YX、Z3、GZ、ZK1为中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)菌种,B3、M6、XZ与百脉根中生根瘤菌(Mesorhizobium loti)可能为同一菌种的不同变种;ZLH2为黄单孢菌属(Xanthomonas)菌种;M3、M10、ZK7、B4、B7、ZQH为土壤杆菌属(Agrobacterium)菌种;B6、B5、B1、Z1为根瘤菌属(Rhizobium)菌种。利用琼脂法和水培法验证所筛选的菌株和闽紫6号、闽紫1号、8324411、8410441、闽紫5号五个品种紫云英在试管条件下的结瘤配对,发现GZ、XZ具有最好的结瘤表现;对XZ、GZ、ZK1、ZK7、M3、M10、ZLH2七个菌种和闽紫6号、闽紫1号、8324411、8410441、余江大叶、弋江籽六个紫云英品种在盆栽条件下的根鲜瘤重、株高、地上部分鲜重、地下部分鲜重、根瘤数、根长、全氮含量、固氮酶活性8个指标分析发现,ZK7对余江大叶的促生效果较好,ZLH2对闽紫6号、8410441的促生效果较好,GZ对闽紫1号、弋江籽的促生效果较好,M10对8324411的促生效果较好;同时对B1、B4、GZ、XZ四个菌种和闽紫6号、8324411、余江大叶三个品种紫云英在田间条件下的根瘤数、结瘤率、株高、茎粗、根瘤鲜重、植株鲜重、植株干重、全氮含量的分析,发现处理与对照无显著差异;对各小区收获期的土样分析发现紫云英的种植明显提高了土壤的pH值和有机质含量,肥田效果明显。这些工作为探明根瘤菌结瘤固氮机制、进一步的筛选和发酵研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 紫云英的应用价值
• 1.1.1 紫云英在农业上的应用
• 1.1.2 紫云英的食药用价值
• 1.1.3 重要的蜜源植物
• 1.1.4 生态环境上的功能
• 1.2 根瘤菌和豆科植物的共生固氮
• 1.2.1 结瘤固氮机制
• 1.2.2 接种高效根瘤菌的现实意义
• 1.3 根瘤菌剂的研究和应用现状
• 1.3.1 根瘤菌的研究现状
• 1.3.2 根瘤菌菌剂的开发现状及前景
• 2 本研究的目的及意义
• 3 材料与方法
• 3.1 试剂与仪器
• 3.2 实验材料
• 3.2.1 实验紫云英
• 3.2.2 实验菌株
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 紫云英根瘤菌的分离
• 3.3.2 紫云英根瘤菌的细菌学鉴定
• 3.3.3 根瘤菌回接紫云英的试管结瘤试验
• 3.3.4 盆栽试验
• 3.3.5 菌株固氮酶活性测定
• 3.3.6 小区试验
• 3.3.7 菌株16S rDNA 的测定
• 3.3.8 植株全氮含量的测定
• 3.3.9 土壤测定
• 3.3.10 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 紫云英的采集与菌株的分离与纯化
• 4.2 菌株的细菌学鉴定
• 4.2.1 菌落特征及革兰氏染色
• 4.2.2 不同菌株生理生化特征
• 4.2.3 分子鉴定结果
• 4.3 不同紫云英品种与根瘤菌的匹配
• 4.3.1 琼脂法验证菌株与紫云英品种间的结瘤效应
• 4.3.2 水培法验证菌株与不同品种紫云英间的结瘤效应
• 4.3.3 水培法验证后期分离菌株的匹配
• 4.4 盆栽实验
• 4.4.1 不同根瘤菌对闽紫6 号生物学性状的影响
• 4.4.2 不同根瘤菌对闽紫1 号生物学性状的影响
• 4.4.3 不同根瘤菌对8324411 生物学性状的影响
• 4.4.4 不同根瘤菌对8410441 生物学性状的影响
• 4.4.5 不同根瘤菌对余江大叶生物学性状的影响
• 4.4.6 不同根瘤菌对弋江籽生物学性状的影响
• 4.4.7 不同根瘤菌对紫云英固氮酶活性的影响
• 4.4.8 盆栽各指标相关性分析
• 4.4.9 盆栽结果评价
• 4.5 田间小区实验
• 4.5.1 不同处理对紫云英真叶期结瘤数与结瘤率的影响
• 4.5.2 初花期不同处理对紫云英生物学性状的影响
• 4.5.3 盛花期不同处理对紫云英生物学性状的影响
• 4.5.4 不同处理对紫云英收获期土壤理化性状的影响
• 4.5.5 小区实验评价
• 5 讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢