接种根瘤菌HN01及其突变株GXHN100对大豆根系结瘤及微生物生态的影响

论文摘要

与土著根瘤菌相比，接种根瘤菌竞争结瘤能力的强弱很大程度上决定了接种的效果。在提高接种效果的同时，根瘤菌的环境释放对土著微生物群落的生态效应也值得我们关注。早期的研究表明：(1)根系微生物群落因植物种类差异呈现波动变化；(2)根系微生物群落受季节变化的影响而波动；(3)一些根系微生物群落既不受植物也不受季节变化的影响。本试验将费氏中华根瘤菌HN01与其突变株GXHN100接种到大豆根系，以研究田间条件下HN01与GXHN100的结瘤及竞争结瘤能力，及接种后对大豆根系土著微生物微生态效应研究。为了更好地了解接种根瘤菌对大豆根系微生物的群落的影响，本研究采用传统的平板分离培养计数、16SrDNA文库和变性梯度凝胶电泳技术相结合的方法。田间竞争结瘤试验混接种处理中，HN01的占瘤率为49.4％，而GXHN100的占瘤率仅为9.4％。平板分离培养计数试验显示种植大豆可以增加大豆根系微生物的数量。DGGE的图谱表明各处理大豆根系微生物群落是相当稳定的，接种根瘤菌处理与对照之间的差别微小。对比各处理的16SrDNA文库所构建的进化树发现，各处理大豆根系微生物群落结构相似性很高。试验结果表明接种根瘤菌对大豆根系微生物群落影响微小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 根瘤菌的竞争结瘤研究进展
• 1.1.1 土壤环境因素
• 1.1.2 宿主植物
• 1.1.3 根瘤菌自身的竞争结瘤能力
• 1.2 微生物生态学的研究技术
• 1.2.1 荧光定位杂交
• 1.2.2 BIOLOG（群落水平底物利用图谱）
• 1.2.3 磷脂脂肪酸（PLFA）分析方法
• 1.2.4 基于PCR的研究方法
• 1.3 本工作的研究目的
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 菌种保存
• 2.3 培养基及生长条件
• 2.4 抗生素
• 2.5 溶液、缓冲液和试剂
• 2.6 质粒DNA的制备
• 2.7 质粒DNA的纯化、定量与沉淀
• 2.8 电泳
• 2.9 试剂盒法回收DNA片段
• 2.10 电转化感受态细胞的制备
• 2.11 DNA的连接
• 2.12 β-葡糖苷酸酶活性检测（β-glucuronidase,GUS）
• 2.13 供试菌株
• 2.14 植物材料
• 2.15 实验处理
• 2.16 占瘤率检测
• 2.17 土壤样品的取样方法
• 2.18 土壤pH值测定:电位法
• 2.19 土壤有机质:重铬酸钾容量法-外加热法
• 2.20 土壤水分测定
• 2.21 碱解氮的测定——碱解扩散法
• 3法'>2.22 土壤速效磷的测定——0.5mol/LHaHCO₃法
• 4OAc浸提,火焰光度法'>2.23 土壤速效钾的测定——NH₄OAc浸提,火焰光度法
• 2.24 土壤样品细菌、放线菌和真菌培养计数
• 2.25 土壤总DNA的提取
• 2.26 PCR扩增
• 2.27 DGGE凝胶电泳溶液的制备:
• 2.28 DGGE电泳凝胶的制备
• 2.29 DGGE凝胶的染色
• 2.30 DGGE凝胶的分析方法
• 2.31 细菌遗传多样性的统计学分析
• 2.32 用"压碎与浸泡法"从DGGE凝胶上回收目的条带
• 第三章 GXHN100与HN01田间试验结瘤及竞争结瘤能力的研究
• 3.1 引言
• 3.2 GXHN100与HN01田间试验结瘤及竞争结瘤能力的研究
• 3.2.1 竞争结瘤
• 3.2.2 共生固氮效应
• 3.3 小结
• 第四章 接种根瘤菌对大豆根系土壤微生态效应的研究
• 4.1 引言
• 4.2 不同取样时间大豆根系微生物数量变化
• 4.2.1 不同取样时间大豆根系细菌数量变化
• 4.2.2 不同取样时间大豆根系放线菌数量变化
• 4.2.3 不同取样时间大豆根系真菌数量变化
• 4.3 变性梯度凝胶电泳（DGGE）研究接种根瘤菌到大豆根系土壤的微生态效应
• 4.3.1 土壤样品总DNA的提取
• 4.3.2 16SrDNA可变区V3区片断的PCR扩增结果
• 4.3.3 变性梯度凝胶电泳DGGE分析
• 4.4 16SrDNA文库的构建与分析
• 4.4.1 16SrDNA PCR扩增结果
• 4.4.2 PCR产物的T/A克隆
• 4.4.3 16SrDNA文库克隆筛选
• 4.5 小结
• 第五章 总结与讨论
• 5.1 研究总结
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢