一、4株高效共生花生根瘤菌的筛选(论文文献综述)
常单娜[1](2021)在《紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制》文中指出紫云英(Astragalus sinicus)豆科黄耆属植物,是我国南方最重要的绿肥/覆盖作物。利用冬闲稻田种植紫云英能够增产节肥、合理利用光热资源及改善生态环境,是维持和提高稻田可持续生产力的有效手段。紫云英也可作为牧草、蜜源、蔬菜、中药等综合利用。由于缺乏基因组信息,紫云英的遗传学及共生固氮研究远落后于其他豆科作物。本研究运用第三代Pac Bio、二代Illumina技术及高通量染色体捕获技术(High Throughput Chromatin Conformation Capture Technology,HiC)进行全基因组测序,组装染色体水平参考基因组。利用比较基因组学解析紫云英共生结瘤的遗传基础。分析固氮效率差异品种的根瘤转录组揭示效率差异机制。主要结果与创新发现如下:(1)组装、注释了紫云英参考基因组。最终染色体版本的基因组全长595 Mb,Contig N50为1.41 Mb,Scaffold N50为78.42 Mb;有575 Mb基因组序列被定位到8条染色体上,挂载率高达96.66%。组装序列的完整性和准确性的评估显示,短序列比对率为97.33%,基因组覆盖度为98.37%;Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs评估值为91.10%;Core Eukaryotic Genes Mapping Approach评估值为96.77%。Hi-C组装评估显示,邻近序列交互强度高于非邻近序列。上述结果表明,所获得的基因组的完整性及准确性良好。紫云英基因组中含有59.84%的重复序列,共注释到34,253个蛋白编码基因,其中有91.50%可以被预测出功能。(2)明确了转座子爆发与基因组扩增的关系。重复序列有96.97%是转座子,占紫云英基因组的58.03%;大部分是长末端反转录转座子,占紫云英基因组的45.52%。几种豆科植物中LTR总长度和基因组大小间存在显着相关性,斯皮尔曼系数r=0.83。与甘草、鹰嘴豆、苜蓿相比,紫云英中LTR的数量和长度明显扩增,并在0.5MAY有明显爆发,这是紫云英基因组扩增的原因。(3)解析了紫云英共生结瘤的遗传基础。系统进化分析显示紫云英属于蝶形花亚科中的IRLC分支,26.4百万年前与甘草发生分歧,之后又在19.1百万年前与鹰嘴豆发生分歧。在进化过程中,紫云英与蝶形花亚科共有的全基因组复制事件中保留了关键的共生结瘤基因。相对于紫云英所在分支的共同祖先,紫云英基因组有456个基因家族发生了扩张,164个基因家族发生了收缩。扩张基因家族富集到类黄酮合成通路,该通路中的限速酶-查耳酮合成酶(chalcone synthase,CHS)在紫云英等豆科物种中显着扩增,且在紫云英根部富集表达,从空间上为紫云英成功结瘤提供了必要的类黄酮信号。发现了紫云英中R基因在根系和根瘤中展现出不同的表达模式,R基因在根系中的富集可能增强了根的防御反应,进而弥补了共生过程中植物防御的减弱。(4)评价了主栽紫云英品种固氮能力,揭示了固氮效率差异机制。不同紫云英品种固氮能力有所差异,总体表现为以弋江籽和宁波大桥为代表的地方种固氮能力高于信紫1号等育成种。弋江籽和宁波大桥与4个复筛菌株共生组合的植株地上部及地下部干重、地上部及地下部氮积累、有效瘤数、根瘤鲜重各项指标均显着高于信紫1号。根瘤中高表达的基因主要有豆血红蛋白、nodule-specific cysteine-rich(NCR)多肽、晚期结瘤素等,上述基因在根瘤固氮中发挥着关键作用。高固氮品种根瘤中糖代谢相关基因上调表达,油脂代谢相关基因下调表达为根瘤菌提供更多碳源;类菌体发育及共生代谢相关基因大部分上调表达,有利于类菌体固氮作用的高效运转。综上,本研究获得了紫云英全基因组序列,为紫云英分子育种和遗传改良提供了信息资源。揭示了紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制,为紫云英共生固氮研究提供了理论基础。
兰晓君[2](2020)在《六种甘肃乡土草根际促生菌资源筛选、评价及促生机理研究》文中研究说明土壤是生命之本、农业之基,国内耕地土壤退化的严峻程度,已经严重威胁到国家农业和粮食安全。作为农业大省,甘肃同样面临着化肥和农药不当使用带来的土壤退化、环境污染和农产品安全等问题,解决这一问题的思路之一就是用生物菌肥替代一定比例的化肥和农药,改良土壤结构、减轻环境污染和确保农产品安全。生物菌肥研发的基础是获取丰富多样的促生菌资源,促生菌资源是生物资源之一,是国家资源安全战略的重要组成部分。甘肃省地域内有高原、河谷、山地、冰川、森林、草原和荒漠,地质地理环境复杂多样,孕育着丰富的生物物种资源。乡土草作为本地优势植物,既维系自然生态系统的平衡,也为农牧业生产提供产品和原材料。在乡土草根际栖息着大量种类繁多、功能各异的微生物,是天然的菌种资源宝库,亟待研究人员探索、研究、保护和利用。本研究以红豆草(Onobrychis viciifolia)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)、洽草(Koeleria cristata)、当归(Angelica sinensis)、羌活(Notopterygium incisum)和沙葱(Allium mongolicum)6种甘肃特色乡土草根际微生物为研究对象,采用选择性培养基分离植物根际促生菌;通过溶磷、固氮、分泌IAA和生防等促生特性的研究,筛选优良的植物根际促生菌,并对促生特性优良的菌株进行鉴定和保藏;通过根瘤菌回接实验、共生固氮基因克隆和全基因组测序分析研究根瘤菌与红豆草的共生固氮机理,通过检测不同p H条件下菌株分泌有机酸种类和含量及溶磷菌pqq C基因的表达研究溶磷机理,通过检测6株生防芽孢杆菌的抑菌谱及克隆其脂肽基因来探究芽孢杆菌生防机理。主要研究结果与结论如下:(1)固氮菌中,分离自沙葱根际的菌株MSN-1、MSN-4和MSN-6固氮酶活性最高,分别是57.07、60.82和64.41nmol C2H4·h-1m L-1,显着优于分离自其它植物根际的44株固氮菌(p<0.01);分离自红豆草根瘤的菌株LD-1,回接后根瘤固氮酶活性是6.42umol C2H4·g-1·h-1,菌株HD-4能与红豆草结瘤但根瘤并没有检测出固氮酶活性。溶磷菌中,16株菌溶解无机磷能力优良,溶磷量224.69~420.33μg/m L,其中菌株LHP-1分离自红豆草根际,菌株TZP-2、TZP-3、TZP-7、TZP-8和TZP-12分离自珠芽蓼根际,菌株TQP-1、TQP-2和TQP3分离自洽草根际,菌株MDP-4、MDP-7和MDP-8分离自当归根际,WQP-1、WQP-5、WQP-6和WQP-7分离自羌活根际;溶解有机磷能力优良的菌株(溶磷指数>200%)有24株,其中分离自羌活根际的菌株WQM-11和WQM-13最为优良,溶磷指数分别达到411%和434%;分泌IAA能力优良的菌株是分离自羌活根际的TQP-3和沙葱根际的MSN-6,分泌IAA的量分别达到26.17和27.67μg/ml,与其它分泌IAA的菌株相比差异显着(p<0.01)。(2)优良根际促生菌鉴定结果为:3株固氮酶活性最高的固氮菌鉴定结果是苜蓿剑菌(Ensifer meliloti);与红豆草结瘤固氮的菌株LD-1鉴定为杨凌根瘤菌(Rhizobium.yanglingense),结瘤不固氮的菌株HD-4鉴定为刺槐中慢生根瘤菌(Mesorhizobium robiniae);16株溶解无机磷能力优良的菌株鉴定分别属于地中海假单胞菌(Pseudomonas mediterranea)、格氏假单胞菌(Pseudomonas grimontii)、猴假单胞菌(Pseudomonas simiae)、油菜假单胞菌(Pseudomonas brassicacearum)、Pseudomonas laurylsulfatiphila、Pseudomonas frederiksbergensis、Pseudomonas thivervalensis和醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus);溶解有机磷最优良的两株菌WQM-11和WQM-13经鉴定均属于Falsirhodobacter deserti;分泌IAA突出的菌株MSN-6和TQP-3分别被鉴定为苜蓿剑菌(Ensifer meliloti)和未定种假单胞菌(Pseudomonas sp.);6株生防菌鉴定分别属于萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)、高山芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和暹罗芽胞杆菌(Bacillus siamensis)。(3)12株根瘤菌与红豆草回接实验结果显示:杨凌根瘤菌LD-1与红豆草结瘤固氮,刺槐中慢生根瘤菌HD-4与红豆草结瘤不固氮,其余10株根瘤菌与红豆草不结瘤;结瘤因子基因(nod A、nod B、nod C和nod D)与固氮酶结构基因(nif H、nif D和nif K)克隆结果显示:杨凌根瘤菌LD-1具有全部的结瘤因子和固氮酶基因,刺槐中慢生根瘤菌HD-4克隆出完整的结瘤基因,但固氮酶基因缺乏nif D,其余10株根瘤菌没有克隆出任何结瘤基因和固氮酶基因,因此结瘤因子基因与固氮酶结构基因的完整性是确保根瘤菌与红豆草共生固氮的分子遗传学基础;杨凌根瘤菌LD-1全基因组测序结果分析显示92.3%的共生与固氮基因(包括结瘤因子和固氮酶基因)位于质粒4上,质粒4是杨凌根瘤菌LD-1的共生质粒。(4)13种假单胞菌(Pseudomonas graminis、Pseudomonas putida、Pseudomonas simiae、Pseudomonas mandelii、Pseudomonas chlororaphis、Pseudomonas arsenicoxydans、Pseudomonas grimontii、Pseudomonas mediterranea、Pseudomonas thivervalensis、Pseudomonas frederiksbergensis、Pseudomonas antarctica、Pseudomonas helmanticensis和Pseudomonas paralactis)和1种不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)通过分泌葡萄糖酸、草酸、苹果酸、乳酸、乙酸或柠檬酸中的一种或多种溶解无机磷酸盐;12种假单胞菌(Pseudomonas graminis、Pseudomonas putida、Pseudomonas simiae、Pseudomonas mandelii、Pseudomonas chlororaphis、Pseudomonas arsenicoxydans、Pseudomonas grimontii、Pseudomonas mediterranea、Pseudomonas thivervalensis、Pseudomonas antarctica、Pseudomonas frederiksbergensis和Pseudomonas helmanticensis)有机酸分泌量和pqq C基因的相对表达量随着培养液p H值的降低而增加,p H下降期间pqq C基因表达表现为上调。(5)抑菌实验表明:6株生防芽孢杆菌均对小麦长蠕孢B1、茄链格孢B2、尖孢镰刀菌B3、立枯丝核菌B4、油菜菌核菌B5和玉米小斑病菌B6有不同程度的拮抗作用,萎缩芽孢杆菌TZF1还具有拮抗钙果冠瘿病原细菌Rhizobium radiobacter BJ-2的作用。萎缩芽孢杆菌TZF1对6种病原真菌的抑菌率在64%以上,对其中尖孢镰刀菌B3、立枯丝核菌B4和油菜菌核菌B5的抑菌率显着优于其它5株生防菌(p<0.01)。脂肽基因克隆显示:6株生防芽孢杆菌均克隆出伊枯草菌素基因,表面活性素基因只有萎缩芽孢杆菌TZF1被克隆出,萎缩芽孢杆菌TZF1和枯草芽孢杆菌TQF1克隆出了溶杆菌素D基因,所有6株生防芽孢杆菌都没有克隆出丰原素基因。上述结果表明携载伊枯草菌素基因是6株生防芽孢杆菌拮抗6种病原真菌的分子遗传学基础,表面活性素基因是萎缩芽孢杆菌TZF1拮抗病原细菌放射根瘤菌BJ-2的分子遗传学原因。
曹本福[3](2020)在《丛枝菌根对烤烟氮素摄取及生长效应初探》文中研究指明大多数陆地植物的根系皆能与丛枝菌根真菌(AMF)形成AM共生体,对提高宿主植物养分吸收、促进生长发育、缓解环境胁迫等方面具有积极作用。本研究以烟草(Nicotiana tabacum L.)为宿主植物,首先基于摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,Ce)、球状巨孢囊霉(Gigaspora margarita,Gm)共4株AMF菌株及3种不同氮效率品种(ZY100、K326、NC89)进行了菌株与品种组合的初步筛选试验;其次基于筛选结果采用15N同位素示踪法探索了AMF对氮吸收的偏好形态;基于上述研究结果采用15N茎注法探索了AMF对间作模式中氮转移的影响;最后采用高通量转录组测序手段对烟株根系进行了氮代谢解析。本文的主要结论如下:(1)4株AMF菌株均能侵染烟株根系,其侵染率在21.82%~41.6%。未接种情况下,不同氮效率品种在株高、干物质含量、根系生长状况、养分含量(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)、氮素代谢酶(NR、GS)及相关氮代谢酶基因表达(NRT1、Ni R1、Ni R2、Ni R3、Nt GS1、Nt GS2)等指标均整体表现为ZY100(低)<K326(中)、NC89(高)。接种AMF情况下,上述指标得到一定促进,但促进效果因菌株类型及烟草品种而异。总体而言,低氮效率品种(ZY100)接种幼套近明球囊霉(Ce)其促生效果较好。(2)以(NH4)2SO4、KNO3、Glu及其对应15N标记物为氮源,对AMF吸收的主要氮素形态进行试验探索表明,AMF对各氮素形态的吸收量存在显着差异。15N-Glu标记处理(N3)吸收量显着大于无标记处理(N0),显示AMF可吸收一定量的Glu。在(NH4)2SO4、KNO3、Glu三者氮素形态共存时,AMF优先吸收NH4+,其吸收量分别是NO3-、Glu的1.35、2.94倍。就吸收的三者氮素总量而言,(NH4)2SO4、KNO3、Glu各占总氮吸收量的48.61%、36.10%、15.29%。(3)大豆/烟草间作系统中,在塑料固体分隔(PS)条件下,与未接种(CT)、单接种AMF(CE)、单接种根瘤菌(BJ)相比,双接种(CE+BJ)提高了大豆对氮的吸收,其增幅分别为93.1%、28.71%、39.62%;同等PS处理下,双接种(CE+BJ)的烟株对N的吸收量分别是未接种(CT)、单接种CE、单接种BJ处理的1.68、1.22和1.28倍。基于30μm尼龙网分隔(MS)的双接种体系中(CE+BJ),大豆向烟株转移的氮量较CT、CE和BJ分别增加7.29、6.97和11.52mg/pot。不分隔体系中(NS),烟株双接种(CE+BJ)较CT、CE、BJ分别增加6.44、7.63和12.48 mg/pot。综上,在大豆/烟草间作系统中同时接种AMF和根瘤菌,提高了间作系统的生物量累积,促进了大豆向烟株的氮素转移。(4)根系转录组测序分析表明,与未接种处理(CK)相比,烟草接种幼套近明球囊霉(Ce),鉴别出4个硝酸盐转运蛋白(NRT1.10、NRT1.1、NRT1.7、NRT1.11)、4个多肽转运蛋白(PTR3-A、PTR1、PTR2、PTR5)、5个ABC超家族转运体蛋白(At ABCB4、At ABCB10、At ABCB14、At ABCB17、At ABCB18)及6个氮代谢酶基因(GS2、GLUL、GLTB、GLTD、GLT1、GDHA)。接种根内根孢囊霉(Ri),鉴别出1个高亲和硝酸盐转运蛋白2.5(At NRT2.5),7个硝酸盐转运蛋白(NRT1.10、NRT1.7、NRT1.11、NRT1.1、NRT1.1、NRT1、NRT2)、3个多肽转运蛋白(NRTPTR3-A、NRTPTR1、NRTPTR5)、7个ABC超家族转运体蛋白(At ABCB4、At ABCB5、At ABCC10、At ABCC14、At ABCB19、At ABCB17、At ABCB18)及8个氮代谢酶(GS2、GLUL、GLUD1、FM、CA、GS、GDH1、GDH2)。就接种两者AMF鉴别出的氮转运蛋白及氮代谢酶类型来看,接种Ce主要涉及了谷氨酸代谢途径,而接种Ri则完整参与了谷氨酸代谢、氰基氨基酸代谢、甲烷代谢及乙醛酸代谢途径。结果表明不同AMF对氮吸收、同化能力及参与的氮代谢途径不同。
张振鹏[4](2020)在《滨海耐盐豆科植物合萌根瘤菌多样性及演化历史研究》文中进行了进一步梳理滨海盐碱地具有较高的农业发展潜力,但受水盐条件限制,只有少数耐盐植物能生长,经济价值较低。滨海耐盐豆科植物-根瘤菌共生体系应用于盐碱地改良,在实现降盐的同时,还能显着提高土壤肥力。本研究对滨海盐碱地豆科植物合萌根瘤菌进行多样性研究,利用比较基因组手段分析其演化历史,在扩充根瘤菌种质资源、加深对根瘤菌遗传发育历史的理解以及改良滨海盐碱地方面具有重要意义。合萌是一种半水栖的豆科植物,能与根瘤菌形成根瘤和茎瘤。本研究从山东半岛4个地点,共采集、分离了 300株合萌根瘤菌。根据recA基因序列筛选出19个代表性菌株。对代表菌株进行16S rRNA基因系统发育分析,确定合萌根瘤菌属于Bradyrhizobium属。通过多位点序列分析将合萌根瘤菌划分为10个基因种。与世界范围合萌根瘤菌进行比较分析,10个合萌根瘤菌基因种中,6个基因种首次发现。固氮基因nifH和光合基因pufLM的系统发育树与持家基因系统发育树高度一致。对合萌根瘤菌中的结瘤基因(nodA、nodB、nodC、nodZ)进行PCR扩增,所有代表菌株均未检测到结瘤基因。19株合萌根瘤菌代表菌株均能与合萌形成根瘤,但只有8株合萌根瘤菌能形成茎瘤。持家基因、nifH基因和pufLM基因的重组突变分析表明,在演化历史中突变是主要的演化动力。中性检测结果表明合萌根瘤菌处于扩张状态,尚有未被发现的种。合萌-根瘤菌共生体系具有一定的耐盐碱能力,盐碱程度较高的样点分离的合萌根瘤菌可耐受3%-4%的盐浓度,合萌-根瘤菌共生体系可在NaCl含量0.9%的环境中生长。对多样性和丰度较高的Bradyrhizobium sp.Ⅷ四株菌进行多相分类学鉴定。以菌B.oligotrophicum S58T和B.denitrificans LMG8443T 作为参考菌株,通过对供试菌株生理生化指标测定、全基因组ANI值计算和物种树构建,确定四株菌为Bradyrhizobium属的新种。该菌种最适生长温度为38℃,最适盐浓度为0%-0.5%,最适pH为7。菌体呈杆状,长度约3-4um。具有脲酶、过氧化氢酶活性。对新霉素、甲氧苄氨嘧啶、林可霉素、氧氟沙星、红霉素抗性。唯一碳源、脂肪酸组分、全基因组ANI值和物种树显示,该菌株属于Bradyrhizobium属,但与参考菌株存在明显差异。以83002T为标准菌株,将该种命名为Bradyrhizobium aeschynomene sp.nov。83002T 的基因组大小为 7.52 Mbp,GC 含量为 65.42%。合萌根瘤菌演化历史特殊,在16S rRNA基因、持家基因、固氮基因以及光合基因系统发育树中均形成三个分枝。本研究对合萌根瘤菌基因组和慢生根瘤菌参考基因组进行比较分析,发现合萌根瘤菌存在三种不同的起源方式:第一种起源方式为慢生根瘤菌早期分化,这种方式形成的合萌根瘤菌演化历史悠久,根瘤菌多样性高;第二种起源方式为非共生慢生根瘤菌分化,这种方式形成的合萌根瘤菌多样性较低,具有光合作用相关的基因;第三种起源方式为非合萌共生慢生根瘤菌改造,这种方式形成的合萌根瘤菌在演化历史中发生大量基因组片段缺失并,缺少光合作用相关基因。后两种起源方式形成的合萌根瘤菌多样性低,与慢生根瘤菌参考菌株基因组组分一致性高,是近期分化形成的合萌根瘤菌类群。对合萌根瘤菌基因组和慢生根瘤菌参考菌株基因组进行比较分析,结果表明合萌根瘤菌基因组中普遍缺少结瘤基因和Ⅲ型分泌系统效应因子编码基因,但固氮基因、光合基因较为保守。合萌根瘤菌基因组中的特有基因,多与病原体侵染相关,这些基因可能为合萌根瘤菌NF-independent结瘤方式的相关基因。
刘鹏,田颖哲,钟永嘉,廖红[5](2019)在《酸性土壤上花生高效根瘤菌的分离及应用》文中研究表明【背景】花生(Arachis hypogaea L.)是世界上重要的油料和经济作物。在我国南方产区,大部分花生种植地土壤为酸性。酸性土壤不仅pH值低、瘦瘠,而且还有低磷、铝毒等诸多障碍因素,严重限制了花生的生物固氮及产量。【目的】本文旨在分离及应用适应酸性土壤的高效固氮根瘤菌,提高花生固氮效率及产量,改良酸性土壤。【方法】利用平板划线结合镜检的方法,从田间采集的新鲜花生根瘤中分离纯化单菌落;通过PCR技术检测分离物中是否含有结瘤基因nodA和固氮基因nifH,进行根瘤菌的初步分子鉴定;再通过16S rRNA基因序列比对,对根瘤菌进行进一步分子鉴定。候选根瘤菌通过水培回接,检测其与花生的共生结瘤及固氮能力;再通过田间试验评价筛选出来的候选根瘤菌在酸性土壤上的应用效果。【结果】本研究首先从不同酸性土壤种植区域的花生根瘤中分离、纯化得到256个分离物;其中10株含有nodA和nifH,初步确定为根瘤菌。经16S rRNA基因全长序列测定,发现8株为慢生型根瘤菌(Bradyrhizobium),2株为根瘤菌属根瘤菌(Rhizobium)。水培回接试验发现,这10株根瘤菌均能够与花生共生、形成有效根瘤,证实是花生根瘤菌。在此基础上,选取4株固氮效率较高的根瘤菌,在酸性土壤上应用。结果表明,4株根瘤菌均能与花生在酸性土壤上形成根瘤,而未接种的花生根部不能形成根瘤。并且接种根瘤菌后显着改善了花生氮营养,提高了花生的生物量和产量。与不接种的对照相比,接种根瘤菌后,花生生物量、产量和氮含量分别提高了27.1%—38.0%、24.7%—104.2%和73.9%—151.3%。【结论】本研究分离鉴定的花生根瘤菌能够高效固氮和适应酸性土壤,具有重要的应用前景。
刘鹏[6](2019)在《酸性土壤上花生高效根瘤菌的发现及应用》文中研究指明花生(Arachis hypogaea L.)是世界上重要的油料和经济作物。在我国南方产区,大部分花生种植地土壤为酸性。酸性土壤不仅pH值低、瘦瘠,而且还有低磷、铝毒等诸多障碍因素,严重限制了花生的生物固氮及产量。因此,分离及应用适应酸性土壤的高效固氮根瘤菌,对提高花生固氮效率及产量,改良酸性土壤具有重要意义。本研究从福建省三个典型的酸性土壤地点:安溪、福安、尤溪,采集了17个花生品种的根瘤。利用平板划线结合镜检的方法,从田间采集的新鲜花生根瘤中分离、纯化根瘤内生菌。主要研究结果如下:(1)分离到可培养的花生根瘤内生菌189株,进行分子鉴定,结果显示,分离到的菌主要包含根瘤菌属,慢生型根瘤菌属,芽孢杆菌属,雷夫松氏菌属,微杆菌属,类芽孢杆菌属,葡萄球菌属,单胞菌属等32个细菌属。通过16S V4-V5区段的测序分析发现,其中32株根瘤内生菌属于花生根瘤菌,经过系统发育树分析,27株根瘤菌与Bradyrhizobium SEMIA6396、Bradyrhizobium japonicun MN-139聚在一起,5株根瘤菌与Rhizobium G2312和Rhizobium 5502G聚在一起。(2)利用编码固氮酶铁蛋白组分的结构基因nifH和结瘤基因nodA对所得到的32个花生根瘤菌菌株的菌液进行PCR目的片段扩增并鉴定,其中10个分离物存在固氮酶铁蛋白组分的结构基因nifH和结瘤基因nodA。利用16S rDNA进行序列全长测定,并进行系统发育进化树分析。经16S rDNA全长序列测定,发现8株为慢生型根瘤菌(Bradyrhizobium)和2株为根瘤菌属根瘤菌(Rhizobium)并分别与慢生型根瘤菌Bradyrhizobium SEMIA6396、Bradyrhizobium japonicun MN-139和根瘤菌根瘤菌Rhizobium sp.strain G2312、Rhizobium miluonense strain5502G聚在一起。(3)利用闽花8号、闽花6号、泉花3号花生材料对所得的32株根瘤菌菌株中的19个菌株进行水培回接验证。水培回接试验发现,上述存在固氮酶铁蛋白组分的结构基因nifH和结瘤基因nodA的10株根瘤菌均能够与花生共生,形成有效根瘤,证实是具有结瘤固氮的花生根瘤菌。(4)选取4株固氮效率较高,综合表现较好的根瘤菌,利用花生材料闽花8号、泉花3号、冀花26号,在酸性茶园土壤上进行田间应用试验。结果表明,4株根瘤菌均能与花生在酸性土壤上形成根瘤,而未接种的花生根部几乎没有根瘤。接种根瘤菌显着提高了花生株高,增加了花生分枝数,提高了叶片SPAD值。还可以显着改善花生氮营养,磷营养和钾营养,提高了花生的生物量和产量。与不接种的对照相比,接种根瘤菌后,花生生物量、产量和氮含量分别呈现极显着差异。通过利用上述4种根瘤菌的混合根瘤菌剂进行田间试验发现,接种混合菌剂的提升效果比单菌接种的效果更好,产量最高提高一倍以上。综上所述,本研究分离鉴定了一批花生高效根瘤菌。这些根瘤菌具有较广的寄主适应性,在酸性土壤上能够高效固氮、促进花生生长和提高花生产量,具有重要的应用前景。
曹哲[7](2019)在《绿叶山蚂蝗高效固氮根瘤菌株系的筛选》文中研究说明绿叶山蚂蝗(Desmodium intortum(Mill.)Urb.)产自于中南美洲,是一种优质的豆科牧草和绿肥作物,具有粗蛋白含量及产量高、覆盖快且严密的特点,茎节着地生根、枝叶繁茂,且具有良好的水土保持及改良土壤的效果,广泛用于热带亚热带混播牧场和果园间作中。而接种高效根瘤菌有助于豆科牧草产量及品质的提高,目前,我国尚无绿叶山蚂蝗高效根瘤菌菌株及菌剂,因此,绿叶山蚂蝗高效固氮根瘤菌株系的筛选是重要的技术。本研究首先对我国绿叶山蚂蝗分布区域土壤理化性状及土着根瘤菌丰度进行测定,以此为依据,采集生境差异大的根瘤进行分离、纯化和镜检,得到35株根瘤菌菌株。利用革兰氏染色法初步筛选后,使用16SrDNA进行测序分析,加入参照菌株,建立系统发育树,初步确定了我国绿叶山蚂蝗根瘤菌的分类和地位。在砂培条件下,将根瘤菌菌株回接至绿叶山蚂蝗,根据其株高、茎叶生物量、根系生物量、根瘤总数量、茎叶含氮量、茎叶含磷量、根系含氮量、根系含磷量、固氮酶活性等指标,筛选出高效匹配菌株5株。具体结果如下:(1)不同种植绿叶山蚂蝗区域土壤中土着根瘤菌丰度差异较大,其中海南尖峰岭最高,为:1.1 ×1010,海南儋州最低,为1.5×102。(2)从不同区域采集的绿叶山蚂蝗根瘤中,分离得到37份纯培养物,经纯化、镜检后,获得35株根瘤菌菌株,经过16SrDNA测序及比对后确定慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)属菌株35株,在系统发育树上与比对出的已知菌株分别聚在6个类群。(3)通过砂培筛选出与绿叶山蚂蝗匹配的高效菌株为JF9、JF11、JF18、JF25、LY10共5株,接种后对其茎叶生物量分别提高1.59、1.35、1.66、1.16、1.48倍,对其含氮量分别提高1.14、1.44、1.39、1.13、1.13倍,较为适宜绿叶山蚂蝗接种,有利于其产量和品质的提高。
焦银山[8](2018)在《苦参根瘤菌多样性及苦参与各种根瘤菌共生关系混杂性的分子机制研究》文中指出生物之间的共生是极为普遍的生命活动和生态现象,也是生物之间最基本、最重要的相互关系。植物与微生物共生是自然界比较常见的共生现象之一。其中,根瘤菌与豆科植物的互利共生是备受关注的典型互作模式之一。豆科作为被子植物的第三大科,研究过与根瘤菌有共生关系的豆科植物只有0.3%~0.5%。其中绝大多数研究的豆科宿主集中在蝶形花亚科,包括与根瘤菌共生关系研究比较深入的模式豆科植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和百脉根(Lotus japonicus)。然而人们对豆科植物苦参(系统发育分支在蝶形花亚科的基部)与根瘤菌的共生互作毫无所知。苦参(Sophora flavescens)的分类地位属于豆科苦参属,作为传统的中药材植物,其根部具有清热燥湿和利尿等功效。我们首先提出的科学问题是:a,S.flavscens与哪些根瘤菌种结瘤固氮并探究根瘤菌的持家基因和共生基因系统发育地位;b,自然界不同生态区的土壤理化因子如何影响苦参根瘤菌的生物地理分布。通过调查山西省、陕西省和辽宁省三个不同生态区发现,与S.flavescens结瘤的根瘤菌分布于5个不同属17个不同种。对其中两个系统发育地位不明确的苦参根瘤菌种群进行了新种鉴定。其次发现,土壤理化因子对于苦参根瘤菌的生物地理分布具有不同程度的影响,其中pH值的影响作用最大。进一步的交叉结瘤发现,在选择的αα和β纲的54株代表菌株中,苦参与绝大多数来自α纲的代表性的根瘤菌能形成有效的红色根瘤,而与β纲的根瘤菌则形成无效的根瘤。这些结果表明,苦参是高度混杂的豆科宿主即能与不同系统发育分支的根瘤菌共生结瘤,称为混杂性的共生关系。为了探究混杂性共生与根瘤菌的侵染方式的联系,我们通过lacZ标记苦参两株代表根瘤菌S.fredii CCBAU 45436和R.yanglingense CCBAU 01603并观察侵染过程发现,苦参根瘤菌是通过典型的根毛侵染方式进入根瘤,这与专一性的模式宿主M truncatula和L.japonicus类似。通过根瘤的电子显微镜切片观察发现不同根瘤菌与S.favescens形成的根瘤内类菌体发育状态有差异,比如PHB合成的量和共生体膜内部包裹的类菌体的数量。研究表明豆科植物结瘤因子受体NFP是决定宿主与根瘤菌共生范围的关键因素之一。为了揭示S.flavescens的NFP同源基因(SfNFP)在苦参与根瘤菌共生混杂性中扮演的角色,由于苦参基因组没有被测序,我们利用转录组学的手段获取到潜在的SfNFP(c51657g1)序列。再进一步通过蛋白系统发育树构建和氨基酸序列比对后发现,c51657g1与已鉴定的其他豆科植物NFP同源蛋白聚到一起且共有高度保守的氨基酸序列。为了进一步验证c51657g1具有识别结瘤因子的生物学功能,我们利用c51657g1基因回补M truncatula的突变体nfp。结果显示:转基因c51657g1的nfp与S.meliloti 2011接种后能够结瘤固氮即c51657g1成功回补nfp。进一步选择与野生型M.truncatula不匹配的苦参根瘤菌接种转c51657g1基因的nfp后激发形成了无侵染的“假”根瘤。这说明SfNFP能够识别不同的根瘤菌进而激活共生信号下游通路,从而把混杂性的结瘤能力转移到专一性宿主上。最后部分是根瘤菌菌剂在大田应用的结果:筛选了两株在蛭石和土壤中能够高效结瘤固氮的苦参根瘤菌菌株。总之,苦参是目前发现的与根瘤菌共生关系最混杂的宿主之一。苦参结瘤因子受体NFP是一把重要的理解其共生混杂性机制的“钥匙”。本论文的研究开拓了我们对于豆科植物与根瘤菌共生互作的认识,为进一步研究混杂性共生奠定了基础。
伍惠,钟喆栋,王学路,陈大松,李友国[9](2018)在《与黑龙江大豆主栽品种匹配的优良根瘤菌筛选与鉴定》文中指出根瘤菌剂在大豆上能否充分发挥共生固氮效应涉及到根瘤菌的结瘤固氮能力、与大豆品种的匹配性、土壤特性等多种因素.黑龙江省是我国大豆的主产区之一,为筛选得到适于在黑龙江推广应用的根瘤菌资源,从黑龙江、河北和湖南等地区采集土壤样品,采用大豆结瘤法,从10个土样中分离获得59株大豆根瘤菌株,再依据BTB显色反应和16S r DNA分析,鉴定出36个慢生型大豆根瘤菌.沙培结果表明,有34株根瘤菌能够在大豆品种黑农61上有效结瘤;再从中选出4株共生效应较好的菌株做进一步实验.匹配实验表明,这4株菌SN2-5、NW5-3、SN7-2和SN10-3同样能与黑龙江另外16个主栽大豆品种结瘤;与不接根瘤菌的对照组相比,SN2-5、NW5-3、SN7-2和SN10-3处理的大豆的根瘤固氮酶活和生物量显着提高,且整体表型优于HN01和USDA110.土壤盆栽实验结果表明,NW5-3、SN10-3、SN7-2在黑土中具有显着的接种效果,且在10 mmol/L NH4NO3高氮处理下,4个优良供试菌均能够与黑农61结瘤.与不加氮素的处理相比,其中NW5-3和SN10-3形成根瘤具有近50%的固氮酶活性.本研究筛选的4个慢生型大豆根瘤菌SN2-5、NW5-3、SN7-2、SN10-3与黑龙江的主栽大豆品种具有良好匹配性能,可进一步用于黑龙江大豆产区的田间实验.
刘瑞瑞,危期,刘梦函,刘朋飞,刘晓云[10](2016)在《高效固氮花生根瘤菌株的筛选》文中研究指明以采自河北省保定市涞水县的花生根瘤为原材料,进行花生根瘤的采集、菌株分离纯化和回接试验,通过研究接种不同根瘤菌菌株对天府3号花生生长的影响,成功筛选出可与该种花生高效固氮的优良菌株。研究结果表明:接种Hbu074005菌株效果最佳,花生植株干质量较对照组提高52.29%,其结瘤数、果穗数、植株株高等指标也明显优于对照组及其他处理,分别较对照提高235.56%、112.00%、31.31%;菌株Hbu074012、Hbu074004的表现仅次于Hbu074005,干质量分别较对照提高43.13%、35.88%。由结果可以看出,菌株Hbu074005可显着提高天府3号花生的生产性状,是较为优良的花生高效共生固氮菌株。研究结果为高效固氮根瘤菌在花生农业生产中的应用奠定理论基础,具有一定的现实生产意义。
二、4株高效共生花生根瘤菌的筛选(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、4株高效共生花生根瘤菌的筛选(论文提纲范文)
(1)紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 紫云英在我国农业中的重要作用 |
1.1.1 我国紫云英的种植历史 |
1.1.2 种植紫云英的增产培肥及生态环境效应 |
1.2 豆科植物共生固氮的研究进展 |
1.2.1 豆科植物与根瘤菌的共生关系的建立 |
1.2.2 豆科植物与根瘤菌的共生特异性 |
1.3 豆科植物中参与共生固氮的基因 |
1.3.1 早期结瘤信号传导基因 |
1.3.2 根瘤菌侵染相关基因 |
1.3.3 根瘤形成发育基因 |
1.3.4 类菌体成熟分化基因 |
1.3.5 共生固氮相关的其他基因 |
1.4 影响共生固氮的因素 |
1.4.1 豆科植物对共生固氮的影响 |
1.4.2 根瘤菌对共生固氮的影响 |
1.5 紫云英共生固氮研究 |
1.6 研究目的及意义 |
1.7 研究内容 |
第二章 紫云英基因组的组装与注释 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料及试验实施 |
2.2.2 DNA、RNA提取及检测 |
2.2.3 建库测序 |
2.2.4 组装 |
2.2.5 质量评估 |
2.2.6 基因组注释 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 紫云英基因组特征评估 |
2.3.2 紫云英基因组组装 |
2.3.3 基因组组装质量评估 |
2.3.4 紫云英基因组注释 |
2.3.5 紫云英的基因组分布特征 |
2.3.6 LTR插入和基因组扩增 |
2.4 讨论 |
2.4.1 高质量紫云英基因组组装 |
2.4.2 紫云英基因组特征 |
2.5 本章小结 |
第三章 紫云英共生结瘤的遗传基础 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 基因组数据来源 |
3.2.2 基因家族聚类分析 |
3.2.3 系统进化分析 |
3.2.4 物种分歧时间估算 |
3.2.5 基因家族扩张和收缩分析 |
3.2.6 全基因组复制事件分析 |
3.2.7 类黄酮合成通路中关键基因家族鉴定 |
3.2.8 R基因鉴定 |
3.2.9 NCR基因鉴定 |
3.2.10 类黄酮相关基因及R基因转录组定量分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 紫云英等豆科植物中基因家族聚类分析 |
3.3.2 紫云英的系统进化地位及其分歧时间 |
3.3.3 紫云英特有基因家族及其KEGG富集分析 |
3.3.4 紫云英扩张收缩基因家族及其KEGG富集分析 |
3.3.5 类黄酮合成通路基因的进化和表达分析 |
3.3.6 全基因组复制事件富集的共生结瘤基因 |
3.3.7 R基因进化和表达分析 |
3.3.8 NCR多肽进化分析 |
3.3.9 紫云英中共生固氮基因的特点 |
3.4 讨论 |
3.4.1 紫云英结瘤及共生的遗传基础 |
3.4.2 R基因和NCR多肽与共生专一性 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同紫云英品种与根瘤菌的共生匹配性 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验设计及实施 |
4.2.3 培养基及无氮营养液配方 |
4.2.4 测定项目 |
4.2.5 数据处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 共生匹配试验中紫云英干重(水培初筛) |
4.3.2 共生匹配试验中紫云英有效瘤数(水培初筛) |
4.3.3 共生匹配试验中紫云英干重(蛭石盆栽复筛) |
4.3.4 共生匹配试验中紫云英氮积累量(蛭石盆栽复筛) |
4.3.5 共生匹配试验中紫云英分枝数(蛭石盆栽复筛) |
4.3.6 共生匹配试验中紫云英有效瘤数和根瘤重(蛭石盆栽复筛) |
4.3.7 共生匹配试验中紫云英固氮酶活(蛭石盆栽复筛) |
4.3.8 紫云品种、菌株及其交互对不同指标的贡献(蛭石盆栽复筛) |
4.3.9 紫云英不同指标相关性分析(蛭石盆栽复筛) |
4.4 讨论 |
4.4.1 根瘤菌菌株对共生固氮的影响 |
4.4.2 紫云英品种对共生固氮的影响 |
4.5 结论 |
第五章 紫云英固氮效率差异机制 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 样品采集及指标测定 |
5.2.4 RNA提取及转录组测序 |
5.2.5 测序数据质控与序列比对 |
5.2.6 表达量分析和差异基因的筛选 |
5.2.7 差异基因功能注释与富集 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不同紫云英品种与菌株7653R共生表型 |
5.3.2 RNA测序质量评估及与参考基因组比对 |
5.3.3 样本间表达量评估 |
5.3.4 紫云英根瘤中高表达的基因 |
5.3.5 紫云英根瘤中差异基因及KEGG富集分析 |
5.3.6 类菌体发育相关差异基因 |
5.3.7 共生代谢及运输相关差异基因 |
5.4 讨论 |
5.4.1 根瘤中物质代谢与固氮效率 |
5.4.2 根瘤中类菌体发育与固氮效率 |
5.5 本章小结 |
第六章 综合讨论、结论与展望 |
6.1 综合讨论 |
6.2 主要结论 |
6.3 创新点 |
6.4 展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
致谢 |
作者简历 |
(2)六种甘肃乡土草根际促生菌资源筛选、评价及促生机理研究(论文提纲范文)
项目来源 |
缩略词 |
摘要 |
SUMMARY |
前言 |
研究背景 |
研究的目的与意义 |
拟解决的科学问题 |
研究内容与技术路线 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物根际促生菌(PGPR)概述 |
1.2 固氮菌 |
1.2.1 固氮菌种类 |
1.2.2 固氮机理 |
1.3 溶磷菌 |
1.3.1 常见溶磷菌种类及分布状况 |
1.3.2 溶磷机理 |
1.4 植物激素的研究 |
1.5 生防菌生防机理研究 |
1.5.1 拮抗作用 |
1.5.2 重寄生作用 |
1.5.3 竞争作用 |
1.5.4 诱导系统抗性 |
第二章 六种甘肃乡土草根际促生菌分离与纯化 |
2.1 研究区概况 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 样品收集 |
2.2.2 培养基 |
2.2.3 根瘤菌的分离与纯化 |
2.2.4 涂布液的制备 |
2.2.5 联合固氮菌的分离与纯化 |
2.2.6 溶磷菌的分离与纯化 |
2.2.7 分泌IAA菌株初筛 |
2.2.8 生防菌的分离 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 不同植物根际促生菌筛选与促生特性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试菌株 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 PGPR菌株促生特性研究 |
3.1.4 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 PGPR菌株的固氮酶活性 |
3.2.2 PGPR菌株的溶磷能力 |
3.2.3 PGPR菌株的分泌IAA |
3.2.4 生防菌抑菌能力 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 优良PGPR菌株鉴定 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试菌株 |
4.1.2 表型特征研究 |
4.1.3 16S rDNA分析 |
4.1.4 PGPR菌株保藏 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 表型特征 |
4.2.2 16S rDNA序列相似性与系统进化分析 |
4.2.3 鉴定结果 |
4.2.4 菌株保藏 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 红豆草根瘤菌共生与固氮有效性及其相关基因研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试菌株 |
5.1.2 培养基 |
5.1.3 植物学实验 |
5.1.4 共生基因的克隆 |
5.1.5 固氮基因的克隆 |
5.1.6 nodD基因克隆及其核酸序列与蛋白序列分析 |
5.1.7 R.yanglingense LD-1 全基因组DNA的提取及检测 |
5.1.8 测序文库构建 |
5.1.9 基因组组分分析 |
5.1.10 基因组圈图绘制 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 结瘤情况与生物量 |
5.2.2 营养指标 |
5.2.3 共生有效性 |
5.2.4 固氮有效性 |
5.2.5 识别专一性 |
5.2.6 R.yanglingense LD-1 全基因组DNA提取与测序 |
5.2.7 全基因组基本信息 |
5.2.8 tRNA和 rRNA预测信息 |
5.2.9 高级生物信息 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 溶磷机理研究 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 供试菌株 |
6.1.2 培养基 |
6.1.3 菌液有机酸测定 |
6.1.4 pqqC基因表达检测 |
6.1.5 统计学处理 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 溶磷菌分泌有机酸种类及含量 |
6.2.2 pqqC基因表达检测 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 芽孢杆菌生防机理研究 |
7.1 .材料与方法 |
7.1.1 供试菌株 |
7.1.2 培养基 |
7.1.3 生防基因的克隆 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 芽孢杆菌DNA提取 |
7.2.2 脂肽基因的克隆 |
7.3 讨论 |
7.4 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
(3)丛枝菌根对烤烟氮素摄取及生长效应初探(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
简写汇总表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物氮营养概述 |
1.1.1 我国氮肥使用概况 |
1.1.2 植物根系吸收氮素的分子机制概述 |
1.1.3 植株氮与叶片光合作用概述 |
1.2 丛枝菌根真菌概述 |
1.3 AMF对氮吸收、转运及传递机理进展 |
1.3.1 AMF对氮吸收的机理进展 |
1.3.2 AMF对氮转运及传递的机理进展 |
1.4 AMF与烟草共生的生理效应及作用机制进展 |
1.4.1 AMF在烟草育苗中的应用与效果 |
1.4.2 AMF对烟草生长的影响 |
1.4.3 AMF与 PGPR对烟草的促生效应影响 |
1.5 研究目的 |
1.6 研究内容 |
1.6.1 不同丛枝菌根真菌对烟草生长效应的影响 |
1.6.2 丛枝菌根真菌对烤烟氮素的吸收效应 |
1.6.3 丛枝菌根菌丝桥对烤烟与其他作物间氮素的传递效应 |
1.6.4 丛枝菌根真菌介导的烟株根系氮代谢解析 |
1.7 技术路线 |
第二章 AMF对不同氮素效率基因型烟草的生长效应 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方案与方法 |
2.2.1 试验设计 |
2.2.2 测定项目 |
2.3 数据处理与分析 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 AMF对不同氮效率基因型烟株根系的侵染情况 |
2.4.2 AMF对不同氮效率基因型烟株生物量累积的影响 |
2.4.3 AMF对不同氮效率基因型烟株株高、根长的影响 |
2.4.4 AMF对不同氮效率基因型烟株根系生长的影响 |
2.4.5 AMF对不同氮效率基因型烟株矿质养分累积的影响 |
2.4.6 AMF对不同氮效率基因型叶片氮代谢酶活性的影响 |
2.4.7 AMF对不同氮效率基因叶片硝酸还原酶基因表达的影响 |
2.4.8 AMF对不同氮效率基因型叶片亚硝酸还原酶基因表达的影响 |
2.4.9 AMF对不同氮效率基因型叶片谷氨酰胺合成酶基因表达的影响 |
2.5 小结 |
第三章 AMF对烟草不同形态氮素的吸收差异研究 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方案与方法 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 测定项目 |
3.3 数据处理与分析 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 接种AMF对烟草侵染率的影响 |
3.4.2 接种AMF对烟草生物量累积的影响 |
3.4.3 接种AMF对烟草氮素含量累积的影响 |
3.4.4 接种AMF对烟草不同形态氮素的吸收差异 |
3.4.5 接种AMF对烟草中不同形态氮素的吸收比例 |
3.5 小结 |
第四章 AMF和根瘤菌对烟草/大豆间作系统氮素吸收和转移的影响 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验方案与方法 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 测定项目 |
4.3 数据处理 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 接种AMF和根瘤菌对烟草和大豆侵染率的影响 |
4.4.2 接种AMF和根瘤菌对烟草和大豆的生物累积量累积的影响 |
4.4.3 接种AMF和根瘤菌对烟草和大豆氮浓度与氮吸收的影响 |
4.4.4 接种AMF和根瘤菌对大豆/烟草间作系统氮素转移的影响 |
4.5 小结 |
第五章 基于转录组测序接种AMF的烟株根系氮代谢解析 |
5.1 试验材料 |
5.2 试验方案与方法 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 测定项目 |
5.3 数据处理 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 不同类型AMF对烟株根系的侵染情况 |
5.4.2 原始数据过滤及参考基因对比 |
5.4.3 基因功能注释及分类 |
5.4.4 接种Ce、Ri的根系差异基因表达分析 |
5.4.5 接种Ce、Ri的根系差异基因的GO、KEGG富集分析 |
5.4.6 接种幼套近明球囊霉(Ce)相关差异表达分析 |
5.4.7 接种根内根孢囊霉(Ri)相关差异表达分析 |
5.5 小结 |
第六章 全文结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间成果 |
(4)滨海耐盐豆科植物合萌根瘤菌多样性及演化历史研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 根瘤菌多样性研究 |
1.1.1 根瘤菌分类概述 |
1.1.2 根瘤菌多样性研究常用方法 |
1.1.3 根瘤菌与豆科植物共生体系 |
1.1.4 根瘤菌-豆科植物共生体系的生物固氮 |
1.2 合萌根瘤菌 |
1.2.1 合萌-根瘤菌共生关系概述 |
1.2.2 合萌根瘤菌是一类光能异养细菌 |
1.2.3 合萌-根瘤菌共生体系的建立 |
1.2.4 根瘤菌水平基因转移 |
1.3 III型分泌系统 |
1.3.1 III型分泌系统概述 |
1.3.2 根瘤菌的T3SS |
1.4 选题目的和意义 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
第2章 合萌根瘤菌遗传多样性和系统发育研究 |
2.1 材料方法 |
2.1.1 试剂和培养基 |
2.1.2 合萌根瘤采集、根瘤菌分离纯化和菌种保藏 |
2.1.3 合萌根瘤菌菌种鉴定 |
2.1.4 合萌根瘤菌扩增子系统发育分析 |
2.1.5 土壤理化指标测定 |
2.1.6 合萌根瘤菌回接实验、交叉结瘤实验 |
2.1.7 核苷酸多态性与重组突变分析 |
2.1.8 合萌根瘤菌以及合萌-根瘤菌共生体系耐盐性测定 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 合萌根瘤菌分离概况 |
2.2.2 合萌根瘤菌多样性系统发育分析 |
2.2.3 合萌根瘤菌分布与土壤相关性分析 |
2.2.4 合萌根瘤菌回接实验、交叉结瘤实验 |
2.2.5 合萌根瘤菌分子演化分析 |
2.2.6 合萌-根瘤菌共生体系耐盐性测试 |
2.3 本章总结 |
第3章 合萌根瘤菌新种鉴定 |
3.1 材料方法 |
3.1.1 供试菌株 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 最适生长条件测定 |
3.1.4 抗药性鉴定 |
3.1.5 不同碳源利用能力测定 |
3.1.6 酶活测定 |
3.1.7 脂肪酸、极性脂、呼吸醌测定 |
3.1.8 基因组测序、拼接、优化、分析 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 生理生化分析 |
3.2.2 脂肪酸成分、呼吸醌、极性脂分析 |
3.2.3 透射电镜照片 |
3.2.4 慢生根瘤菌物种树与全基因组ANI |
3.3 本章总结 |
第4章 合萌根瘤菌起源、演化历史分析 |
4.1 材料方法 |
4.1.1 供试菌株选择 |
4.1.2 基因组测序、拼接、优化 |
4.1.3 基因组预测、注释 |
4.1.4 功能基因组分分析 |
4.1.5 合萌根瘤菌演化分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 基因组概况 |
4.2.2 合萌根瘤菌起源分析 |
4.2.3 合萌根瘤菌基因组比较分析 |
4.2.4 合萌根瘤菌共生相关基因分析 |
4.2.5 慢生根瘤菌基因演化分析 |
4.2.6 慢生根瘤菌差异基因分析 |
4.2.7 Cluster Ⅲ分枝菌株是否可以划为新属? |
4.3 本章总结 |
第5章 全文总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)酸性土壤上花生高效根瘤菌的分离及应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 土壤理化性质测定 |
1.3 根瘤菌分离纯化及分子鉴定 |
1.4 水培回接试验 |
1.5 田间试验 |
1.6 数据处理 |
2 结果 |
2.1 酸性土壤上花生根瘤菌的分离纯化与分子鉴定 |
2.2 根瘤菌在水培试验中与花生的结瘤固氮能力 |
2.3 花生高效根瘤菌在酸性土壤上田间应用效果 |
3 讨论 |
3.1 酸性土壤上花生根瘤菌的发现及意义 |
3.2 花生根瘤菌的宿主范围及土壤适应性 |
3.3 花生高效根瘤菌在酸性土壤上的应用前景 |
4 结论 |
(6)酸性土壤上花生高效根瘤菌的发现及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略语及中英文对照 |
1 前言 |
1.1 酸性土壤成土原因及我国酸性土壤现状 |
1.2 生物固氮与花生根瘤菌共生固氮系统 |
1.2.1 生物固氮 |
1.2.2 花生根瘤菌共生固氮系统 |
1.3 根瘤菌多样性与系统发育的研究 |
1.3.1 根瘤菌多样性研究现状 |
1.3.2 根瘤菌表型分类研究 |
1.3.3 细菌分子鉴定研究 |
1.4 根瘤内生菌研究现状 |
1.5 酸性土壤根瘤菌研究和田间应用现状 |
1.5.1 根瘤菌肥料 |
1.5.2 生物固氮在农业中的利用现状 |
1.5.3 我国酸性土壤根瘤菌研究现状 |
1.5.4 我国花生根瘤菌菌剂应用现状 |
1.5.5 在酸性土壤作物种植存在的问题 |
1.6 研究目的与意义 |
1.7 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 花生材料 |
2.1.2 花生种植土壤类型与理化性质 |
2.1.3 细菌培养基 |
2.1.4 主要试剂及配方 |
2.1.5 主要仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 花生根瘤材料种植及根瘤采集 |
2.2.2 根瘤内生菌分子鉴定 |
2.2.3 高效固氮根瘤菌初筛及结瘤功能分析 |
2.2.4 田间酸性土壤高效固氮根瘤菌功能分析 |
2.3 数据统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 花生根瘤内生菌分离鉴定与系统进化分析 |
3.1.1 根瘤内生菌分离纯化 |
3.1.2 根瘤内生菌分离物鉴定及根瘤菌系统发育分析 |
3.1.3 花生根瘤菌的初筛 |
3.1.4 16S rDNA系统发育分析 |
3.2 花生高效根瘤菌水培初筛 |
3.2.1 花生水培接种根瘤菌对花生结瘤的影响 |
3.2.2 接种根瘤菌对水培花生植株氮磷钾含量的影响 |
3.2.3 水培花生接种根瘤菌对植株生物量的影响 |
3.2.4 花生固氮菌株综合筛选 |
3.3 花生根瘤菌在酸性土壤上的应用 |
3.3.1 接种根瘤菌对花生结瘤的影响 |
3.3.2 在酸性土壤上根瘤菌的固氮酶活测定结果 |
3.3.3 酸性土壤下接种根瘤菌对花生株高、分枝数、SPAD值的影响 |
3.3.4 酸性土壤上接种根瘤菌对花生含氮、磷、钾量的影响 |
3.3.5 酸性土壤上接种根瘤菌对花生产量的影响 |
3.3.6 酸性土壤花生接种混合根瘤菌剂对产量的影响 |
4 讨论 |
4.1 花生根瘤中细菌多种多样 |
4.2 根瘤菌对土壤环境选择适应性和宿主特异性强 |
4.3 花生高效根瘤菌在酸性土壤上的应用前景 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(7)绿叶山蚂蝗高效固氮根瘤菌株系的筛选(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 绿叶山蚂蝗及其利用现状 |
1.2 根瘤菌与共生固氮 |
1.3 根瘤菌的应用发展 |
1.4 根瘤菌分类系统的进展 |
1.5 绿叶山蚂蝗根瘤菌的研究进展 |
1.6 研究目的与意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 我国绿叶山蚂蝗分布地域的土壤特性 |
2.1.1 绿叶山蚂蝗采样点的土壤特性 |
2.1.1.1 试验材料与方法 |
2.1.2 绿叶山蚂蝗采样点的土着菌含量 |
2.1.2.1 试验原理 |
2.1.2.2 试验材料与方法 |
2.2 绿叶山蚂蝗根瘤菌的采集、分离和回接 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.2.1 绿叶山蚂蝗根瘤的采集与保存 |
2.2.2.2 绿叶山蚂蝗根瘤菌的分离纯化 |
2.2.2.3 绿叶山蚂蝗根瘤菌的回接验证 |
2.3 绿叶山蚂蝗根瘤菌遗传多样性 |
2.3.1 供试菌株与材料 |
2.3.1.1 供试菌株 |
2.3.1.2 试验主要仪器 |
2.3.1.3 试验主要试剂 |
2.3.2 供试菌株总DNA的提取 |
2.3.3 16SrDNA的PCR扩增及测序 |
2.3.4 多序列比较及进化树的建立 |
2.4 绿叶山蚂蝗高效根瘤菌筛选 |
2.4.0 试验材料 |
2.4.1 试验设计 |
2.4.2 试验方法 |
2.4.3 收样并测定各项指标 |
2.4.3.1 茎叶氮、磷的测定方法 |
2.4.3.2 根系氮、磷的试验方法 |
2.4.3.3 固氮酶活性的测定方法 |
2.4.4 数据处理 |
第三章 结果与分析 |
3.1 我国绿叶山蚂蝗分布地域的土壤特性 |
3.1.1 绿叶山蚂蝗分布地域和土壤理化性状 |
3.1.2 绿叶山蚂蝗分布地域的土着菌含量 |
3.2 绿叶山蚂蝗根瘤菌的分离和纯化 |
3.3 绿叶山蚂蝗分类地位的确定 |
3.4 绿叶山蚂蝗根瘤菌的沙培筛选 |
3.4.1 接种不同根瘤菌对绿叶山蚂蝗株高、茎叶干重及根系干重的影响 |
3.4.2 回接不同株系根瘤菌对绿叶山蚂蝗氮含量的影响 |
3.4.3 回接不同株系根瘤菌对绿叶山蚂蝗磷含量的影响 |
3.4.4 回接不同株系根瘤菌对绿叶山蚂蝗根瘤数量的影响 |
3.4.5 回接不同株系根瘤菌对绿叶山蚂蝗固氮酶活性的影响 |
3.4.6 主因子分析结果 |
第四章 讨论 |
4.1 我国绿叶山蚂蝗分布地域和土壤特性 |
4.2 我国绿叶山蚂蝗分布地域土着菌含量的估算 |
4.3 我国绿叶山蚂蝗根瘤菌的系统发育 |
4.4 绿叶山蚂蝗根瘤菌的沙培筛选 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)苦参根瘤菌多样性及苦参与各种根瘤菌共生关系混杂性的分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词一览表 |
第一章 绪论 |
1.1 植物与微生物互作 |
1.1.1 有利互作 |
1.1.2 有害互作 |
1.2 根瘤菌与豆科植物共生 |
1.2.1 生物固氮简介 |
1.2.2 共生固氮的起源与进化 |
1.2.3 根瘤菌的多样性 |
1.2.4 豆科植物分类与进化 |
1.3 共生固氮的场所-根瘤 |
1.3.1 根瘤菌的侵染方式 |
1.3.2 根瘤的发育形成过程 |
1.3.3 根瘤内部的类菌体分化 |
1.4 根瘤菌与豆科植物互作早期的分子对话 |
1.4.1 (类)黄酮招募根瘤菌 |
1.4.2 根瘤菌分泌的化学因子 |
1.4.3 宿主感知化学因子的受体 |
1.5 根瘤菌与豆科植物的共生混杂性 |
1.5.1 混杂性根瘤菌 |
1.5.2 混杂性宿主 |
1.5.3 混杂性共生的分子机制 |
1.6 研究目的与意义 |
1.7 本研究总的技术路线 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验菌株 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 植物材料 |
2.1.4 本论文所用到的引物和质粒 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 根瘤菌的分离纯化和保藏 |
2.2.2 植物种子的萌发与培养 |
2.2.3 根瘤菌DNA抽提 |
2.2.4 根瘤菌接种实验和交叉结瘤 |
2.2.4 采样点土壤因子分析 |
2.2.5 根瘤菌物种分布与土壤因子相关性分析 |
2.2.6 GenGIS生物地理分布作图 |
2.2.7 基因扩增与构建系统发育树 |
2.2.8 甲苯胺蓝染色切片和电镜切片 |
2.2.9 根瘤菌侵染过程观察 |
2.2.10 LacZ染色 |
2.2.11 碳源利用测定 |
2.2.12 其他表型鉴定实验 |
2.2.13 BOX-PCR指纹图谱 |
2.2.14 苦参RNA样品的制备 |
2.2.15 转录组数据方法 |
2.2.16 苦参结瘤因子受体NFP的扩增与建树 |
2.2.17 蒺藜苜蓿根毛转染 |
第三章 苦参根瘤菌多样性调查及侵染和结瘤研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 根瘤菌的分离鉴定和采样地土壤理化性质分析 |
3.2.2 根瘤菌多样性和地理分布分析 |
3.2.3 土壤因子影响根瘤菌地理分布 |
3.2.4 交叉结瘤实验 |
3.2.5 根瘤菌结瘤和固氮基因系统发育多样性 |
3.2.6 侵染过程 |
3.2.7 根瘤切片观察 |
3.2.8 电镜照片观察类菌体状态 |
3.3 结论和讨论 |
第四章 苦参根瘤菌属两个新种的鉴定 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 系统发育比较 |
4.2.2 表型性状 |
4.2.3 新种描述 |
第五章 苦参叶瘤杆菌属新种的鉴定 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验结果与讨论 |
5.2.1 系统发育比较 |
5.2.2 表型性状 |
5.2.3 新种描述 |
第六章 利用转录组学鉴定苦参结瘤因子受体NFP及其功能验证 |
6.1 研究背景 |
6.2 研究结果与讨论 |
6.2.1 转录组数据评估 |
6.2.2 转录组数据注释结果 |
6.2.3 豆科植物NFP系统发育比较 |
6.2.4 蛋白序列比较 |
6.2.5 苦参NFP能够完全回补蒺藜苜蓿(Medicago truncatula) nfp突变体 |
6.2.6 与蒺藜苜蓿共生不匹配的根瘤菌R.yanglingense CCBAU 01603诱导转SfNFP的nfp植株结瘤 |
第七章 苦参高效根瘤菌的筛选与田间试验 |
7.1 研究背景 |
7.2 研究结果与讨论 |
7.2.1 蛭石条件下筛选高效菌株 |
7.2.2 蛭石条件竞争结瘤 |
7.2.3 土壤与蛭石混合介质验证高效菌株固氮能力 |
7.2.4 大田验证高效菌株 |
7.2.5 考察长治基地的豆科苦参与玉米间作种植 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
个人简历 |
致谢 |
(9)与黑龙江大豆主栽品种匹配的优良根瘤菌筛选与鉴定(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 大豆品种 |
1.1.2 土壤样品 |
1.1.3 供试菌株 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 从土样中分离土着根瘤菌 |
1.2.2 根瘤菌株与大豆品种的共生匹配效应实验 |
1.2.3 优良大豆根瘤菌的种属鉴定 |
1.2.4 数据计算和处理 |
2 结果与分析 |
2.1 从10个土壤样品中分离土着大豆根瘤菌 |
2.2 优良土着大豆慢生根瘤菌的初步筛选 |
2.3 优良大豆根瘤菌株的分类鉴定 |
2.4 优良根瘤菌株与黑龙江16个主栽大豆品种的共生匹配性 |
2.5 根瘤菌株在土壤栽培条件下的应用评价 |
2.6 优良根瘤菌株在高氮水平下的结瘤和固氮活性 |
3 讨论 |
4 结论 |
(10)高效固氮花生根瘤菌株的筛选(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 样品采集及分离 |
1.2 高效菌株的土壤筛选 |
1.2.1 土壤 |
1.2.2 种子催芽 |
1.2.3 接种与培养 |
1.2.4 作物生长指标的采集 |
1.3 培养基及试剂 |
1.4 数据处理与统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 根瘤菌的分离与培养 |
2.2 根瘤菌对花生生长及产量的影响 |
2.3 接种根瘤菌Hbu074005对花生生长状况的影响 |
3 讨论与结论 |
四、4株高效共生花生根瘤菌的筛选(论文参考文献)
- [1]紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制[D]. 常单娜. 中国农业科学院, 2021(01)
- [2]六种甘肃乡土草根际促生菌资源筛选、评价及促生机理研究[D]. 兰晓君. 甘肃农业大学, 2020
- [3]丛枝菌根对烤烟氮素摄取及生长效应初探[D]. 曹本福. 贵州大学, 2020(04)
- [4]滨海耐盐豆科植物合萌根瘤菌多样性及演化历史研究[D]. 张振鹏. 中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所), 2020(01)
- [5]酸性土壤上花生高效根瘤菌的分离及应用[J]. 刘鹏,田颖哲,钟永嘉,廖红. 中国农业科学, 2019(19)
- [6]酸性土壤上花生高效根瘤菌的发现及应用[D]. 刘鹏. 福建农林大学, 2019(12)
- [7]绿叶山蚂蝗高效固氮根瘤菌株系的筛选[D]. 曹哲. 南京农业大学, 2019(08)
- [8]苦参根瘤菌多样性及苦参与各种根瘤菌共生关系混杂性的分子机制研究[D]. 焦银山. 中国农业大学, 2018(01)
- [9]与黑龙江大豆主栽品种匹配的优良根瘤菌筛选与鉴定[J]. 伍惠,钟喆栋,王学路,陈大松,李友国. 应用与环境生物学报, 2018(01)
- [10]高效固氮花生根瘤菌株的筛选[J]. 刘瑞瑞,危期,刘梦函,刘朋飞,刘晓云. 江苏农业科学, 2016(07)