柱花草高效固氮根瘤菌株系的筛选

摘要

柱花草是一种重要的豆科牧草,大量种植柱花草是缓减我国南方豆科牧草供应不足的重要途径。接种高效固氮根瘤菌是提高豆科作物产量的重要手段。本研究调查了目前我国柱花草的分布情况,并测定了各种植地土壤基本理化性状和土著根瘤菌丰度。通过采集各种植地柱花草根瘤,进行分离、纯化和镜检,筛选到55株柱花草根瘤菌菌株。经16SrDNA的部分系列进行测序,初步确定了我国柱花草根瘤菌的分类及其系统发育状况。回接验证结合系统发育树,选出20株根瘤菌菌株在无菌砂培条件下,分别接种到热研2号和热研5号柱花草,从而筛选出能提高其产量和质量的高效固氮根瘤菌株系。本研究具体结果如下:
　　 (1)我国柱花草分布北移至北纬25度附近,各种植地的土壤养分条件差异较大,呈种植面积减少、种植点增多的趋势。
　　 (2)各柱花草种植地土壤的土著根瘤菌含量差异显著,变化范围在0.7×102个/g～7.5×106个/g,大部分土壤土著菌含量偏低,接种根瘤菌有利于提高柱花草产量。
　　 (3)所测序的55个根瘤菌菌株通过16SrDNA的测序比对后,确定为Bradyrhizobium属的菌株,在系统发育上与相似的已知菌株分别聚在8个类群。
　　 (4)通过砂培实验,筛选出3个与热研2号和热研5号柱花草都较匹配的高效固氮根瘤菌株系(YM11-1、BS1-1和LZ3-2);2个仅与热研2号柱花草匹配的株系(LY2-1和PS5-1),1个仅与热研5号柱花草匹配的株系(SM5-1)。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 柱花草的分布及利用价值

1.2 生物固氮与根瘤菌

1.2.1 根瘤菌的形态与生理特征

1.2.2 根瘤菌的作用与应用的进展

1.2.3 根瘤形成的过程和阶段

1.2.4 根瘤的形状和大小

1.2.5 根瘤多样性及分类的进展

1.3 柱花草根瘤菌的研究进展

1.4 研究的目的和意义

2 材料和方法

2.1 我国柱花草主要分布区域土著菌含量及土壤特性

2.1.1 我国柱花草主要分布区域及土壤特性

2.1.2 我国柱花草主要分布区域的土著菌估算

2.2 柱花草根瘤菌采集、分离、纯化及回接检验

2.2.1 试验材料

2.2.2 试验方法

2.3 柱花草根瘤菌资源的遗传多样性

2.3.1 供试材料

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 柱花草根瘤菌的沙培筛选

2.4.1 试验材料及方法

3 结果与分析

3.1 我国柱花草主要分布区域的土壤特性及土著菌含量

3.1.1 我国柱花草主要分布区域及其土壤特性

3.1.2 我国柱花草主要分布区域的土著菌含量

3.2 根瘤菌的分离和纯化

3.3 我国柱花草根瘤菌资源的系统发育

3.4 柱花草根瘤菌的沙培筛选

3.4.1 回接不同株系根瘤菌对两个柱花草品种各项指标的影响

3.4.2 同一菌系接种不同柱花草后对各项指标的影响

4 结论与讨论

4.1 我国柱花草主要分布区域及土壤特性

4.2 我国柱花草分布区域土著菌含量的估算

4.3 我国柱花草根瘤菌资源系统发育

4.4 柱花草根瘤菌的沙培筛选

参考文献

作者个人简介及在读期间科研成果

致谢