结缕草根际联合固氮菌培养条件研究

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禾本科植物联合固氮研究及其应用现状展望_张丽梅

禾本科植物联合固氮研究及其应用现状展望3张丽梅　方　萍33　朱日清(浙江大学环境与资源学院,杭州310029)【摘要】　综述了近年来从禾本科植物体内和根际发现的内生固氮菌和根际固氮菌的种类、特征及对宿主的促生机理,以及固氮菌接种剂在农业生产中的应用现状和存在的问题,指出影响联合固氮菌接种效果的主要因素有土著微生物的竞争;植物基因型差异和环境条件的变化,如结合态氮(氨、亚硝酸盐、硝酸盐等)对固氮酶的合成阻遏和较高的氧分压对联合固氮菌的固氮效率影响.提出了发掘和利用禾本科植物的生物固氮潜力的努力方向:从自然界分离筛选获得广谱高效固氮菌株;应用基因工程构建耐铵、泌铵型联合固氮菌;诱导禾本科植物形成固氮根瘤;充分发挥植物内生固氮菌的优势.关键词　禾本科植物　联合固氮　根际固氮菌　内生固氮菌文章编号　1001-9332(2004)09-1650-05　中图分类号 Q945179文献标识码　AR ecent advances in research and application of associated nitrogen 2f ixation with graminaceous plants.ZHAN G Limei,FAN G Ping ,ZHU Riqing (College of Environmental and Resource Sciences ,Zhejiang U niversity ,Hangz hou 310029,China ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2004,15(9):1650～1654.The category ,characteristic of diazotrophs isolated from inside and/or rhizosphere of graminaceous plants in re 2cent year and the mechanism of the promoting effects on their host plant were reviewed in this paper.The cur 2rent status of application of associative nitrogen 2fixation inoculants and the problems in inoculation were dis 2cussed.It was indicated that the main factors influencing the effects of inoculants include the competition of in 2digenous micro 2organism with inoculants for nutritions and energy ,difference of host plant genotypes in associa 2tive relationship ,and variance of environmental conditions such as the concentration of ammonium in soil solution and the oxygen partial pressure in soil air.The trends of future research in this field were prospected ,for exam 2ple ,to isolate and identify the high nitrogen fixing efficiency strains with wider environmental adaptability ,to create associative nitrogen fixing bacteria strain which is able to bear or endure higher concentration of ammoni 2um by gene engineering technique ,to induce graminaceous plant forming root nodule for nitrogen fixation and to exert the predominance of endophytic diazotrophs.K ey w ords Graminaceous plants ,Associative nitrogen fixation ,Rhizosphere diazotrophs ,Endophytic dia 2zotrophs.3国家自然科学基金资助项目(30070443).33通讯联系人.Tel :0571286980595;E 2mail :pfang @ 2003-05-31收稿,2003-12-11接受.1　引言生物固氮研究已有百余年历史,而作为其中的一个重要分支———联合固氮的研究,则只有几十年的历程.1958年,D bereiner 和Ruschei 等[3]首次从热带甘蔗的根际分离到固氮细菌:拜叶林克氏菌(Beijerinckia f luminensis ),并证实禾本科植物同样存在生物固氮潜能.1975年,D bereiner [19]实验再次发现与禾本科植物联合共生的固氮菌:固氮螺菌(A 2zospirillum ),并提出根际联合固氮的概念,认为根际中存在一类自由生活的能固氮的细菌,定殖于植物根表或近根土壤,部份则能侵入植物根的皮层组织或维管中,靠根系分泌物生存繁殖,与植物根系有密切的关系,但并不与宿主形成特异分化结构,将植物与细菌之间的这种共生关系称为联合共生固氮(associative symbiotic nitrogen fixation ).继D bereiner 等的发现之后,又相继发现许多具有重要经济价值的禾本科作物如甘蔗、水稻、玉米、牧草等存在明显的生物固氮现象,引起了人们对禾本科植物生物固氮的极大关注.然而,由于联合固氮菌与宿主植物根系之间只是一种松散的联合关系,没有分化出有形结构,使该领域的研究具有较大难度,且由于受多种因素的影响,联合固氮效率不及共生固氮高,限制了联合固氮接种剂在农业中的应用.近年来,随着一些新的研究手段包括化学分析、遗传工程、分子生物学、免疫学等方法的运用,推进了联合固氮领域的研究深度.2　联合固氮菌种类及其特性自根际联合固氮菌的概念提出以来,相继从禾本科植物根际发现了许多新的联合固氮细菌,如醋酸固氮菌(Aceto 2bacter diazot rophics )、草螺菌(Herbaspirillum seropedicae )、内生固氮菌(A zoarus spp.)、产碱菌(A lcaligenes )、固氮螺菌(A zospirillum )、芽孢杆菌(B acillus )、肠杆菌(Enterobacter )、克雷伯氏菌(Klebsiella )、假单胞菌(Pseudomonas )、固氮根瘤菌(A zorhizobium )等.应用氮素平衡法、15N 同位素稀释法和15N 自然丰度技术证实了一些热带禾本科植物特别是甘蔗应用生态学报　2004年9月　第15卷　第9期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Sep.2004,15(9)∶1650～1654(S accharus spp.)、湿生水稻(Oryz a sativa)和卡拉草(L ep2 tochloa f uscu)能通过生物固氮获得其生长所需的部分氮源[31].根据禾本科植物联合固氮细菌的生理生态特征可将其大致分为三类:根际固氮菌、兼性内生固氮菌和专性内生固氮菌.211　根际固氮菌包括定殖于植物根表的所有固氮细菌,如雀稗固氮菌(A zotobacter paspali)、拜叶林克氏菌(Beijerinckia spp.).许多研究表明,这类细菌对宿主植物的有益影响主要在于其产生的植物激素改变根系形态而促进植物的生长,因此也将这类菌归为根圈促生细菌(plant2growth promoting rhizobacteri2 a)[7,60].Boddey等[10]发现,在A zotobacter paspali与Paspalum notatum cv.batatai的联合共生系统中植物每年可通过生物固氮积累氮素20kg・hm-2,且这种联合共生关系具有严格的专一性.但参与这种专一性联合共生关系的化合物还不清楚,推测可能与在根瘤菌2豆科植物共生关系中起作用的分子信号类似.拜叶林克氏菌(以B.indica和B.f luminensis为主)主要与热带甘蔗形成联合固氮关系.研究发现,植株根系能分泌一些含糖化合物,而这种细菌能优先定殖于含糖化合物释放处,推测植株通过这些分泌物来调节这种细菌在根部的定殖并形成优势菌群[3].212　内生固氮菌内生生物(endophyte)原意是指在植物根内定居而不对植物造成伤害,在植物组织内生活而不引起植物病害的微生物(细菌和真菌).后来该定义被延伸,指在土壤中生存能力低,而主要定殖于植物根内部并能促进植物生长的一类微生物.由于一些细菌主要定殖于禾本科植物根内,且能与植物进行联合固氮,因此D bereiner将“endophyte”这个概念引入该领域,称为内生固氮菌[22,33].根据内生固氮菌的特点不同,又可分为兼性内生固氮菌和专性内生固氮菌两类. 21211兼性内生固氮菌　该类固氮菌既能在根内也能在根表和土壤定殖,主要为固氮螺菌属的细菌.该属细菌为革兰氏阴性菌,能利用多种碳源和氮源进行代谢,在不良环境下形成胞囊,同时分泌大量胞外多糖,并在体内形成聚β羟基丁酸作为能源以渡过不良环境[51].目前已分离鉴定出的有5个种.1)产脂固氮螺菌(A.lipof erum):可利用柠檬酸、葡萄糖为碳源;具N2O还原酶基因,能同化亚硝酸盐及亚硝态氧化物;能产生植物激素,存在IAA合成基因[14,54].2)巴西固氮螺菌(A.brasilense):能利用柠檬酸为碳源,但不能利用葡萄糖;具N2O还原酶基因;存在IAA合成基因[14,54].3)亚马逊固氮螺菌(A.am azomense):能利用蔗糖,并能在较广p H值下生存;无N2O还原酶基因;能产生植物激素,存在IAA合成基因[14].4)伊拉克固氮螺菌(A.irankense):能利用蔗糖作为碳源,并能水解果胶,耐高浓度盐(盐浓度可达3%);无N2O还原酶基因;不存在IAA合成基因[14,34].5)A.halopraef erens:从盐碱性土壤中分离到,在高盐浓度下生长和固氮,固氮的最适温度为41℃[42].近年在基因水平上的研究取得了一些进展,发现固氮螺菌具有一些与根瘤菌同源的基因.这些基因在根瘤菌中调节着细菌2植物间的共生关系.21212专性内生固氮菌　是一类具有独特生理生化特征的固氮菌,在土壤中不能生存或生存能力很差,而以相当高的数量存在于植物组织内.这一类群包括属于原细菌α亚纲的醋酸固氮菌(Acetobacter diazot rophicus)和属于原细菌β亚纲的固氮弧菌(A zoarus spp.)、织片草螺菌(Herbaspirillum seropedicae)、红苍白草螺菌(H.rubrisubalbicans)、B urkholderia spp.这类细菌主要从植物根表皮细胞或次生根形成点的细胞间隙处感染植物,经木质部扩散至植株上部[13,43,49]. 1)醋酸固氮菌:具有一定的宿主专一性,主要是一些含糖丰富的植物如甘蔗、甜马铃薯、喀麦隆草等[44].能耐高浓度糖(10%)渗透;在酸性(p H<5)条件下生长和固氮;缺乏硝酸盐还原酶;固氮酶活性不受高浓度的NO3-(25mM)影响,高糖渗透下NH4+能部分抑制固氮作用;耐氧,具有泌铵能力[44,50].含质粒,大小在50～110MDa,在染色体上有nif 基因位点.其遗传多样性有限.这可能与寄主范围较窄及内生环境相对稳定有关[52]. 2)织片草螺菌:宿主范围广,从禾本科植物玉米、高粱、水稻、甘蔗、牧草和非禾本科植物油棕中都分离到[3].能在高蔗糖浓度下生长,但不利用蔗糖而偏好有机酸;固氮酶活性仅被10mM的NH4+部分抑制;耐氧.nifA基因已被克隆和测序,用nifA启动子区缺失的突变株研究发现nifA蛋白的表达受NH4+阻遏,但不受氧阻遏[29,39]. 3)红苍白草螺菌:宿主较专一,多局限于甘蔗,但最近也从高梁、水稻、油棕中分离到.偏好有机酸,不能利用乙酰氨基葡糖,但能利用内消旋赤藓糖醇.能引起某些甘蔗品种的条纹病,以前将该菌错归为假单胞菌属(Pseudomonas),基于其DNA:rRNA同源性及一些生理特征,现将其归为草螺菌属(Herbaspirillum)[4,25]. 4)固氮弧菌:是卡拉草中的优势菌群.在有机酸中生长良好,不能利用碳水化合物,只能利用少数氨基酸;已检测到该菌能产生纤维素酶如胞外葡萄糖酶(exoglucanase)和内葡聚糖酶(endoglucanase).这两种酶可能与细菌入侵组织有关[28].菌体内膜堆叠成管状,利用固氮酶抗血清的研究认为该膜可能是固氮作用的功能膜,称为“diazosome”[27]. 5)B urkholderia spp.:近来从水稻、木薯及某些水果上分离到.3　联合固氮菌的农业应用及存在的问题针对长期单一施用化学肥料带来的土壤肥力下降,农产品品质下降和农业环境面源污染加剧等一系列对农业可持15619期张丽梅等:禾本科植物联合固氮研究及其应用现状展望续发展的负面影响,鉴于业已发现的联合固氮菌的宿主植物大多为具有重要经济价值的作物如甘蔗、水稻、小麦、玉米、牧草等不能自主固氮的禾本科植物,积极发掘和利用联合固氮作用的潜力对农业可持续发展更具特殊的意义.大量的试验表明,联合固氮菌可通过以下方式促进植物的生长:1)直接将固定的铵分泌到菌体外供宿主植物利用或等菌体死亡消化后释放出氮为宿主植物提供氮源[5,15,18,35,57];2)产生植物生长调节物质,如IAA、ABA等影响根的呼吸速率和代谢,刺激根毛和次生根的形成,促进宿主植物对营养物质的吸收[23,28];3)微生态调节,当联合固氮菌在根际微域或植物体内部形成优势菌群后,可以起到调节根际生态平衡,阻止有害菌的入侵和定殖,起到生物屏障的保护作用[58];4)其它作用:如联合固氮菌在植物根部定殖可使宿主根的质子流增加而刺激植物对矿物质的吸收,或增加硝酸盐还原酶的活性而有助于植物吸收同化土壤中的氮素[6,9]. 近年来,利用联合固氮菌作为田间接种剂的研究已在世界各国广泛开展,并取得一些可喜的成绩.Okon等[38]评价了20多年来很多国家采用野生型固氮螺菌作为菌剂在田间接种,以统计学上有意义的增产率5%～30%计算,认为60%～70%的接种试验是成功的,但主要作用应归功于固氮菌产生的植物激素.近10多年来,许多研究报道相继证实了植物内生固氮菌的存在及其对宿主植物显著的氮营养贡献.巴西种植甘蔗有上百年的历史,蔗田施氮量一直不高但持续高产,而土壤氮储量并不下降,用15N稀释法和氮素平衡法研究表明,感染内生固氮菌的甘蔗可从生物固氮获得总氮量60%的氮素,有些品种甚至可达80%[2,11,16,21].更多的报道也证实了渍水水稻中内生菌明显的固氮作用[12,51].我国自“七・五”起就开始了水稻联合固氮的研究,随后进行了大规模的联合固氮菌剂的试验研究、示范和推广应用.据中国农业科学院1993～1994年向全国20个省、市、自治区所作的调查结果表明,小麦、水稻、玉米使用相应的根际联合固氮菌剂可增产10%左右[37,55].之后,国家“863”计划课题组开始采用生物技术方法构建基因工程固氮菌株,并将通过鉴定的三株耐铵工程菌:粪产碱菌(A lcaligenes f aecalis)A1523、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)E2613、催娩克氏杆菌(Klebsiel2 la oxytoca)N G1390,在全国南北方12个省、市、自治区进行试验、推广应用,面积达3.2×105hm2,各地资料汇总分析表明水稻以0.3～0.75kg・hm-2菌剂浸种均有不同程度的增产效果,增产幅度为5.1%～7.4%[37].李永兴等[36]通过3年田间小区试验证明,在玉米上接种导有nifA基因的耐铵工程菌产气肠杆菌(Enterobacter gergoviae)E7与接种野生型及无菌载体相比在增产和节肥上有明显效益,在肥力较低的白浆土、砂壤土中增产幅度可达12.3%,且这个结果有较好的规律性和重现性.然而,相当多的试验研究也得到不一致的结果,施振云等[47]对2年3个试验点产量进行多年多点试验结果联合分析发现,联合固氮菌在习惯用肥量下能有效提高玉米苗期品质,明显增加玉米每穗数6.1%而获得7. 5%的增产率,而在不施肥条件下,增产效果不显著.张英[59]研究也表明,在水稻、小白菜、莴苣上接种根际联合固氮菌有明显的增产趋势,但多数性状未达显著差异,因此认为,在生产上用联合固氮菌剂完全替代氮素肥料是不切实际的,但可作为一种辅助的农业措施.我们应用固氮螺菌NO40在红壤性水稻上的接种结果显示,接种后水稻新展开叶的叶绿素含量、株高及秸杆干物重有显著提高,但水稻的增产作用未达到显著水平[24]. 综上所述,接种联合固氮菌剂后都有促进植物生长的趋势,并伴随有一定的增产效应,但这种增产效果不稳定,增产率在5%～30%之间.在中低肥力下,接种处理可提高产量5%～8%,但在高肥水平下接种增产效应不明显,或增产低于正常施肥接种.究其原因,主要是由于联合固氮菌与根系的联合只是松散的结合而没有形成稳定的共生结构,使得固氮效率易受外界环境的影响,导致了接种效果的不稳定.影响联合固氮菌接种效果的主要因素有: 1)土著微生物的竞争.大量研究表明,在自然条件下固氮菌很少能成为根际细菌菌群的优势部分,数量一般占总数的1%～10%,在有机质丰富的土壤中土著菌的数量高,会降低接种菌的定殖和竞争力,只有在氮素贫乏的土壤中才会表现出竞争的优势[7,36,56].一般认为,在新垦土壤上的接种效果好于熟化土壤.经基因工程改良的泌铵突变株、许多具专一性的内生固氮菌株也面临同样的问题[32]. 2)植物基因型差异和环境条件的变化.用15N稀释法和15N自然丰度法的研究结果表明,甘蔗能通过联合固氮固定相当一部分氮气,但固氮能力因植物基因型和环境条件的差异而高度可变.Shrestha,Ladha对70个不同水稻基因型研究发现,水稻的Ndfa值从0～20.2%不等[48].Urquiaga 等[53]指出,巴西甘蔗的生物固氮量也依赖于供水量及磷、钾和微量元素特别是钼的有效性. 3)结合态氮.结合态氮(氨、亚硝酸盐、硝酸盐等)会阻遏固氮酶的合成,抑制某些细菌固氮酶的活性,因此当氮源充足的情况下,联合固氮菌优先利用环境中的氮.一般土壤中结合态氮的浓度在5～500mg・kg-1下就能抑制或消除接种后土壤的固氮酶活性[56]. 4)氧.微生态环境中氧的水平是影响联合固氮菌的固氮效率一个重要因子,氧不可逆地使大多数固氮菌的固氮酶失活并调节固氮酶的合成,只有在低氧分压下固氮速率才达到最高水平.4　发掘和利用禾本科植物固氮潜力的研究方向411　联合固氮关系的强化和有效化是实现禾本科植物生物固氮的近期目标.首先必须获得广谱高效固氮菌株,可通过从自然界分离筛选或基因工程改良来实现.因地制宜,根据各地的土壤类型、气候条件、作物品种选用适宜的接种剂.其次,配合良好的田间管理措施,有报道指出玉米接种后应用地膜覆盖技术或在玉米的行间覆盖稻草可提高地温保持土壤湿度,有利于接种菌在根际的繁殖和定殖,而获得较好的接种效果[36,47].2561 应　用　生　态　学　报 15卷412　基因工程手段.1)应用基因工程构建耐铵、泌铵型联合固氮菌.至今已获得多个含抗铵阻遏基因nifA的耐铵固氮菌,如A1523、E2613、N G1390[37];含吸氢酶基因hup的高吸氢效率的工程菌;能将固定的铵分泌出菌体外的突变型泌铵固氮菌株,从接种效果来看,这类工程菌的促生作用好于野生型[36].但需进一步解决提高其与土壤微生物的竞争能力和保持高的固氮活性等问题.2)固氮基因向非豆科植物的转移.要使非豆科植物获得固氮能力,至少需要16个固氮基因的转移,而且需要解决固氮酶的氧敏感性,转移基因在真核生物中的表达调控等问题.这需要相当长时间的努力才能取得成功.413　诱导禾本科植物形成固氮根瘤.用纤维素酶、果胶酶降解根尖细胞壁[17]或用植物生长调节剂2,42二氯苯氧乙酸(2,42D)[46]处理根后能将根瘤菌、固氮螺菌引入小麦、水稻、玉米并形成类根瘤(Para2nodule)结构,在类根瘤中可以检测到大量细菌存在和较低的固氮酶活性.但目前对宿主植物如何接受结瘤信息、禾本科植物能否像豆科植物那样在适当的时间和空间内合成足够多血红蛋白保持类根瘤内氧平衡等问题尚未得以解决.414　植物内生固氮菌的发现为禾本科植物实现生物固氮开辟了一条新的途径.与其它根际联合固氮菌比较,内生固氮菌定殖于植物体内部,在木质部导管进行固氮作用.这个部位不仅可满足细菌生长和固氮所需的足够的能源、低氧分压以及交换代谢产物的微环境,还避免了化合态氮的抑制及土著微生物的竞争,固定的氮又可直接供给植物吸收,因而表现出更高的固氮效率[34,45,50].内生固氮菌主要靠传统的甘蔗栽培方法即种茎切段传播[20],也可通过刺食甘蔗叶片的粉虫传播[1],以及通过VA菌根真菌或含有内生菌的VA菌根菌孢子感染植物而引入植物体内[40].近年来应用VA菌根与内生固氮菌共接种甘蔗、高梁、甜菜已获得较大的成功,共接种的细菌降低了真菌在根中的定殖率,而真菌增加了细菌的感染率,也增加了植物的含氮量[30,41].这种固氮菌的接种方式不仅避免了基因工程方法的复杂性和不易实现性,又保证了联合固氮的高效性,无疑给禾本科植物的生物固氮带来了新的曙光.Reis等[44]最近通过调整甘蔗组织培养基成份,使醋酸固氮菌能单独在组培苗上接种成功.参考文献1　Ashbolt NJ and Inkerman PA.1990.Acetic acid bacterial biota of the pink sugar cane mealybug,S accharococcus 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E2mail:zjuzlm@4561 应　用　生　态　学　报 15卷。

植物固氮菌的研究及其应用

植物固氮菌的研究及其应用植物固氮菌是一类极其重要的微生物，它们具有将空气中的氮气转化为植物可利用的氨的能力。

这项功能对世界范围内的农业、生态和环境都有着重要的影响。

因此，对植物固氮菌的研究和应用具有极其重要的意义。

首先，让我们来探讨一下植物固氮菌的基本特征。

植物固氮菌是一类既能进行自由生长，也能进入植物的根瘤内生长的细菌。

在自由生长时，它们可以很好地利用大气中的氮气进行生长。

而当它们进入植物的根瘤内时，它们和植物之间建立了一种极为密切的共生关系。

植物提供给细菌适宜的生长环境，例如养分、氧气和pH值，而细菌则通过向植物释放大量氨，促进植物在生长过程中的氮的吸收和利用。

植物固氮菌虽然只占地球大气中氮气的一个极小部分，但它们的作用却是非常重要的。

当氮气降解进入大气层时，它们能够极大地促进土壤质地的改善和生态系统的平衡。

同时，由于植物固氮菌可以利用空气中的氮气，因此它们也是自然界中氮循环过程中的重要一环。

那么植物固氮菌的应用主要有哪些方面呢？下面，我们将分别从农业、环境和生态系统的角度探讨这个问题。

首先，农业方面。

在现代农业中，植物固氮菌常被用于各种经济植物的种植。

将某些适宜的植物，如豆科植物、莳萝和豆状苜蓿等，与植物固氮菌结合时，它们可以大大提高其氮肥的利用率。

因此，这些植物可以在不施加化学氮肥的情况下生长健康。

这不仅可以提高收成，同时还可以减少对化学氮肥的依赖，节约资源，减少土壤污染。

此外，植物固氮菌还可以用于土壤修复，有效清除地表污染和改善土壤质地。

其次，环境方面。

由于植物固氮菌的存在，它们可以极大地促进土壤中氮元素的循环。

这样可以有效减少土壤中的氮素流失，降低大气中氮气的排放，从而减少对环境的污染和负担。

此外，植物固氮菌还可以生长在一些重金属等有机物超标的土壤中，将这些物质进行分解并归还为自然界新的元素循环，注入新生物链。

最后，生态系统方面。

植物固氮菌不仅可以促进土壤质地的改善和生态系统的平衡，同时也可以帮助维持生态系统中生物多样性的稳态。

结缕草根际联合固氮菌的分离及初步鉴定

抗病能力等。目前，业化肥是解决草坪氮素的主要工途径。然而，业化肥成本高，厢率低，对环境带工利并来一定的负面影响。因此，掘新的氮素资源以减少发生产和使用工业氮肥带来的经济压力、再生能源巨非
大消耗及生态环境污染已成为人们关注的重要问
题。
利用选择性培养基，结缕草（ｏｓａｏｉ）对Ｚｙｉｊｐｎｃａａ
根际联合固氮菌进行分离、化、定，后续草坪微纯鉴为
的无菌纸袋，在袋上注明采集Ｈ期以及土样号，回并带
生植物激素以及固氮机理和菌肥研制等进行了有益的
收稿日期：２１一０１００ｌ８；修回日期：２１一１Ｏ００】８
实验室立即进行试验。
ｎｌ（ｈ；Ｎ４外其余菌株均为革兰氏阴性菌，株经鉴定分属Ｂｃｌｓ１株）Ｅｎｅｏａｔｒ１ｍｏ／ｍＩ・）除菌ａｉｕ（ｌ、ｔｒｂｃｅ（
株）Ａｚｔｂｃｅ（、ｏｏａ、ｒ４株）Ｐｓｕｏｎｓ３株）４个属。ｔ和ｅｄｍｏａ（关键词：结缕草；际；合固氮菌；炔还原法根联乙中图分类号：Ｑ３３１９．３文献标识码：Ａ文章编号：１０５０２１）１０３－５。９５０（０１０－０７０

高寒地区燕麦根际联合固氮菌研究_固氮菌分离及鉴定

20 世纪 70 年代初, 巴西学者 Dobereiner 等成功地从热带禾本科牧草巴哈雀稗( P asp alum nop tatum ) 根际分离获得联合固氮菌株 A z otobacter p asp ali 。此后, 探寻禾本科植物固氮菌资源成为各国科学家关注的热点[ 1] 。30 年来, 国内外学者在水稻( O ry z a sat iva) [ 2～7] 、小麦( T riticum aesti vum ) [ 3, 5, 8] 、甘蔗( Saccharum of f icinar um ) [ 9] 等作物和 K allar 草( L ep tochl oa f usca) [ 5, 1 0] 等热带牧草上取得了一些开拓性和阶段性成果, 分离出许多联合固氮菌株, 并对其生理生化、生态特性和固氮、溶磷、产生植物激素以及固氮机理和菌肥研制等进行了有益的探索。高寒地区是一个生态环境较为特殊的地域, 此方面研究迄今尚未见报道。
本研究旨在对高寒地区种植面积较大的饲用植物燕麦( A vena sat iva) 根际联合固氮菌( 下称固氮菌) 进行分离、生理生化特性研究及鉴定, 为后续新型禾本科植物专用菌肥研制提供理论依据和探索新途径。 1 材料与方法 1. 1 固氮菌分离及固氮酶活性测定 1. 1. 1 材料准备土壤样品取自甘肃农业大学天祝高山草地试验站。该站位于青藏高原东北部的甘肃省天祝县, N37°11′～37°13′, E102°13′～102°23′, 海拔 2 700～3 300 m , 气候寒冷湿润。年均温- 0. 1℃, 全年≥0℃积温 1 380℃。无绝对无霜期。年降水量 416 mm , 年蒸发量 1 592 mm 。土壤为高山黑钙土, 容重 0. 71 g / cm3, 有机质含量 10% , 全氮 0. 06% , 速效氮 0. 017% , 全磷 0. 067% , pH 7. 0～8. 2。

联合固氮菌研究进展

性内生菌，大量存在于甘蔗的根茎叶当中，主要与富含糖分
并以茎节或块根作为繁殖材料的植物，如甘蔗、甘薯、紫花狼
尾草等共生。重氮营养醋杆菌为好气性杆菌，尾部圆形，革
ｌｉｐｏｆｅｒｕｍ）、假单孢菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ）等。
２．２内生固氮菌
内生固氮菌是指那些定殖在植物根内而
与宿主植物联合固氮的固氮菌。它们的来源之一是种子和无性繁殖材料（块根、块茎等）。另一个来源是根围和叶围，
其中主要是根围。根据内生固氮菌的特点不同，又可分为兼
不断增加，土壤肥力日趋下降，如何保持农业生态环境的良好循环已成为当今世界现代农业的一个重大课题，在此背景
下根际联合固氮作用逐渐显出其特殊的意义。２联合固氮菌种类联合固氮的种类和分布非常广泛，从禾本科作物到木本
作者简介
收稿日期
兰氏阴性，具１３条鞭毛，以Ｎ２为唯一氮源，高浓度（１０％）
田颖（１９７１一），女，陕西西安人，硕士，讲师，从事微生物学的
植物以及竹子的根际中都有发现。其中研究的较为普遍和
深入的有：雀稗固氮菌（Ａｚｏｌｏｂａｃｔｅｒ）、粪产碱菌
（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｓｆａｃｃａｌｉｓ）、肺炎克雷伯氏菌（Ｋｏｅｂｓｉｅｌｌａｐｎｅｕｍｏｎｉａ）、

固氮菌菌剂与根际植物共生关系研究

固氮菌菌剂与根际植物共生关系研究植物为了满足自身对氮素的需求，与根际微生物建立共生关系，其中固氮菌是最为重要的共生伙伴之一。

固氮菌菌剂的研究目的在于探究其与根际植物之间的共生关系，为农业生产和生态保护提供有效的固氮菌菌剂。

固氮菌是一类能够将大气中的氮气转化为植物可利用形态的氨氮的微生物。

它们能与植物根系建立共生关系，将氮气转化为植物能够吸收的氨氮，并将其供给植物作为营养源。

这种共生关系被称为固氮共生。

固氮共生关系的研究对于促进农业生产和生态系统的持续发展具有重要意义。

通过固氮菌的共生作用，植物能够获得氮素营养的补充，提高生长发育和抗逆性，从而增加农作物的产量。

同时，固氮菌还能降低土壤中氮肥的使用量，减少对环境的污染。

因此，研究固氮菌菌剂的应用效果对于农业生产和环境保护具有重要的意义。

近年来，固氮菌菌剂的研究逐渐得到关注。

研究人员通过多种方法深入探究固氮菌菌剂与根际植物共生的机制和影响因素。

首先，固氮菌菌株的筛选和鉴定是研究的前提。

研究人员从土壤中分离和筛选出具有固氮能力的菌株，并通过形态特征、生理生化特性和分子生物学方法对菌株进行鉴定和分类。

这一步骤的目的是选择出具有高效固氮能力和植物共生能力的菌株，为进一步的研究打下基础。

其次，研究人员还需深入探究固氮菌与根际植物之间的相互作用机制。

共生根固氮菌与植物根系通过物理接触和信号通讯相互识别并建立共生关系。

固氮菌能够通过分泌激素和信号分子来调控植物根系的生长和发育，从而增加共生菌株在植株根系附近的存活和固氮能力。

研究人员通过分析毒素和药物对共生关系的影响，揭示了共生关系中的识别、互利利用和信号通讯机制。

此外，环境因素对固氮菌菌剂与根际植物共生关系也有重要影响。

共生关系的建立和稳定需要适宜的土壤环境条件，如适宜pH值、适宜温度和湿度等。

研究人员通过实验室和田间试验探究了土壤因子对共生关系的影响，在深入了解共生关系的形成和稳定机制的基础上，对菌剂的应用推广提供科学依据。

几种木本植物联合固氮细菌的研究—联合固氮细菌的分离鉴定及固氮活性

维普资讯
第２２卷
第１期
中
南
林
学
院
学
报
Ｖｏ１ＮＯ．１．２２
Ｍａｒ２０．０２
２００２ＴＲＡＬＳＯＵＴＨＦＯＲＥＳＴＲＹＮＩＵＶＥＲＳＴＹＩ
［章编号］１Ｏ一２０（０２０一Ｏ２一Ｏ文ＯＯ５２２０）１Ｏ３４
［键词］杨树；关杉木；茶；油联合同氮；细菌［图分类号］Ｓ１．；３．ｉ３Ｑ９—３中７８８Ｑ９９ｉ＋；３３１［献标识码］Ａ文
ＳｔｄｉｓｏｈｅＡｓｏｉｔｖａｏｔｏｓｆｏｏｄｙＰｌｎｔｕｅｆｔｓｃａｉｅＤｉｚｒｐｈｒｍＷｏａｓ：
ＳｅｒｇａｉｄｎｉｉａｉｎｏｓｏｉｔｖｉｒｇｅＦｉｎｃｅｉｎｅｒｃｉｉｙｇｅｔｏｎＩｅｔｆｃｔｏｆＡｓｃａｉｅＮｔｏｎ— ｘｉｇＢａｔｒａａｄＴｈｉｓＡｔｖｔ
ＺＨＯＵｏｙｎＧｕ — ｉｇ，ＴＡＮＧ — ，ＣＨＥＮａ — ａＤａＷＵＸｉｏｙｎ，Ｑ１Ａｎｇｏ，ＳＮｎｚｏ —ｕＵＨａ —ｈｕ
（．１ＣｏｌｇｅｏｓｕｒｅｎｖｒｎｍｅｔｏｌｆＲｅｏｃｓａｄＥｎｉｏｅｎｆＣＳＦＵ．Ｚｚｏｌ０６．Ｈｕａｈｕｈｕ４２０ｎｎ．Ｃｈｉａ；２ＤｅｔｆＧｅｅａｕｅｆＣＳＦＵ）ｎ．ｐ．ｏｎｒｌＳｔｄｉｓｏ

植物固氮菌的筛选和鉴定技术

植物固氮菌的筛选和鉴定技术植物固氮菌是一种能够将空气中的氮气转化为可供植物使用的氨的微生物。

它们是农业生产和生态环境中的重要成分，能够大幅度减少化肥的使用，提高作物产量，改善土壤环境。

因此，对植物固氮菌的筛选和鉴定技术的研究非常重要。

一、植物固氮菌的筛选植物固氮菌的筛选技术可以分为两类：直接筛选和间接筛选。

直接筛选是指根据植物中常见的固氮菌的特征(如罗德菌、艰难菌等)，利用分离富集技术，直接从土壤或根际中分离和筛选固氮菌。

这种方法简单易行，但它的筛选能力比较有限。

间接筛选则是以作物生长促进、氢气释放等作为固氮菌筛选的指标，通过对具备这些特征的细菌进行分离富集和筛选，如何同时兼顾作物生长和氮固氮的效果对筛选提出了更高的要求。

目前，常用的筛选技术包括荧光快速测量、Si膜过滤技术、PCR技术、微生物组培技术等。

荧光快速测量技术是一种常见的筛选方法。

通过荧光探针（如Acridine Orange, SYBR Green I）所发出的荧光信号，能够快速检测出生长在土壤和根际环境中的植物固氮菌，这些菌具有特有的荧光特征。

这种方法适用于样本量较少的情况下，但也存在着对设备要求高等问题。

Si膜过滤技术则是一种利用Si膜实现细菌分离、鉴定的技术。

通过先将样本在Si膜上培养，然后将培养基滴在Si膜中心，并让Si膜在培养基中浸透一定时间。

接下来，将Si膜转移到一盘培养基中进行进一步的培养，即可快速筛选出该环境下的植物固氮菌。

这种技术不仅能很好地保留样本的特征，还可以落实样本归档和保留的规范要求。

微生物组培技术则是一种基于微生物的分生技术，将固氮菌纯化分离后分别接种到富含养分的固定培养基中，经过培养后，细菌以生长点的形式展示出来。

这种技术的特点是检测灵敏度高，需要专门的设备和技术。

二、植物固氮菌的鉴定鉴定植物固氮菌的主要依据是形态学、生理学与分子生物学。

形态学鉴定主要包括形态学特征的摄影、显微镜观察和染色体及孢子的研究等。

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展重金属污染是当前全球环境问题的一个重要方面。

由于工业化和人口增长，大量的重金属被排放到土壤中，对生态系统和人类健康产生了严重影响。

寻找一种高效、经济、可持续的修复重金属污染土壤的方法是当务之急。

近年来，植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究已成为一个新兴的研究领域。

植物具有吸收和累积重金属的能力，而固氮菌则可以将大气中的氮气固定为植物可利用的氮源。

这两者的联合利用可以起到互补作用，促进植物生长和土壤修复。

在植物联合固氮菌修复重金属污染土壤的研究中，可以利用植物的根系吸收重金属，减少土壤中重金属的含量。

植物根系分泌的有机酸和螯合剂可以增加土壤中重金属的可溶性和可移动性，从而促进重金属的释放和迁移。

固氮菌通过产生胞外多糖、蛋白质和酶等物质，可以与重金属形成络合物，减少重金属在土壤中的有效性，从而降低重金属对植物和土壤的毒性。

固氮菌还可以促进植物生长和根系发育，提高植物的营养摄取能力，从而增加植物对重金属的吸收和累积能力。

近年来，很多研究已经证明了植物联合固氮菌修复重金属污染土壤的有效性。

一些研究表明，使用不同的植物种类和固氮菌可以显著降低土壤中重金属的含量，同时增加土壤的氮素含量，改善土壤的肥力。

还有一些研究表明，植物联合固氮菌可以提高植物的生长和产量，在修复土壤重金属污染的同时增加农作物的产量和质量。

虽然植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的方法具有许多优点，但仍然存在一些挑战和问题。

不同植物和固氮菌对重金属的吸收和抗性能力存在差异，需要进一步研究筛选适合的植物和固氮菌进行修复。

植物联合固氮菌修复重金属污染土壤的机制尚不完全清楚，需要深入研究固氮菌与植物在重金属修复中的相互作用过程。

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的技术还需要进一步改进和优化，以提高修复效果和经济效益。

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染是一种具有潜力和前景的修复技术。

通过深入研究固氮菌与植物之间的相互作用机制，筛选适合的植物和固氮菌种类，并进行修复技术的优化和改进，有望为重金属污染土壤的修复提供一种有效、经济和可持续的方法。

植物根际微生物对生长的促进作用与利用方法

植物根际微生物对生长的促进作用与利用方法植物根际微生物是指定居生长在植物根际的微生物群落，包括细菌、真菌和古菌等。

它们与植物根系形成共生关系，与植物根系相互作用，对植物生长发育起着促进作用。

本文将介绍植物根际微生物对生长的促进作用以及利用方法。

首先，植物根际微生物可以通过固氮作用给植物提供氮源。

一些植物根际微生物可以将大气中的氮气转化为植物可以直接利用的氨态氮。

植物根际中的这类微生物称为固氮菌。

固氮菌与植物根系形成共生关系，菌根中的固氮菌利用植物提供的有机酸等物质为自己提供能量和水分，而菌根中的植物则获得固氮细菌为其固定的氮。

这种共生关系使植物能够充分利用固氮微生物提供的氮，促进植物生长。

其次，植物根际微生物可以通过产生植物生长调节物质来促进植物生长。

一些植物根际微生物能够产生植物生长调节物质，如激素和有机酸。

这些物质可以影响植物生长和开花的过程，促进植物的根系生长并增加植物免疫力，从而提高植物的产量和抗病能力。

此外，植物根际微生物还可以与植物共同抵御害虫和病原菌的侵害。

部分植物根际微生物能够产生抗生素或抗菌物质，对抗入侵的病原菌。

一些微生物还能够分解植物根际中的有害物质，减少土壤中的毒素浓度，提高土壤的质量。

这些微生物可以形成一种保护屏障，保护植物的生长。

植物根际微生物对植物生长的促进作用提供了一种可持续的、生物控制的方式来改善土壤质量，并提高植物的产量和品质。

在农业生产中，可以利用植物根际微生物来降低化肥和农药的使用量，减少农业对环境的负面影响。

相关技术包括菌肥的利用、微生物便携仪器的研发等。

菌肥是将有益微生物与化肥混合，并施于植物根系周围的肥料。

菌肥能够发挥微生物的固氮作用、抑菌作用、分泌生长调节物质等作用，既提供了植物所需的养分，又促进了植物生长。

比如，蚯蚓菌肥具有很好的土壤物理改良作用，可以改善土壤结构、增加土壤通气性和保水性，提供蚯蚓能量，促进植物生长。

此外，还可以利用微生物便携仪器来快速检测土壤中的微生物群落结构和丰度，根据检测结果来调整施肥水平和种植方式，实现精准施肥，提高农作物产量。

植物与细菌协同固氮研究

植物与细菌协同固氮研究植物是人们为了生存和发展而依靠的物质基础之一。

在植物的成长和繁殖过程中，氮素是一个必不可少的元素，但自然界中的氮素主要以N2的形式存在，而植物无法利用N2。

为了获得足够的氮素，人们往往使用化肥。

然而，长期以来过度使用化肥，引起了土地退化问题，而且现在对环境保护的要求越来越高，我们需要寻找一种更加环保的氮素肥料。

在此背景下，植物与细菌协同固氮成为可行的方案。

什么是固氮？在自然界中，氮的主要来源是大气中的N2，这种氮气体极其稳定，植物无法利用。

而固氮就是指将N2转化为有机物的过程。

固氮是一个自然界非常重要的化学过程，通过这一过程可以生成氨、亚硝酸盐和硝酸盐等化合物，进而形成氮素的生物循环，一些化学反应会把氮化合物变为N2，而另一些化学反应则会把N2合成微生物可利用的化合物。

绝大部分固氮过程都是由细菌完成的。

什么是植物与细菌协同固氮？植物通过吸收土壤里的氮素来满足自己的生长和繁殖需求，而土壤里的氮素也需要从其他途径获得，例如动物的排泄物、植物残余物和细菌的代谢过程等。

细菌可以分为好的细菌和坏的细菌，其中一些好的细菌可以与植物形成共生关系，为植物提供生长所必需的氮。

这种协同固氮的作用方式可以让植物在土壤贫瘠或滴灌等环境中获得更稳定的氮素供应。

植物与细菌协同固氮的机理细菌通常可以分为两类：自由生活的细菌和共生的细菌。

自由生活的细菌不和任何其他生物形成共生生活，而且在生存环境不受限制时，它们可以依靠自身吸收空气中的氮气而生存。

共生细菌则更多是与植物形成的共生关系，住在植物的体内或植物根系周围，为植物提供必要的氮素。

通常，共生细菌在接触到植物根系时，会形成根瘤，从而与植物建立联系。

根瘤中的固氮菌会吸收植物根部提供的C源（一般来自光合作用）作为生长所需的能量，然后将自由态氮转化为氨。

这个化学过程需要一些酶参与，最终产生的NH3会作为固定的氮源为植物供应所需的氮元素。

通过这种方式，植物可以利用细菌的力量为自己提供足够的氮素，这是单靠自身无法完成的。

剑湖湿地茭草根际土壤固氮菌多样性分析

剑湖湿地茭草根际⼟壤固氮菌多样性分析剑湖湿地茭草根际⼟壤固氮菌多样性分析*陈⼽岩，杨普秋，樊国盛，林开⽂，王澍（西南林业⼤学园林学院，云南昆明650224）摘要：2012年采⽤PCＲ-DGGE法对云南省典型⾼原湿地———剑湖地区的典型⽔⽣植物茭草的根际⼟壤固氮菌多样性进⾏分析。

结果显⽰，⼊⽔⼝永丰河的茭草根际⼟壤固氮菌Shannon-Wiener指数和Simpson丰富度最⾼，出⽔⼝⿊惠河的茭草根际⼟壤固氮菌Shannon-Wiener指数和Simpson丰富度最低。

典型对应分析表明，NH4+和NO3－显著影响根际⼟壤固氮菌群落结构。

同源⽐对分析显⽰，所有序列共分为2个类群，其中有11条带属于Betaproteobacteria，占84.6%；2条带属于Gammaproteobacteria，占15.3%。

聚类分析结果表明，⼤部分固氮菌（84.6%）属于红环菌⽬，少部分（15.3%）属于着⾊菌⽬。

关键词：茭草；固氮菌；变形梯度凝胶电泳；多样性中图分类号：S792.39⽂献标识码：A⽂章编号：1672－8246（2014）03－0129－05Nitrogen-fixing Bacteria Diversity in theＲhizosphere Soil ofZizania caduciflora in Jianhu WetlandCHEN Ge-yan，YANG Pu-qiu，FAN Guo-sheng，LIN Kai-wen，WANG Shu（Southwest Forestry University，Kunming Yunnan650224，P.Ｒ.China）Abstract：The diversity and community structure of nitrogen-fixing bacteria in the rhizosphere soil of Zizania ca-duciflora roots were investigated by using denaturing gradient gelelectrophoresis（DGGE）．The results showed that Shannon-Wiener index and simpson index nitrogen-fixing bacteria of rhizosphere soil of Zizania caduciflora in Yongfeng river were the highest，while the lowest index were found in Heihui river．The result of canonical corre-spondence analysis of the relationships between nitrogen-fixing bacteria and soil chemical parameters showed thatNH4+and NO3－had an significiant impact on nitrogen-fixing bacteria community．The sequence comparison anal-ysis showed that all sequences could be divided into two groups，namely Betaproteobacteria and Gammaproteobac-teria，and among these，11belongs to Betaproteobacteria（accountsfor84.6%），and2blongs Gammapro-teobacteria（accounts for15.3%）．In addition，The result of cluster analysis based on DGGE sequences showed that most nitrogen-fixing bacteria belongs toＲhodocyclales（accounts for84.6%），and only small portion belongs to Chromatiales（15.3%）．Key words：Zizania caduciflora；nitrogen-fixing bacteria；denaturing gradient gel electrophoresis（DGGE）；di-versity剑湖湿地位于云南省⼤理州剑川县内东南，地处东经99?55'、北纬26?28'，海拔2186m，是云南省典型的⾼原湿地，滇西北⾼原最具代表性的湿地类型之⼀［1］。

鳗草根际固氮菌的分离鉴定及培养条件的筛选

中国水产科学 2017年7月, 24(4): 791-801 Journal of Fishery Sciences of China研究论文收稿日期: 2016-11-24; 修订日期: 2017-03-03.基金项目: 国家自然科学基金项目(41576112); 国家海洋公益性行业科研专项(201305043). 作者简介: 王琦(1986–), 女, 博士, 从事渔业环境修复研究. E-mail: ocean_qq@通信作者: 张秀梅, 教授, 主要从事鱼类行为生态学、渔业资源保护学及增殖生态学研究. E-mail: gaozhang@DOI: 10.3724/SP.J.1118.2017.16347鳗草根际固氮菌的分离鉴定及培养条件的筛选王琦1, 李文涛1, 张沛东1, 张秀梅1, 21. 中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室, 山东青岛 266003;2. 青岛海洋科学与技术国家实验室, 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室, 山东青岛 266072摘要: 为了解鳗草(Zostera marina )根际微生物的共生固氮功能, 并分离得到对海草有潜在促生效果的功能微生物, 以山东荣城天鹅湖鳗草为研究对象, 采用选择性固氮培养基从其根际分离得到了两株具较高固氮酶活性的菌株(3A 和4G), 从形态学、生理生化特性、16S rDNA 和固氮基因nifH 等方面对菌株进行筛选和鉴定, 探讨菌株的最佳培养条件并获得了菌株典型生长曲线。

结果表明, 菌株3A 为海旋菌(Thalassospira ), 革兰氏阳性菌, 菌落圆形桔黄色, 可利用的碳源: D-甘露糖, D-松三糖, L-鼠李糖等, 最佳培养条件: 盐度2.585%, pH 8.18, 温度31.49℃; 菌株4G 为芽孢杆菌(Bacillus ), 革兰氏阴性菌, 菌落圆形乳白色, 可利用的碳源: D-纤维二糖, D-葡萄糖, D-麦芽糖, 蔗糖, D-甘露醇, D-海藻糖等, 最佳培养条件: 盐度2.920%, pH 7.99, 温度37.27℃。

小麦根际联合固氮菌试验示范推广技术结果分析

小麦根际联合固氮菌试验示范推广技术结果分析
杨咏
【期刊名称】《青海农技推广》
【年(卷),期】2014(0)4
【摘要】固氮菌微生物肥料在培肥地力,提高化肥利用率,抑制农作物对硝态氮,重金属,农药的吸收,净化和修复土壤,降低农作物病害发生,促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用,保护环境,以及提高农作物产品品质和食品安全等方面已表现出不可替代的作用.是在面临环境污染等压力下,为了我省农业的可持续发展,研究和推广应用微生物肥料是一条必由之路,近年的实践也已证明了这一观点.
【总页数】6页(P13-18)
【作者】杨咏
【作者单位】青海省生产力促进中心, 青海西宁 810001
【正文语种】中文
【相关文献】
1.小麦根际联合固氮菌的增产效果及施用技术
2.小麦根际联合固氮菌的作用,效果及应用技术
3.小麦根际联合固氮菌试验示范推广技术结果分析
4.小麦应用根际联合固氮菌的增产效果及关键技术
5.重视性物技术积极开展工作：在小麦根际联合固氮菌试验鉴定会上的发言
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禾草内生固氮菌的分离及固氮促生效能研究的开题报告

禾草内生固氮菌的分离及固氮促生效能研究的开题报告一、研究背景及意义氮是植物生长不可缺少的元素，但自然界中大气氮气体不能被植物直接利用，因此植物生长需要从土壤中吸收固定的氮。

传统的氮肥施用不仅造成了一定的污染和浪费，同时也会破坏土壤微生物群落的平衡，影响土壤质量。

禾草内生固氮菌是一种在禾草根际内繁殖的微生物，可以与禾草共生固氮，为禾草生长提供充足的氮素。

因此研究禾草内生固氮菌的分离及其固氮促生效能，对于提高禾草生产效益、减轻化肥施用压力、改善土壤环境等方面具有重要意义。

二、研究内容1. 禾草内生固氮菌的分离与筛选：采集不同生态环境下的禾草根际土样，分离筛选其中的内生固氮菌。

通过形态学和遗传学等方法对其进行鉴定和分类。

2. 禾草内生固氮菌的生理特性研究：对筛选出的内生固氮菌进行生理特性研究，包括生长速率、培养基选择、温度和pH等环境因素的影响等。

3. 禾草内生固氮菌的固氮促生效能研究：选择几种禾草植株作为试验对象，对筛选出的内生固氮菌进行固氮促生效能的研究。

包括种子萌发率、幼苗生长速率、根系生长情况、叶片营养含量及产量等方面的测试和分析。

三、研究方法1. 禾草内生固氮菌的分离和筛选：采用分离培养、形态学观察和生化指标检测等方法。

2. 禾草内生固氮菌的生理特性研究：通过采用培养基、温度、pH和有机物添加等处理方法，对内生固氮菌的生物学特性进行研究。

3. 禾草内生固氮菌的固氮促生效能研究：通过种子萌发率、植株生长指标、病虫害发生情况、叶片营养测试等方法对内生固氮菌的固氮促生效能进行研究。

四、研究预期成果通过对禾草内生固氮菌的分离、生理特性研究和固氮促生效能研究，获取禾草内生固氮菌的相关信息，并获得以下预期成果：1. 筛选出优良的禾草内生固氮菌菌株，并进行分类和鉴定。

2. 确定禾草内生固氮菌的优化培养条件和生理特性。

3. 评价禾草内生固氮菌对禾草固氮促生效能的影响，并进行效益分析。

4. 为禾草种植及生产提供一种新的、可持续的氮素供应方式，为土壤环境保护贡献力量。

国家科委召开全国小麦根际联合固氮菌剂专题推广会

国家科委召开全国小麦根际联合固氮菌剂专题推广会
刘琼浩
【期刊名称】《新疆农业科技》
【年(卷),期】1989(000)005
【摘要】国家科委于七月中旬在石家庄召开“全图小麦根际联合固氮菌剂专题推广会”,交流了近年各省市区推广固氮菌剂经验,研究了今后三年推广任务,最近印发了“推广会纪要”,要求各协作组单位,有关省市科委根据当地实际情况,做好此项成果推广工作。

会议要点如下: 一、列入国家科委《1989—1991年国家科技成果重点推广计划》的小麦根际联合固氮菌剂是我国大部分麦区普遍适用的增产菌剂,它具有投资少,经济效益高、增产效果稳定、培肥地力、节约化肥、不污染环境、使用方法简单等特点。

据1987—1988年度16个省市228万亩使用统计,平均亩增产36.7
【总页数】1页(P45-45)
【作者】刘琼浩
【作者单位】新疆维吾尔自治区农技总站
【正文语种】中文
【中图分类】S
【相关文献】
1.小麦根际联合固氮菌剂的增产效果 [J], 郑开斌
2.小麦根际联合固氮菌剂试验示范研究 [J], 王清湖;敬岩
3.小麦根际联合固氮菌剂拌种效果简报 [J], 杨富来;马剑如
4.对小麦根际联合固氮菌剂四顶指标的试验 [J], 袁毅
5.小麦根际联合固氮菌剂试验,示范,推广 [J], 贾应民
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植物根际促生细菌与根瘤菌互作的研究进展

植物根际促生细菌与根瘤菌互作的研究进展
姚丹
【期刊名称】《微生物前沿》
【年(卷),期】2022(11)2
【摘要】生物固氮是自然界最为主要的氮素积累方式,豆科植物与根瘤菌共生体固氮量占全球生物固氮总量的65%以上,是目前重要的固氮系统之一。

植物根际促生菌(Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR)能有效促进植物生长,增强植物的系统抗性,进而提高农作物的产量。

然而,单一根瘤菌在多种土壤环境下,仍存在适应能力差、结瘤效率低和促生效果不理想等问题,因此,目前已将目光聚焦于植物根际促生菌与根瘤菌共接种,从而促进植物生长,提高植物抗逆性。

本文就植物根际促生菌与根瘤菌共接种组合对植物生长、抗逆性的影响及相应的作用机制进行综述,并对今后深入研究植物根际促生菌和根瘤菌相互作用,以期为生产高效复合菌肥,从而提高可持续农业生态系统生产力进行了展望。

【总页数】7页(P141-147)
【作者】姚丹
【作者单位】贵州省毕节市防治石漠化管理中心毕节
【正文语种】中文
【中图分类】Q94
【相关文献】
1.植物根际促生细菌定殖研究进展
2.植物根际促生细菌菌肥对新疆灰枣根际土壤解钾效果及其与有机酸的相关性
3.根际促生细菌提高植物抗重金属能力的研究进展
4.高寒草甸嵩草、珠芽蓼根际优良植物根际促生菌的分离筛选及促生特性研究
5.植物根际促生细菌和内生细菌的诱导抗病性的研究进展
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NPK菌研究思路(充实)

离子束注入诱变改良荒漠生境有益微生物的研究荒漠化地区表层土壤养分匮乏，是除水分外限制固沙植被发育的另一个限制性因子。

应用根际微生物，固定空气中的氮素，将沙土中植物根系难以吸收的矿质分解为可溶的磷酸根与游离态钾，增加土壤中可利用养分的含量，并扩大植物根的吸收面积，具有重要意义。

而通过离子诱变，进一步改善其富集营养元素的能力，提高环境微生物的抗逆性，从而使之更适应沙漠生境。

1．选用菌种：根据根际微生物与地表结皮微生物相结合，真菌与细菌结合，固氮菌与解磷解钾菌结合，自生固氮菌、联合固氮菌与根瘤菌相结合的原则，拟选用以下菌种：1.1菌根真菌(AMF)AMF可与绝大多数植物的根形成菌根。

菌根是菌根真菌与寄主植物之间共生生活达到高度平衡的联合体。

菌根真菌从植物体内获取必要的光合碳物质营养，而植物从真菌那里得到它所需要的土壤矿质养分及水分等，二者达到一种互利互惠、互通有无的高度统一的联合体，从而这种互益关系为共生双方提供了更为广阔的生存和发展空间。

菌根可以扩大寄主植物根系的吸收面积。

菌根真菌菌丝体形成的菌丝网，可代替寄主细根或根毛吸收水分和养分，从而使根系吸收范围扩大，能够将更多的土壤营养吸收并传送给寄主植物，由此起到促进寄主植物快速生长的作用；菌根增加寄主植物对磷、氮及其它土壤矿质营养的吸收。

外生菌根真菌产生磷酸酶，将土壤中的不溶性磷转变成可溶性磷，供给寄主植物利用。

同时菌根对 Zn、Cu、Mg、Ca、Mn 等微量元素的吸收也十分有益。

还有相关报道指出，菌根还可提高植物对 B、Si、Ni、Co 等元素的吸收，供植物生长所需；菌根真菌能产生几乎所有的植物生长调节物质，如生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸及乙烯等，这些物质对寄主直接产生生长促进作用。

有研究发现菌根真菌产生的各种生长刺激物质在菌根形成之前就能对植物根系的生长发育起刺激作用，从而促进植物生根、萌发和生长；菌根可以提高寄主植物的抗逆性。

植物感染菌根后可以提高寄主的抗旱、抗盐碱、抗极端温度、湿度和 pH值、抗重金属毒害等能力，提高寄主植物对不良环境的综合抵抗能力，尤为突出的是可大大提高寄主的抗病能力，如外生菌根的菌丝套和哈蒂氏网对病原菌的侵入起到直接的机械屏障作用，有些菌根真菌还能产生抗生物质，直接抑制病原菌的生长发育，还有些菌根真菌能寄生在病原菌上形成重寄生，杀死或溶解病原菌；菌根可以改善植物根际环境。