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紫云英根瘤菌的筛选及应用研究
作 者: 钟少杰
导 师: 汪世华;林新坚
学 校: 福建农林大学
专 业: 生物化学与分子生物学
关键词: 根瘤菌 紫云英 结瘤 固氮
分类号: S551.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
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。
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全文目录
摘要 7-8 Abstract 8-9 1 前言 9-16 1.1 紫云英的应用价值 9-10 1.1.1 紫云英在农业上的应用 9 1.1.2 紫云英的食药用价值 9-10 1.1.3 重要的蜜源植物 10 1.1.4 生态环境上的功能 10 1.2 根瘤菌和豆科植物的共生固氮 10-12 1.2.1 结瘤固氮机制 11 1.2.2 接种高效根瘤菌的现实意义 11-12 1.3 根瘤菌剂的研究和应用现状 12-16 1.3.1 根瘤菌的研究现状 12-14 1.3.2 根瘤菌菌剂的开发现状及前景 14-16 2 本研究的目的及意义 16-17 3 材料与方法 17-23 3.1 试剂与仪器 17 3.2 实验材料 17 3.2.1 实验紫云英 17 3.2.2 实验菌株 17 3.3 实验方法 17-23 3.3.1 紫云英根瘤菌的分离 17-18 3.3.2 紫云英根瘤菌的细菌学鉴定 18 3.3.3 根瘤菌回接紫云英的试管结瘤试验 18-19 3.3.4 盆栽试验 19-20 3.3.5 菌株固氮酶活性测定 20 3.3.6 小区试验 20-21 3.3.7 菌株16S rDNA 的测定 21-22 3.3.8 植株全氮含量的测定 22 3.3.9 土壤测定 22 3.3.10 数据分析 22-23 4 结果与分析 23-51 4.1 紫云英的采集与菌株的分离与纯化 23 4.2 菌株的细菌学鉴定 23-27 4.2.1 菌落特征及革兰氏染色 23-24 4.2.2 不同菌株生理生化特征 24-25 4.2.3 分子鉴定结果 25-27 4.3 不同紫云英品种与根瘤菌的匹配 27-30 4.3.1 琼脂法验证菌株与紫云英品种间的结瘤效应 27-28 4.3.2 水培法验证菌株与不同品种紫云英间的结瘤效应 28-29 4.3.3 水培法验证后期分离菌株的匹配 29-30 4.4 盆栽实验 30-43 4.4.1 不同根瘤菌对闽紫6 号生物学性状的影响 30 4.4.2 不同根瘤菌对闽紫1 号生物学性状的影响 30-31 4.4.3 不同根瘤菌对8324411 生物学性状的影响 31 4.4.4 不同根瘤菌对8410441 生物学性状的影响 31 4.4.5 不同根瘤菌对余江大叶生物学性状的影响 31 4.4.6 不同根瘤菌对弋江籽生物学性状的影响 31-38 4.4.7 不同根瘤菌对紫云英固氮酶活性的影响 38-41 4.4.8 盆栽各指标相关性分析 41 4.4.9 盆栽结果评价 41-43 4.5 田间小区实验 43-51 4.5.1 不同处理对紫云英真叶期结瘤数与结瘤率的影响 43-44 4.5.2 初花期不同处理对紫云英生物学性状的影响 44-46 4.5.3 盛花期不同处理对紫云英生物学性状的影响 46-49 4.5.4 不同处理对紫云英收获期土壤理化性状的影响 49-50 4.5.5 小区实验评价 50-51 5 讨论 51-52 6 结论 52-54 参考文献 54-57 附录 57-65 致谢 65
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 绿肥作物 > 豆科绿肥 > 其他
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