生物之間的共生是極為普遍的生命活動和生態(tài)現(xiàn)象,也是生物之間最基本、最重要的相互關(guān)系。植物與微生物共生是自然界比較常見的共生現(xiàn)象之一。其中,根瘤菌與豆科植物的互利共生是備受關(guān)注的典型互作模式之一。豆科作為被子植物的第三大科,研究過與根瘤菌有共生關(guān)系的豆科植物只有0.3%～0.5%。其中絕大多數(shù)研究的豆科宿主集中在蝶形花亞科,包括與根瘤菌共生關(guān)系研究比較深入的模式豆科植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和百脈根(Lotus japonicus)。然而人們對豆科植物苦參(系統(tǒng)發(fā)育分支在蝶形花亞科的基部)與根瘤菌的共生互作毫無所知�？鄥�(Sophora flavescens)的分類地位屬于豆科苦參屬,作為傳統(tǒng)的中藥材植物,其根部具有清熱燥濕和利尿等功效。我們首先提出的科學(xué)問題是:a,S.flavscens與哪些根瘤菌種結(jié)瘤固氮并探究根瘤菌的持家基因和共生基因系統(tǒng)發(fā)育地位;b,自然界不同生態(tài)區(qū)的土壤理化因子如何影響苦參根瘤菌的生物地理分布。通過調(diào)查山西省、陜西省和遼寧省三個不同生態(tài)區(qū)發(fā)現(xiàn),與S.flavescens結(jié)瘤的根瘤菌分布于5個不同屬17個不同種。對其中兩個系統(tǒng)發(fā)育地位... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１在植物根部發(fā)生的多種典型的互作模式（Ｂａｉｓｅｔａｌ．，２００６）

要支持低收入國家的農(nóng)作物研究和農(nóng)業(yè)方案來達(dá)到增產(chǎn)的效果。其中１９００萬美元用??于豆科固氮的研究主要是大豆和菜豆（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｎｂｔｌ２Ｑ９－１０６４＇）。??這個項(xiàng)目分為兩個方向來進(jìn)行（Ｓｔｏｋｓｔａｄ，２０１６），見圖１－３。第一個方向是由馬德里大??學(xué)的生化學(xué)家Ｌｕｉｓ?Ｒｕｂｉｏ來領(lǐng)導(dǎo)，另一個是英國約翰英納斯中心的Ｇｉｌｅｓ?Ｏｌｄｒｏｙｄ來負(fù)??責(zé)。這個項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)是：在貧瘠的土壤中，即便人們小范圍的增加可用氮的量也能??讓作物增加幾倍的產(chǎn)量。當(dāng)然這個項(xiàng)目在推進(jìn)的過程中困難重重。對于Ｒｕｂｉｏ來說，他??是想把固氮酶放進(jìn)植物內(nèi)，然而擺在他面前的有兩個障礙：一是這個酶的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，??它的組裝也是由好幾個蛋白組分輔助的，是目前己知的最復(fù)雜的蛋白之一。所以，把??細(xì)菌中這些編碼固氮酶的所有基因轉(zhuǎn)化進(jìn)植物，并以合適的量來表達(dá)是非常困難的。??簡單的方式是放進(jìn)植物細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器，尤其是有自己基因組的葉綠體。第二個障礙??是這個蛋白需要無氧條件下工作

?ｒ?＇??圖１－２隨著全球人口的增加，從２００９年開始全球的氮磷鉀消耗呈直線上升。??引自世界糧農(nóng)組織報告??（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆａｏ．ｏｒｇ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ｃａｒｄ／ｅｎ７ｃ／ｄｂ９５３２７ａ－５９３６－４ｄ０１－ｂ６７ｄ－７ｅ５５ｅ５３２ｅ８ｆ５／＇）。??目前各個國家和組織對于生物固氮的研究很重視，其中全球有影響力的比爾蓋??茨基金會在這個方面投入了很大精力。２００９年該基金會提出了?１．２億美元的項(xiàng)目來促??進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步支持綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，滿足最貧困的農(nóng)民階層。這個項(xiàng)目主??要支持低收入國家的農(nóng)作物研究和農(nóng)業(yè)方案來達(dá)到增產(chǎn)的效果。其中１９００萬美元用??于豆科固氮的研究主要是大豆和菜豆（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｎｂｔｌ２Ｑ９－１０６４＇）。??這個項(xiàng)目分為兩個方向來進(jìn)行（Ｓｔｏｋｓｔａｄ，２０１６），見圖１－３。第一個方向是由馬德里大??學(xué)的生化學(xué)家Ｌｕｉｓ?Ｒｕｂｉｏ來領(lǐng)導(dǎo)，另一個是英國約翰英納斯中心的Ｇｉｌｅｓ?Ｏｌｄｒｏｙｄ來負(fù)??責(zé)。這個項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)是：在貧瘠的土壤中，即便人們小范圍的增加可用氮的量也能??讓作物增加幾倍的產(chǎn)量。當(dāng)然這個項(xiàng)目在推進(jìn)的過程中困難重重。對于Ｒｕｂｉｏ來說，他??是想把固氮酶放進(jìn)植物內(nèi)，然而擺在他面前的有兩個障礙：一是這個酶的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，??它的組裝也是由好幾個蛋白組分輔助的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]花生接種根瘤菌劑田間應(yīng)用效果[J]. 王艷輝,王亞平.  中國農(nóng)技推廣. 2013(11)



本文編號：2928238