為提高豆科決明屬（Chamaecrista spp.）牧草的結(jié)瘤能力和固氮效率,促進(jìn)決明屬牧草在酸性土壤中的應(yīng)用及推廣,本研究以圓葉決明（Chamaecrista rotundifolia）和羽葉決明（Chamaecrasta nictitans）為試驗(yàn)材料,通過(guò)分離、純化、nodA基因鑒定等方法,從酸性土壤里決明屬牧草的根瘤中分離到10株候選根瘤菌株系。16S rDNA測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析表明,這10株根瘤菌均屬于慢生型根瘤菌�；亟釉囼�(yàn)表明,上述10株根瘤菌均能與圓葉決明共生,形成根瘤。與不接種的對(duì)照相比,其固氮酶活性為0.08～4.65μmol·g^-1·h^-1,植株干重、SPAD值和氮含量分別提高了99.17%～372.14%,399.27%～789.05%,235.00%～1043.33%。其中,4株根瘤菌TXR2,TXN1,WYSR1,JYN6對(duì)圓葉決明氮營(yíng)養(yǎng)貢獻(xiàn)最大,并且TXN1與宿主共生形成的根瘤數(shù)目最多,而JYN6的固氮酶活性最高。說(shuō)明本研究分離鑒定到4株決明高效根瘤菌,具有較好的應(yīng)用前景。 

【文章來(lái)源】：草地學(xué)報(bào). 2020,28(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

決明屬牧草根瘤菌的分離、純化及PCR鑒定

回接根瘤菌后能明顯促進(jìn)圓葉決明的生長(zhǎng),葉片返綠,而CK則植株矮小,葉片黃化(圖3A)。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析植株的SPAD值及植株氮含量,結(jié)果顯示,與CK相比,接種處理的SPAD值和氮含量均顯著提高了399.27%～789.05%和235.00%～1043.33% (圖3,B和C) (P<0.05)。其中,接種慢生根瘤菌TXR2,TXN1,WYSR1,JYN6的圓葉決明,除TXR2外,SPAD值均顯著高于其他根瘤菌的處理(P<0.05),且對(duì)應(yīng)的植株氮含量也最高(圖3)。說(shuō)明,接種上述4株慢生根瘤菌更能顯著促提高植株SPAD值和氮含量,可能具有更好培肥土壤的潛力。3 討論

為了鑒定上述10株慢生型根瘤菌的共生結(jié)瘤和固氮能力,本研究將其分別回接于圓葉決明,對(duì)根瘤數(shù)目和固氮酶活性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并進(jìn)一步分析了根瘤菌菌株對(duì)植株生長(zhǎng)的影響。結(jié)果顯示,所分離的10株慢生型根瘤菌均能與圓葉決明共生形成根瘤,而不接種處理的圓葉決明(CK) 則不能形成根瘤(表2)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),接種慢生型根瘤菌后,每5株圓葉決明平均結(jié)瘤數(shù)目在26～100個(gè)之間變化,固氮酶活性的變化范圍為0.08～4.65 μmol·g-1·h-1。證明分離獲得的10株慢生根瘤菌均能夠與圓葉決明共生形成根瘤,且均具有不同程度的固氮能力。然而,根瘤菌與宿主之間的匹配性存在顯著差異,其中結(jié)瘤率最高的是從天香羽葉決明分離獲得的菌株TXN1,而固氮能力最強(qiáng)的是從舉源羽葉決明分離的6號(hào)菌株,JYN6。此外,根瘤菌接種處理顯著促進(jìn)了宿主植物的生長(zhǎng)發(fā)育�；亟犹幚�30 d后,與不接種根瘤菌的對(duì)照相比,圓葉決明株高、植株鮮重和植株干重分別顯著增加了17.29%～59.57%,40.47%～323.32%,99.17%～372.14%(表2) (P<0.05)。說(shuō)明,通過(guò)接種根瘤菌可顯著促進(jìn)圓葉決明生物固氮能力,進(jìn)而明顯促進(jìn)了植株的生長(zhǎng)發(fā)育。表2 回接不同根瘤菌對(duì)圓葉決明結(jié)瘤固氮及生長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of inoculation with different rhizobial stains on nodulation,nitrogen fixation and growth in Cassia rotundifolia 處理Treatment 根瘤數(shù)Nodule number/#·(5plants)-1 固氮酶活性Nitrogenase activity/μmol·g-1·h-1 株高Plant height/cm 植株鮮重Plant fresh weight/mg·(5plants)-1 植株干重Plant dry weight/mg·(5plants)-1 CK 0.00±0.00f 0.00±0.00f 6.27±0.25f 304.80±13.62g 42.00±1.22g TXR1 27.50±7.78e 0.86±0.23c 9.10±0.14bc 799.20±75.09cd 124.33±35.66cde TXR2 44.33±0.58d 0.47±0.18d 10.00±0.50a 985.00±171.12bc 165.20±36.83ab TXN1 100.00±13.89a 0.36±0.03d 9.43±0.51ab 1290.27±160.35a 198.30±17.51a TXN2 47.00±1.41cd 0.37±0.13d 9.20±0.44b 880.57±185.99c 132.05±3.18bc TXN3 44.50±0.71d 0.08±0.01e 7.35±0.21e 428.15±39.81f 83.65±5.16f WYSR1 55.00±12.29bc 2.30±0.20b 8.57±0.40cd 1169.07±171.46ab 184.20±31.95a WYSR2 54.00±1.00bcd 0.39±0.01d 9.03±0.35bc 861.70±149.77c 131.35±23.97bd JYR3 26.00±1.41e 0.38±0.05d 8.05±0.07d 513.60±34.65ef 94.05±8.41ef JYN2 58.67±3.51b 0.14±0.04e 8.10±0.17d 640.73±107.53de 109.30±22.52cdf JYN6 32.08±3.82e 4.65±0.12a 9.57±0.38ab 797.92±69.87cd 131.67±4.11bc 注:同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)Note:Different letters in the same column indicate significant differences at the 0.05 level

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]茶樹(shù)/大豆間作對(duì)茶樹(shù)土壤和茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J]. 覃瀟敏,黃少欣,韋錦堅(jiān),李金婷,陳杏,駱妍妃,韋持章.  華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2019(S1)
[2]茶豆間作體系氮素對(duì)茶葉營(yíng)養(yǎng)成分的影響[J]. 農(nóng)玉琴,黃少欣,劉振洋,廖春文,韋錦堅(jiān),陸金梅,陳遠(yuǎn)權(quán),覃瀟敏.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(21)
[3]石灰、綠肥和生物有機(jī)肥協(xié)同改良酸性土壤并提高煙草生產(chǎn)效益[J]. 鄧小華,黃杰,楊麗麗,陳金,李源環(huán),田明慧,周米良,田峰,張明發(fā).  植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2019(09)
[4]耐鋁性不同的狗牙根在酸性土壤上的生長(zhǎng)差異[J]. 黃春瓊,劉國(guó)道,陳振.  熱帶作物學(xué)報(bào). 2019(11)
[5]蘋(píng)果園間作對(duì)土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征和酶活性的影響[J]. 穆嘉琳,韓明政,張燕,張杰,姚允聰.  北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(04)
[6]一種高效研究大豆根瘤共生固氮的營(yíng)養(yǎng)液栽培體系[J]. 艾文琴,姜瀚原,李欣欣,廖紅.  植物學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]中國(guó)苜蓿屬植物適宜性區(qū)劃[J]. 徐麗君,徐大偉,逄煥成,辛?xí)云?金東艷,唐雪娟,郭明英.  草業(yè)科學(xué). 2017(11)
[8]4個(gè)豆科牧草在干熱河谷生態(tài)芒果園的應(yīng)用研究[J]. 張德,龍會(huì)英.  草地學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]牛圈舍空氣中放射根瘤菌的分離鑒定[J]. 賈立敏,蔡擴(kuò)軍,李愛(ài)巧.  新疆畜牧業(yè). 2017(04)
[10]連續(xù)流動(dòng)分析儀快速測(cè)定甘蔗植株全氮、全磷含量[J]. 黃瑩,方界群,盧穎林,陳迪文,周文靈,沈大春,敖俊華,江永.  甘蔗糖業(yè). 2017(01)

碩士論文
[1]酸性土壤上花生高效根瘤菌的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用[D]. 劉鵬.福建農(nóng)林大學(xué) 2019
[2]施肥對(duì)兩種決明屬牧草農(nóng)藝性狀和土壤可溶性氮素的影響[D]. 楊慶.福建農(nóng)林大學(xué) 2017
[3]云南騰沖火山地質(zhì)公園和熱海公園根瘤菌遺傳多樣性的研究[D]. 羅冰科.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]福建決明屬植物資源分布及其藥用活性成分研究[D]. 陸愛(ài)華.福建農(nóng)林大學(xué) 2011
[5]陜西部分地區(qū)豆科植物共生固氮資源調(diào)查及神木地區(qū)根瘤菌多樣性研究[D]. 聶剛.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3486999