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沙棘根瘤菌的分离鉴定及根瘤菌对植株生长发育的影响
李利坤
出版年2018
学位类型硕士
学位授予单位吉林农业大学
中文摘要沙棘(Hippophae rhamnoides L.)又称醋柳,酸刺,胡颓子科(Elaeagnacaae)沙棘属(Hippophae)植物~([1]),雌雄异株,是一种适应能力强,生长范围广的植物,生长状态为落叶灌木或小乔木。沙棘根瘤菌,是一类能够与沙棘共生结瘤的放线菌的总称,沙棘根系发达,能够与结瘤放线菌形成大量根瘤,具有较高的固氮能力。沙棘具有很强的适应能力,生长区域多为沙漠,高原,丘陵等土质相对贫瘠的地方,并且对其所生长区域的土质改良具有非常明显的效果。已报道的研究表明在石灰质土壤中生长的6年生沙棘林内,土壤有机质含量高达2.13%,土壤含氮量为0.12%,两项数据均比普通农田高出1倍左右~([2-3])。测定结果表明,被沙棘覆盖的区域年平均可减少地表径流80%,减少表土水蚀75%,减少风蚀85%~([4])。可以说沙棘与结瘤放线菌这一共生系统无论在农林业的发展还是在生态保护上都具有极高的研究和开发价值,以及不可估量的经济价值。沙棘之所以具有如此优良的生物学性状其根部能够结瘤固氮是关键因素,因此,对于沙棘根瘤菌的研究,为促进沙棘的进一步开发利用提供依据,具有极为深远的意义。为了能够更好的开发利用沙棘这一植物资源以及与其共生的根瘤菌这一微生物资源,充分了解沙棘根瘤菌包含的放线菌种类,探索这些放线菌的培养方法,了解这些放线菌对根瘤形成以及植物生长发育的影响,以及对根瘤菌中的固氮基因研究,本实验对沙棘根瘤菌分离培养方法进行了研究,对沙棘根瘤菌的种类进行了鉴定,通过回接试验了解了不同放线菌栽沙棘植株生长过程中的作用,并对固氮基因进行筛选鉴定,主要试验结果如下:(1)沙棘根瘤中直接分离单菌落的培养方法。沙棘根瘤菌为放线菌科不同属的放线菌,通常分为弗兰克氏放线菌(Frankia)和非弗兰克氏放线菌,目前以分离纯化的非弗兰克氏放线菌主要为卡诺氏属放线菌(Nocardia)属放线菌和小单孢菌属(Micromonospora)放线菌。试验表明,在进行弗兰克氏放线菌和非弗兰克氏放线菌的分离中不添加Tween-80的S固体培养基,通过根瘤匀浆稀释法,在28℃的恒温培养条件下,能够在培养基上形成具有明显形态差异的单菌落,既从根瘤中分离获得的单菌落,然后经过进一步的分离纯化,可以得到纯培养的单菌落。(2)试验经过反复的分离培养,先后从沙棘根瘤中分离纯化出12株具有明显形态学差异的单菌落,菌落标号1-12,经16SrRNA序列分析和生理生化试验分析,形态学分析发现2、3、4、9、11号菌为弗兰克氏放线菌,并命名为菌株Fk-17.02、菌株Fk-17.03、菌株Fk-17.04、菌株FK-17.09、菌株FK-17.11;1、5、8、10号菌株为卡诺氏(Nocardia)属放线菌,命名为菌株QN-17.01、菌株QN-17.05、QN-17.08、菌株QN-17.10;6、7、12号菌株为小单孢菌属(Micromonospora)放线菌,命名为菌株Mi-17.06、菌株Mi-17.07、菌株Mi-17.12。(3)经分离纯化鉴定后的沙棘根瘤菌的单菌落菌株,采用以属为单位单独回接和组合回接,然后在采用以单菌株为单位进行回接试验,发现弗兰克氏放线菌能够直接促进沙棘植株结瘤,个别卡诺氏属放线菌(Nocardia)属放线菌能够促进植物结瘤,小单孢菌属(Micromonospora)放线菌和卡诺氏(Nocardia)属放线菌对沙棘根瘤的形成以及沙棘植株的生长发育也有明显的促进效果,能够促进沙棘植株叶片蛋白质含量及叶绿素含量的增加,硝酸还原酶活性的增强,在固氮体系中也具有一定的作用。
中文关键词沙棘 ; 根瘤菌 ; 固氮基因 ; 弗兰克氏放线菌 ; 非弗兰克氏放线菌
语种中文
国家中国
中图法分类号S793.6;Q939.114
来源机构吉林农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/354885
作者单位吉林农业大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 李利坤. 沙棘根瘤菌的分离鉴定及根瘤菌对植株生长发育的影响[D]. 吉林农业大学,2018.
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