8. 2
6~ 7
HH 2
4. 1
3~ 4
HH 4
3. 1
9~ 10
HH 5
2. 7
6~ 7
HS3
8. 0
3~ 4
HS2
2. 4
5~ 6
HS1
4. 5
6~ 7
9~ 10 6~ 7 3~ 4 2~ 3 2~ 3 9~ 10 2~ 3 3~ 4
2. 3 生理生化特性 各菌株的生理生化特性见表 2。所有供试菌株均
2. 2 生长特性 分离纯化的 根瘤菌在 YMA 平板 上生长, 细胞杆
状、菌落圆形、隆起、乳白色或半透明, 边缘整齐, 具光 泽。在分离培养过程中, 发现各菌株之间的生长速度 存在很大的差异。部分菌株在 2天内能形成良好的典 型菌落, 而一些菌株则需要 6~ 7d或更长时间才能形 成。按其 生 长速 度可 将 根瘤 菌 分为 快 生 菌与 慢 生 菌 [ 6] , 快生根瘤菌平均代时为 2~ 4h, 从根瘤分离时, 3 ~ 4d可在平板看到单个菌落; 慢生根瘤菌平均代时 7 ~ 9h, 从根瘤分离时, 7~ 10d才能在平板上看到单个 菌落。结合生长代时测定, 所分离 17 株根瘤菌 中, 9 株为慢生菌, 8株为快生菌。各菌株生长特性见表 1。
将大豆种子于 95% 乙醇 浸泡 30s, 回收 乙醇, 用 0. 1% 氯化汞浸泡 5m in, 回收氯化汞, 无菌水冲洗三次 后, 置于无菌培养皿中 28 催芽, 待根长至 1cm 时, 以 无菌蛭石为基质, 采用砂培法种植大豆。根瘤菌制成
菌悬液, 接种于已经种上豆种的蛭石表面, 每菌株 3次 重复, 设不接种的大豆为对照。 60天后收集根瘤, 测 定根瘤总数, 根瘤干重, 植株干重及植株全氮量。 1. 3 代时测定
收稿日期: 2006 01 05; 修订日期: 2006 03 09 基金项目: 沈阳农业大学青年基金项目资助 ( 200409) 作者简介: 刘灵芝 ( 1974 - ), 女, 黑龙江省佳木斯市人, 硕士, 讲师, 主要从事微生物教学与科研。 Te:l 024 - 88849991; T ax: 024- 88487155,
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蔗糖 Suc rose
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第 38卷第 1期 2007年 2月
土壤通报 Chinese Journal o f So il Sc ience
V o.l 38, N o. 1 Feb. , 2007
北方地区大豆根瘤菌的生物学特性
刘灵芝, 陈玉玲, 陈志刚, 姜 亮, 吕晓锋
( 沈阳农业大学 土地与环境学院, 沈阳 110161 )
以去掉甘露 醇的 YMA 培养基为 基本培养基, 采 用生长谱法 [ 4] 测定各菌株碳源利用情况。
1. 6 耐盐实验 改变 YMA 液体 培养基中氯化钠 含量, 分 别调至
0, 0. 01% , 0. 2% , 0. 5% , 1. 0% 1. 5% , 2. 0% 。灭菌后 分装各试管 5m ,l 以不接菌为对照。 28 摇床培养 3~ 7 天 观察结 果。 1. 7 耐酸碱度
E- m ai:l lzl iu@ syau. edu. cn
14 2
土壤通报
38 卷
2 结果与分析
将 17株根瘤菌接种到辽豆 15后, 结果表明, 供试 菌株均能与辽豆 15有效结瘤, 菌株平均结瘤数为 47, 说明土著根瘤菌具有较强的结瘤性。但从结瘤情况可
看出, 不同菌株的共生特性存在着明显的差异。其中, 结瘤数最多者 (菌株 H S1)为最少者 (菌株 LK5) 的 6. 1 倍; 植株干重最高者 ( 菌株 HH 4) 为最低者 ( 菌株 LK5) 的 2. 09倍; 根瘤干重最高者 ( 菌株 LB2) 为最低者 ( 菌 株 LK5)的 13倍; 植株全氮量最高者 ( LB4 ) 为最低者 ( LK5) 的 2. 4倍。从实验结果可知, 菌株结瘤数与根 瘤干重之间因根瘤大小不一, 二者没有相关性; 而多数 植株的干重与植株全氮量之间存在着一定的相关性, 这与徐传瑞等 [5]提到的固氮效率高的菌株可以为植 株提供更多的氮素, 因此植株生长更为旺盛, 干重也更 高的观点相符合。实验中部分植株虽干重较大, 但叶 色发黄, 其植株全氮量并不高。因此, 植株干重与全氮 量之间的关系还需进一步考察。
接种根瘤菌于 YMA 培养液中, 28 摇床培养, 8h 后用 721型 分光光度计测定 光密度值, 持续 测 36~ 42h。以培养时间为横坐标, 光密度值为纵坐标绘制生 长曲线图, 以光密度值倍增时间为菌株世代时间。 1. 4 生理生化实验
3- 酮基乳糖, 淀粉水解, 柠檬酸盐利用实验, 牛肉 膏蛋白胨实验, 明胶水解, 石蕊牛奶反应等按常规方法 进行 [ 3] 。以 上实验均设空白 对照, 3次重 复, 无 菌操 作。 1. 5 碳源利用
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LK 5
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-
-
-
产酸
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-
-
LB2
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产碱
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LB3
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LB4
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+
产碱
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+
产碱
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LB5
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产碱
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HL3
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+
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产碱
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HL4
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产碱
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HL5
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产碱
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HH 1
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产碱
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HH 2
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产酸
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HH 4
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+
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产酸
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HH 5
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+
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产酸
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1期
刘灵芝等: 北方地区大豆根瘤菌的生物学特性
1 43
4)。
表 3 根瘤菌的碳源利用情况
T able 3 Carbon sou rce u til ization of ind igenous rh izob ia
菌株
Str a in
LK 3 LK 4 LK 5 LB2 LB3 LB4 LB5 HL3 HL4 HL5 HH1 HH2 HH4 HH5 HS3 HS2 HS1
-
-
H S3
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-
-
-
产碱
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-
-
H S2
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产酸
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-
H S1
-
-
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-
产酸
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-
-
2. 4 碳源利用 靖元孝等 [ 7] 认为慢生型根 瘤菌利用碳源 范围较
窄, 一般不能利用蔗糖、麦芽糖、乳糖等双糖。本研究 中, 葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖五种供试碳源均 可不同程度地被 17株大豆根瘤菌所利用 ( 表 3) 。在 双糖利用中, 快生菌与慢生菌并未表现出明显的区别。 五种碳源中, 所有菌株对果糖具有较好的利用能力, 而 部分菌株如 LK3、LK5、LB3、HH 2则表现为葡萄糖利用 能力较弱。 2. 5 耐盐性
表 4 根瘤菌的耐盐性
T able 4 N aC l tolerance of indigenous rh izobr a in LK 3 LK 4 LK 5 LB2 LB3 LB4 LB5 HL3 HL4 HL5 HH 1 HH 2 HH 4 HH 5 H S3 H S2 H S1
表 1 根瘤菌的生长特性 T able 1 G row th ch aracteristics of rh izob ia