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根瘤菌-豆科植物固氮体系的共生固氮量约占生物固氮总量的65%,是生物固氮中固氮量最多、效率最高的体系,开展根瘤菌菌种资源调查、遗传多样性及结瘤机制等研究对更好地了解该共生体系具有重要意义。成都平原肥沃土壤和适宜的气候为大豆、豌豆、蚕豆等植物提供了良好的生长环境和条件。那么,多种豆科植物长期轮作、套作会对土壤中根瘤菌的类群分布产生怎样的影响。本研究从成都平原采集豌豆根瘤及其栽培土壤,并通过捕捉试验获得了与蚕豆、苜蓿和大豆结瘤的根瘤菌,采用BOXAIR-PCR、16S rDNA PCR-RFLP、16S rDNA序列、持家基因序列和共生基因序列分析等方法对获得的供试菌株进行研究分析,获得了以下结果:(1)研究区域内的土壤中广泛存在着能够与豌豆、蚕豆、苜蓿和大豆等豆科植物共生结瘤的根瘤菌种群。(2) BOXAIR-PCR指纹图谱将豌豆根瘤分离所得105株菌株分为6类,其中遗传群ⅠⅡ包含的菌株最多为54株,16S rDNA PCR-RFLP分析则将供试菌株分为11种16S rDNA遗传图谱类型,两种分析方法的结果显示出一定相似性。在此基础上选择38株代表菌株采用16S rDNA序列分析,结果表明代表菌株在系统发育上分别属于R. leguminosarum的三种生物型。(3) 16S rDNA序列和持家基因(atpD和glnⅡ)序列分析结果表明,研究区域土壤中能够与豌豆、蚕豆、苜蓿和大豆结瘤的根瘤菌在系统发育上分别属于R.leguminosarum、S. meliloti、S.fredii、B. betae、B.japonicum、B. liaoningense和Belkanii,再次证实了研究区域土壤中存在着丰富的根瘤菌种群。(4)共生基因(nodC和nifH)序列与将16S rDNA序列、持家基因序列对照分析,结果显示研究区域内根瘤菌种间共生基因横向转移现象普遍存在,如芷蓿根瘤分离所得菌株的16S rDNA、持家基因序列分析显示所有供试菌株在系统发育地位上属于S. meliloti,而共生基因序列分析的结果却是所有供试菌株与S. kummerowiae系统发育关系最接近,该结果表明S. kummerowiae的部分共生基因可能在长期的遗传进化过程中出现了转移向S. meliloti的现象。同样的结果还出现在对大豆和蚕豆根瘤分离所得菌株的分析中。(5)根瘤菌遗传型的地理分布与土壤理化性质等环境因素存在相关性。豌豆根瘤分离所得菌株的BOX-RCR分析结果显示不同遗传图谱类型的根瘤菌在区域内的分布特征,与不同理化性质类群的土壤中分布存在一定的规律。综上所述,成都平原土壤中存在较为丰富的根瘤菌种群,能够与多种豆科植物形成共生固氮体系;土壤的理化性质等环境因素对不同遗传型根瘤菌的地理分布特征造成影响:而且,研究区域内根瘤菌种间共生基因横向转移现象普遍存在。研究结果充实了对成都平原土壤中根瘤菌种群的分布特征的了解,为选育高效根瘤菌奠定了基础。