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利用盆栽植株根瘤分离的方法,从采自重庆忠县和綦江的土样中分离出了60株费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)。与保存的100株费氏中华根瘤菌一道采用盆栽结瘤试验的方法对上述160株菌进行了第1轮的筛选,大豆(Glycine max)品种为渝豆1号和宁镇1号。在所测的160株费氏中华根瘤菌中,SMH12、ZX20、HH29和HW1接种的植株颜色深绿,所接种植株平均干重分别达到3.80、3.64、3.38和3.12g,比对照HN01高179%、167%、148%和129%;比施氮肥对照高42%、36%、27%和17%,其中ZX20和SMH12排名第1及第2位。选取上述4株菌进行了第2轮的复筛,结果表明SMH12和ZX20分别在4株菌中排第1及第2位。所接植株平均干重分别比对照美国大豆慢生根瘤菌剂生产菌株TA11高16.09%和10.76%,与施氮肥对照相近。对复筛的结果进行统计分析表明,SMH12和ZX20的固氮效率明显高于对照HN01和TA11,且达到了显著的水平。这说明SMH12和ZX20确实有较强的固氮能力且比较稳定。 与此同时,我们对部分菌株的进行了固氮酶活和定氮量的测定。菌株HW1、HN01、SMH12、HH29、TA11和ZX20在宁镇1号上的酶活分别达到11.84、10.56、10.14、6.58、4.66和3.81μmolC2H4/g·h,在渝豆1号上达到9.56、2.29、5.28、1.84、5.86和3.92μmolC2H4/g·h。将上述6株菌的固氮酶活与其所接植株的干重进行比对分析,没有发现两者之间有明显的相关性。即大豆根瘤菌菌株的固氮酶活与其总体固氮效率之间没有明显的相关性。接着,又对菌株SMH12、ZX20、HN01所接植株和空白对照植株的氮含量进行了测定。4组植株在渝豆上的氮含量分别为2.26%、2.44%、2.10%和1.70%,在宁镇上的氮含量分别为2.37%、2.25%、2.14%和1.95%。SMH12和ZX20所接植株的氮含量明显高于HN01和CK对照。根据SMH12、ZX20、HN01和CK在渝豆1号和宁镇1号上的干重,4株菌在渝豆1号上的定氮量分别为0.124、0.110、0.044和0.018g,在宁镇上的定氮量分别为0.068、0.074、0.014和0.013g。 进一步对SMH12和ZX20的耐盐性、耐酸碱、大质粒和抗生素抗性进行了测定。在耐盐性方面,SMH12可在最高盐浓度(NaCl)2.5%时生长,而ZX20可在1.5%时生长。耐酸碱性方面,SMH12可在pH为4.0-12.0的范围内生长,而ZX20可在4.0-10.0的范围内生长。耐盐和耐酸碱的实验表明SMH12和ZX20完全可以适应重庆的土壤环境。抗生素方面,在所测的9种抗生素中,两株菌都抗新霉素和氨苄青霉素,对别的抗生素无抗性。对SMH12、ZX20的质粒快检结果表明,两株菌分别含有3个和2个大质粒,这和以前发现的快生型的费氏中华根瘤菌大都含有大质粒的结论一致。 为了测定两种菌的竞争结瘤能力,应用两亲本杂交的方法将含有发光酶基因luxAB的重组质粒pHN102导入到SMH12和ZX20中,对质粒pHN102的稳定性检测结果表明,pHN102可在两种菌中稳定存在。然后对两株菌的竞争结瘤能力进行了测定。在用砂培时,ZX20和SMH12的竞争结瘤能力均不如HN01,占瘤率仅达到40%和50%。在与华中农大根瘤菌试验田土壤竞争时,占瘤率很低,只有8%和2%。然而在与綦江土壤中的土著大豆根瘤菌进行的盆栽竞争结瘤试验时,占瘤率可达到80%和60%。 在重庆进行的小区试验结果表明,接种SMH12和ZX20可以有效增加大豆植株的瘤数、瘤重、鲜重,并可最终提高大豆的产量。在忠县的小区试验结果表明接种华中农业大学2004年硕士研究生毕业论文SMH12可以使大豆产量增加4%,接种ZX20可以增加12%。在紊江,接种SMH12可以有效增加根瘤的数量和重量。