第5期管凤贞等:紫云英根瘤茵的分离与鉴定
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中下游地区广泛种植。加之其淀粉、氨基酸等含量丰富,近年来利用紫云英花粉开发出来的紫云英蜂蜜,更是以其优良的口感和良好的保健功能受到了许多消费者的青睐。
根瘤菌作为一种革兰氏阴性短杆菌,菌体感染豆科植物根后会与豆科植物共生形成根瘤。豆科植物与根瘤菌共生具有固氮能力强、固氮量大、抗逆性强的优点,是生物固氮中最高效的体系,固氮量约占生物固氮总量的65%[1]。因此,高效根瘤菌的选育已成为豆科作物增产增效的关键。目前常用的选育方法包括自然选育心】、杂交选育口]、诱变选育‘4“]、原生质体融合选育【73及基因工程选育[B]等,由于自然界是1个庞大的菌种资源库,因此自然选育在各种选育方法中仍处于重要的地位。虽然自然界根瘤菌资源广泛,但根瘤菌与豆科植物之间的共生结瘤是1个复杂的过程,表现出一定的专一性,只有对目标豆科作物接以合适的根瘤菌,才能促使其形成有效的根瘤以提高植株的固氮效率和产量。目前,对于根瘤菌与豆科植物匹配性能的研究主要采用水培法和琼脂试管培养法L9j,2种方法各有优缺点。因此,本试验从紫云英根瘤中分离出18株固氮菌,对各菌株菌落形态、生理生化特性、
16S
rDNA等方面进行分析和鉴定,初步确定18株菌的系统发育地位,并采用琼脂试管法和水培法将部分菌株与闽紫1号、闽紫5号、闽紫6号、闽紫7号和8410441进行配对结瘤,进而对配对结果进行对比,分析2种方法在紫云英品种与根瘤菌配对能力上的差异。
1材料与方法
I.1材料
1.1.1
18株紫云英根瘤菌株从采自福建永泰、
闽清和浦城等地紫云英的根瘤中分离获得,分离后分别命名为z1、Z3、ZKI、ZK7、ZLH2、2QH、GZ、
XZ、M3、M6、Mi0、B1、B3、B4、B5、B6、B7、YX。
1.1.2
紫云荚闽紫l号、闽紫5号、闽紫6号、
闽紫7号和80410411由福建省农业科学院土壤肥料研究所选育。
1.1.3培养基
(1)YMA固体培养基:甘露醇10.0g、酵母
粉0.4g、MgS04 7H200.2g、KzHP040.5
g、
NaCl0.2g、CaC033.0
g、琼脂15g、微量元素
液1mL、H20
l000
mL,pH7.2。其中,微量元
素液:H38032.86g、MnSql.81g、ZnS040.22
g,CuSO,0.80g、H2M0020.02
g、加蒸馏水至
1000mL。
(2)YMA液体培养基:蔗糖10.0g、酵母粉
1.0
g、MgS04 7H2O0.2g、K2HP040.5
g、
NaCl0.1
g、CaCl20.05
g、Rh微量元素液4.0
mL、H,O1000mL,pH6.8~7.0。
(3)琼脂试管法培养基:K。HPO。0.136
g、MnSO。1.810g、KCl0.075g,ZnS040.220
g、
MgSO_‘ 7H200.060g、H3BO。2.860g、CaS04
0.460
g、CuS04 5H200.800g、H2M0020.020
g、Ca(N03)20.030
g、柠檬酸铁0.075g、琼脂
8~10
g。
(4)水培法培养基:KH2PO,2.2g、MnS04 H20
100.0mg、KCI15.5g、ZnS04 7H2025.0mg、
MgS04 7H2025.0g、H3B(125.0rag、CaCIz 2H20
21.5g、CuSO, 5H。O25.0mg、Na:MoO, 2H205.0mg、NaN033.0
g、柠檬酸铁3.0
g。
1.1.4主要仪器设备PCR仪、水浴锅、电泳仪、凝胶成像系统、三角瓶、1.8
cmXl8cm滤纸
条、试管架、镊子、烧杯、带滤纸的灭菌培养皿、不带滤纸的灭菌培养皿、聚乙烯薄膜、光照培养箱、超净工作台等。
1.2方法
1.2.1紫云英根瘤茵的分骞从福建永泰、闽
清、浦城等地获得的紫云英中选取生长状态良好的植株,取其根部肥大、饱满、粉红色的根瘤,用水冲洗去泥,然后用无菌水反复冲洗,滤纸吸干,再用75%乙醇浸泡2rain,0.1%氯化汞浸泡2~5rain。无菌水冲洗5~6次,于无菌条件下,用镊子将根瘤压碎。将挤出液接种到斜面试管内,28℃培养,长出菌落之后,进行平板稀释分离,将单菌落接到斜面上。重复进行稀释分离,获得单菌落接种到斜面上保存口]。
1.2.2根瘤茵的细茵学鉴定
(1)形态学鉴定:参照根瘤菌常规鉴定方法[10-12]进行革兰氏染色及对菌落特征进行描述。
(2)生理生化试验:YMA刚果红反应、牛肉膏一蛋白胨反应、BTB反应、石蕊牛奶反应、3一酮基乳糖反应、柠檬酸盐反应。
1.2.3茵株16SrDNA的测定
根瘤菌DNA提
取参照文献[13]方法进行。PCR扩增扩增体系
25肛L:lO×PCRBuffer2.5pL、dNTP2.5肛L、
模板DNA
1.0弘L、Serineproteinase-10.5弘L、
Serine
proteinase-2
0.5“L、rTaq酶0.25t.tL、
ddH2017.75“L。
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