全 文 ：!,l!川农业大学学报 1 9 8 8 6 ( t ) : 2 8 7一 2 9 0
J
.
S e i e h t l a x一 A g r i e 。 U n i v 。
苔子 、 花生根瘤菌种的选育和应用
黄怀琼
(四川农业大学农化系 )
摘要 : 激光对生物效应的研究和在工 、 农 、 医方面上的应用有很大发展 。 国内使用激光
技术诱变短小芽抱杆菌 A S I . 27 1等均取得一定效果。 本研究的 C O Z激光诱变的若子根瘤菌株
4 `一 0 4 , l 产一 0 6和 C O Z 、 N Z激光诱变的花生根瘤菌株 C O Z一 5 尹 、 N Z一 01 具感染性 强 ,
结瘤数多 , 固氮率高的优良特性 。
主题词 : 若子 ( 4 9 B G ) 激光辐照 ( 4 7 T ) 根瘤菌 ( 4 5 L A )
1 9 8 8 年 , 荷 兰 学 者 别 依 林 克
( M
.
W
·
B e i l j e r n e k ) 第一次获得了根瘤菌
的纯培养 。 1 8 8 9年 , 波兰学者柏拉兹莫夫斯基
( P : a z m o w “ k i) 用根瘤菌纯培养接种 豆科
植物 , 形成了根瘤 。一 < 1 > 1 8 9 5年 , 英美首
先兴起了豆科根瘤菌剂的商品生产 。 因此 ,
30 年代人工接种根瘤菌剂在 国际 上 广 泛 应
用 , 在农业生产上发挥了根瘤菌与豆科植物
共生固氮作用 。 我国的土壤微生物学工作者
开展这项研究已有半个世纪 , 50 年代在东
北 、 华北及长江流域进行了大豆 、 花生 、 着
子 、 紫云英的接种试验推广 , 取得了显著的
增产成效 。 70 年代 , 为进一步开发利用生物
固氮资源 , 恢复根瘤菌剂接种技术 , 提高接
种剂的经济效益 , 我们对苔子 、 花生根瘤菌
株的选育和接种剂的应用作了研究 。
激光诱变选育高效根瘤菌松
应用激光技术诱变育种国 内 有 很大 发
展 , 如短小 芽 抱 杆 菌 IA S I . 2 7 2 ( B a e .
p u m i l u s )
、 枯草杆菌 ( B a e . s u b t i l 1 5 ) 、
蜡质芽 抱 杆 菌 ( B a e . C e r e u s ) < 2 >及 细
黄链酶菌等 ( S t r e p t o m y e e s m i e r o f l a v u s )
都有一定的诱变效果。 以 自选若子根瘤菌株
( R h
。 v i e反a ) 0 0 4 、 0 0 6为出发菌株 , 经 C O ;
激光辐照处理菌悬液 , 采用富集培养方法 ,
分离出诱变菌株 , 通过结瘤筛选和盆裁试验
选出结瘤和固氮能力强的 4产一 0 4 、 1 `一 0 6
C O
: 激光诱变菌株 , 用慢生型花 生 根 瘤 菌
株 ( R h 。 a r a e h i s ) 0 1、 C : (由中国 农 科 院
湖北油料所引进 ) 分别采用 N : 激光 、 C O : 激
光处理 、 获得 N Z一 0 1、 C O Z一 5 产诱变菌株 ;
还从 “ 天府三号 ” 花生根瘤中分离筛选出快
生型花生根瘤菌株 85 一 7 、 85 一 1 9。 所获诱
变菌株 , 经重复试验确证其感染力和结瘤性
能均优于原菌株 ,植 株干重及含氮量增加 , 花
生根瘤菌诱变菌株 N : 一 01 、 C 。 :一 5 ’ 利 用
有机氮和抗逆性强 , 耐 40 ℃和耐盐性达 4% 。
这些有利于提高人工接种的适应性和效果 。 `
且激光诱变菌株对豆科植物品种的敏感性较
原菌株强 。 如 N Z一 01 与天府花生品系7 9 5 一
12 2
、
7 9 6一 4 9 、 C O Z一 5 ’ 诱变菌株接 种 7 8 4
一 185 、 79 3一 28 花生品种分别提高单株结瘤
数和提高固氮量 , 4 尹。04 若子根瘤菌诱变菌
豌株与不同豆品种的感染力和结瘤数也有明
显差异 。 可见研究根瘤菌株与豆科植物品种
间的亲和性为应用人工接种根瘤菌剂 , 提供
两种生物共生关系的最佳组合 , 发挥共生固
氮作用的有效性 , 与国内外的研究报导是一
1 9 8 8年 5月 2 9日收稿。
DOI : 10. 16036 /j . i ssn. 1000 -2650. 1988. 04. 008
2 8 8
致的 。 <3> <4 > <5 > 至于诱变菌株的
优 良特性的稳定性问题 , 若子根瘤菌株比花
生根瘤菌株差 , 是否与根瘤菌的种类和生长
型有关 , 尚待研究 。
C O Z激光诱变菌株 4 尸一 0 0 4 、 1 ` 一 0 0 6
田间接种试验
1 0 8 1一 1 9 8 3年 , 以 4 产一 0 0 4 、 I 产 0 0 6诱
变菌株及对照菌株 S一 6 0 3 4 (南京土壤 研 究
所提供 ) 、 0 0 4 、 0 6分别制成洋菜根瘤菌剂
型 , 在四川省德阳县苔子绿肥老区第四纪灰
棕冲积性水稻田上 , 连续两年进行小区 、 大
面积对比试验及盆裁试验 。 接种两个诱变菌
株的苔子单株座瘤率高达 5 1 . 69 %及 42 . 2 5%,
整个生育期增加氮素 1 38 一 46 5毫克 /株 ; 增
产酋种比对照高 1 . 9一 1 1 . 5% , 增 收 若 糠
.4 4一 1 4 . 6% 。 表明 C O Z激光诱变若 子 根 瘤
菌株在种植绿肥高产老区仍有效。 < 6 > 在
葫豆青饲料接冲卜4 ` 一 0 4苔子诱 变 菌 株 的
“ 互接种族” 效应较好 。 葫豆生育期植株全
痰量均比其它处理高 , 折 合每亩葫豆青增加
纯氮 14 . 6一 1 8 . 8斤 , 土壤有机质 , 有效磷等
有所增加 。 见表 (一 ) 。
激光诱变花生根瘤菌株 N Z一。 l 、 c o : 一
5 尹的接种试验
根据 1 9 8 6年花生根瘤菌田间小区试验的
统计分析 , 参试菌株均比不拌菌增产 , c o
一 5 产诱变菌株及 C , 、 01 菌株在仁寿县 试 验
点达到极显著 ; 花生盛花期两个诱变菌株植
株固氮量比不拌菌增加 2 0 . 3一 6 6 。 89 毫 克 ,
比0 1、 C :菌株增加 2 1 . 8 8一 3 1 . 9 5毫克 。 见表
(二 ) 、 (三 ) 。
应用根瘤菌剂接种 “ 天府三号 ” 花生的
效果
1 9 84 年 , 涪陵地区良凡 “ 天府三号 ” 花
生品种 , 采用良种良法配套技术 , 应用人工
接种根瘤菌剂 , 获得了较好的根瘤菌剂的接
种效果。 ( 7 )
不同花生根瘤菌株 C , 、 01 、 97 一 l 、
表 (一 ) 4 `一 0 04 曹子根瘤菌株接种葫夏的效果 1 9 8 2 。 1 0一 1 9 8 3 。 3
植 株 上 壤 植 株 土 壤
< l > < 2 > < 3 > < 4 > < 5 > < 6 > < 1 ) < 2 > ( 3 ) ( 4 > ( 5 > < 6 >
C K 4 9
。
7 O
。
0 7 4
。
6 4畏理3 · 0 9 6 8{o
· ` 4 7 3 2 7 4 4 。 7 0 。 2 7 5 · 0 3 2 0
{
2
·
7 2 3 2
{
o
· ` 4 5 5 l 4
0 0 4 5 7
.
9 0
。
0 7 4
。
7 7 6 8 2
·
9 6 7 6一o · 15 0 1 2 3 4 6 。 0 O。 4 1 5 · 4 5 7 0 13 · 0 4 3 0一o · 1 4 5。 1 3
4
, 一 0 0 4 6 6 。 5 0 一 0 8 4 。 8 8 4 0 2 一 7 7 3 410 . 1 3 9 7 8 4 8 。 9 0 。 2 5 5 一5 7 6 3 .2 . 9 9 1 2 ;0 . 1 4 9 9!1 1 6
续 表
\ \ 项 目 成 熟 期
\ 、
\ 植 株 土 壤
处 理 \ 、
\ ( 1 > < 2 > ( 3 > < 7 > < 8 > < 4 > < 5 ) < 6 >
C K 4 5
。
8 0
。
1 7 4
。
2 4 0 6 1 2 9
。
8 3 0 6 0
。
0 2
。
8 4 7 2 0
。
15 2 4 9
0 0 4 3 5
一
9 0
。
2 9 4
。
3 6 9 8
·
1 3 4
。
0 3 0 6 6
。
7 2
。
6 7 6 4 0
。
1 5 9 7 1 0
4 , 一 0 0 4 4 0 。 4 0 。 2 7 4 。 8 13 1 1 48 。 6 3 0 8 6 。 7 3 。 0 0 4 2 0 。 1 5 9 7 1 2
< 1 ) 结瘤数
< 2 >瘤干重 (克 )
< 3 >植株全氮%
< 4 >有机质 %
< 5 >土壤全氮% < 7 >植 株 纯 氮 (斤 / 亩 )
< 6 >土壤有效磷 ( P P m ) ( 8 >葫豆青产量 (斤 / 亩 )
2 8 9
表 (二 ) C O : 一 5’ 、 N : 一 01 , 株小区试脸的毯生产级 仁寿县 1 9 8 6。 4
一花生根瘤菌株
{
C K
}
N Z一。`
}
_` ’
c o
Z一 5 ,
1
C
l
{
” `
刁`区平 均产量 `斤 , } 9
·
5 2
{
` o · 5`
}“ , · “ { ` 2· 0 0 } “ · 5 3每亩产量 ( 斤 ) } 4 7 6 · 0 0 { 5 2 5· 5 0 1 5` 2 · 0 0 { “ 0 0· 0 0 { 5 7 6· 5
L匕任坚兰 { ” } `。 · 4 0 {一 2。 · 2 { 2 6 · 。 … 2 1· o
: 差异傲显者 } . { 匕` * * . } * * { * *
表 (三 ) 诱变 , 株 N Z一 01 、 C O Z一 5, 对花生的周橄效应
几ORù内`兑甘OQ
.…咭.舀,`几, .二飞!l!
es
.
esl
.、wes!
e
项
菌
株
C K
C
1
O -
C O
Z一
N : 一 0 1
2 8
。
3 2 1 6
。
2
3 1
。
3 2 4 8
。
5
3 2
一
2 2 6 0
一
0
3 1
。
0 2 6 8
。
0
2 9
。
0 2 3 5
。
7
固氮酶活性一
( C
:
H
`件m o l e / g ,h r )
植株干重
(克 )
植株全氮
N %
}
毫克 /株
土壤全氮
%
2
。
4 6 0
3沁8 5 3
9
。
9 2 3
7
。
7 9 0
9
。
5 16
2 0
一
4
2 0
。
6
2 2
。
1
1 9
。
5
2 2
。
1
0
一
0 5 2 4
0
。
0 9 4 7
0
一
0 7 7 0
0
一
0 6 8 8
0
。
0 7 0 6
0 9接种 “ 天府三号 ” 花生品种 , 均比 不 接
种菌剂增产 , C : 菌株的花生产量为极显著 ,
比不接菌剂 、 。 0 9 、 97 一 l 、 01 分 别 增 产
2 5
.
1 2%
、
1 7
.
8 3 %
、
1 1
.
0 7
、
5
.
5 %
。
不同花生品种5 0 4一 1 、 8 0 4一 4 、 7 9 5
一1邹 、 79 3一 28 接种 C : 高效菌株 , 以 79 5一
12 2
、
7 93 一 28 的接种效果最佳 , 花生增产达
尹择瓣著孑 比对照 “ 天府三号 ” 品 种 增产
2今冬写及 17 . 6 % 。
一在不同紫色土壤上接种四个花生根瘤菌
表 ( 四 ) 策色土接种 c : 根启苗翻封佑斌 固橄的影晌
土。 类型 …处理 {根瘤总数{
}(个 / 株 ’ {
固氮酶活性
( C
: H
一林m o l e / g . h r )
植株干重
(克 / 株 )
盆毅试脸
固氮量
(毫克 / 株 )一一二` 月干拱冬令一一一
C K
{ 1 3
。
0 l
。
7 4 7 2 . 9 0
植株含氮量
N % {毫克 / 株
2
.
2 , {
。 3 . 2 2
灰棕 紫 泥 土巴 _ _ 1 2生2日
{ e K … 8 : 一 : }
红 紫 泥 土
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。
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一
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8 2 6 7
一
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2
。
0 6 1 3
。
15
八U一5O
.一.2一
·
64一62
红 棕 紫
6 9
。
5
e一土泥紫棕
2 9 0
株对 “ 天府三号 ” 花生品种均有不 同 感 染
力 , 单株座瘤率比对照高 , 固氮 酶 活 性 提
高 , 植株固氮量增加 。 见表 ( 四 ) 。 由于紫
色土类型的理化性质各是。 土著根瘤菌数
量 , 竞争力等影响了接种菌株的适应性和感
染力 , 从而反映花生生育期结瘤 、 固氮效力
的差异 。 而 C ,菌株在四种紫色土上接种 , 均
有不同程度的增产效果 。 但灰棕紫土泥土 ,
含有效钥仅 o . 1 8 p p m 之 由于采取拌钥接种根
瘤菌剂的措施 , 取得了灰棕紫沂土大面积增
产花生 的效果 。 该 区示范接种根瘤剂 5 2 0 8 · 1
亩 , 平均增产 l p . 3了% , 、 , 增收花 生 32 · 02 万
斤 ,经济效益为 11 . 51 万元 。实践证 明 : 选择
根瘤菌株与花生品种组合 , 针对土壤条件 ,
增施肥料是发挥花生根瘤菌剂的接种效果 。
·参考文献 ,
( 1 )
·陈华癸 、 李阜棣等 ( 19 8 1 ) 土壤微
生物学 上海科技出版社
( 2 ) 沈中兴 ( 1 9 8 0) 激光对短小芽抱杆
菌 A S L. 27 1的诱变作用 安徽大 学
学报 1 9 8 0 ( l )
( 3 ) 陈砺廷等 ( 1 9 8 2 ) 花生根瘤菌高效
菌株的选育及其施用效果 生物固
氮通讯 ( 2 8 )
( 4 )
`张学江 ( 1 9 5 3 ) I C R I S A T生 物 固
氮通讯 ( 3 2 )
( 5 ) 姚惠琴等 ( 1 9 8 3 ) 某些生物因子对
」 若子根瘤菌剂和土著根瘤菌竞争结
瘤的影响 土壤学报 ( l )
( 6 ) 黄怀琼等 ( 1 9 5 3 ) C O Z激光诱变选
育苔子根瘤菌株生物固氮通讯
( 3 )
;
( 7 ) 黄怀琼等 (l 9 86 ) 根瘤菌剂接种天
府花生的试验究研 土壤肥料 ( 4 )
R H
.
V I C I A A N D R H
.
T H E IR S E L E C T IO N
A RA C H I S S T R A IN
:
A N D A P P L IC A T IO N
H u a n g H u a i q i o n g
( 5 i c五u a n A g r i。 u l t u r a l U n i v e r s i t v , 亨a a n , S i e h u a n , e h i n a )
A B S T R AC T
T h “ a p p l i e a t i o n o f L a s e r h a s g r e a t l y d e v e l o p e d i n t h e r e s e a r e h o n b i o l o g i e a l
e f f e e t a n d i n i n d u s t r y
, a g r i e u l t u r e
, s u r g e r y
.
10 C h i n a
, t h e a p p l i c a t i o n o f L a s e r
t e e h n o l o g y h a s b r o u g h t s o m e r e s u l t s t o B a e
.
p u m i l u s A s l
.
2 7 1 a n d O t h
e r m o t a
-
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.
H i g h e r N
Z一 f i x i n g C a p a e i t y a n d m o r e n o d u l a t i o n a e e o m p a n i e d w i t h
s t r o n g e r i n f e e t i v i t y w e r e r e s u l t e d f r o m t五e s e l e e t i o n o f R h . V i e i a s t r a i n s 4 产一
一 0 0 4
N
2
I
产 o o 6 o f C O : L a s e r m u t g e n i e a n d R h
.
A r a e h i s s t r a i n C O
: 一 5尸 , N :一 0 1 o f
L a s e r m u t g e n i e
.
S U B JE C T W O R D
:
C O M M O N V E T C H , L A S E R R A D I A T IO N , N O D U L E
B A C T E R工A