全 文 ：第 32 卷 第 4 期
2011 年 10 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 32 No． 4
Oct． 2011
紫穗槐根瘤菌抗逆性的初步研究
*
冯建芳1， 方 亮1＊， 王素英2， 刘凤玲1， 杨俊嫒1， 秦 强3
(1． 内蒙古农业大学林学院，呼和浩特 010019;2． 内蒙古林业科学研究院，呼和浩特 010010;
3． 内蒙古巴彦淖尔市森防站，临河 015000)
摘要: 紫穗槐(Amorpha fruticosa L．)是广泛分布于我国平原地区、具有较强抗逆性和较高应用价值的落叶灌木。
本文对 2009 年于内蒙古巴彦淖尔市临河区(即河套平原)采集的紫穗槐根瘤菌株进行了耐盐性、耐酸碱性、生长温
度范围和抗生素的抗性初步研究。结果表明:供试菌种可以在 7% NaCl 的 YMA 培养基缓慢生长;在 pH5 ～ 12 的范
围内能够生长;在 60℃下处理 10min后，仍有活性;菌株对不同的抗生素表现出不同的抗性。本实验证明了紫穗槐
根瘤菌有较强的抗盐碱性和抗高温的能力。
关键词: 紫穗槐; 根瘤菌; 抗逆性
中图分类号: S722 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2011)04 － 0156 － 04
A PRELIMINARY STUDY ON THE STRESS RESISTANCE OF
RHIZOBIA LSOLATED FORM Amorpha fruticosa L．
FENG Jian － fang1， FANG Liang1， WANG Su － ying2， LIU Feng － ling1， YAN Jun － juan1， Qin Qiang3
(1． College of Forestry，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010019，China;
2． Forestry Research Institute of Inner Mongolia ，Hohhot 010010 ，China;
3． Inner Mongolia Bayannaoer Forest Protection Station LingHe 015000，China)
Abstract: Amorpha fruticosa L． which belongs to fallen － leaf species is widely distributed in the plain of our country ，it has strong
resistance and high application value． Several biochemical characteristics were determined，including resistance to salt，acid － alkali，
temperature variation and intrinsic antibiotics to the strain of rhizobia isolated from Amorpha fruitcosa L． in bayannor of inner Mongolia
in 2009． The results indicated that mold the strain supplied could tolerate NaCl stress at 3 % concentration，it could grow at a range of
Ph from 5 － 12 ，it could survive when it is put in the Environment of 60 degrees below zero for ten minutes，The strain displays the dif-
ferent resistance to the different antibiotic． It has been proved from the experiment that Amorpha fruticosa L． nodule strain has the abili-
ty of anti － high anti － salt alkaloid and anti － high temperature．
Key words: Amorpha fruticosa L; Rhizobia; Resistance
紫穗槐(Amorpha fruticosa L．)为多年生落叶丛
生灌木，生长快、耐瘠薄、抗性和适应性强，有根瘤，
具固氮作用，可改良土壤，用途较广，可以作为防护
林的优良树种，与其他树种混交可以提高造林成活
率和促进林木生长。已有不少报道说明根瘤菌的生
长适应性直接影响到根瘤菌的应用效果，而对树木
根瘤菌的抗逆性研究鲜有报道［1，2，13］。本文从紫穗
槐的固氮特性出发，试图通过研究探讨紫穗槐根瘤
菌对温度、pH、NaCl 的耐受性以及抗药性等方面的
适应性变化，为该类生物在固氮树种资源研究、应用
等方面提供有意义的科学数据和理论依据。
* 收稿日期: 2011 － 04 － 05
基金项目: 国家科技基础条件平台项目(2005DKA21207 － 24)
作者简介: 冯建芳(1985 －) ，女，硕士研究生，主要从事森林培育理论与技术的研究．
* 通讯作者: E － mail:fangl1958@ 163． com
1 材料与方法
1． 1 供试菌种
2009 年于巴彦淖尔市临河区北郊防护林带采集
紫穗槐新鲜、健壮的根瘤带回实验室进行分离、鉴
定、培养、保存。
1． 2 根瘤菌抗盐能力测定
分别配制含 NaCl 质量分数为 0． 1%、1． 5%、
2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10% 的 YMA
培养基，其中 0． 1%为 YMA培养基基础盐浓度。对
试验菌株进行活化培养，将培养的菌株接菌在以上
不同浓度的 NaCl的 YMA培养基上接种，在 28℃下
培养，3d ～ 5d后观察生长情况，每一浓度梯度 3 次
重复，生长记为“+”，不生长记为“－”。
1． 3 耐酸碱能力测定
设置 pH值分别为 3、4、5、6、7、8、9、10、11 和 12
等 10 个梯度的 YMA 培养基，用 1 mol /L 的 NaOH
或 1 mol /L 的 HCl 将 YMA 培养液调至设定的 pH
值，将培养液制成培养基，高温灭菌，制成平板，划
线接种后置于 28℃恒温箱中培养，3d ～ 7d后观察生
长状况，记录同上。
1． 4 根瘤菌耐高低温能力测定
设 6 个温度处理，分别为 10℃、17℃、25℃、
30℃、40℃和耐高温(60℃)处理。将供试菌株划线
接种于 YMA 平板培养基上，分别置于不同的处理
温度下培养。高温处理是将接种后的 YMA 培养基
先放在 60℃恒温处理 10min，再置于 28℃培养，以
28℃为对照。除 4℃和 10℃处理 2 周后观察外，其
余处理 5d ～ 7d 后观察记录菌落生长情况，记录同
上。
1． 5 抗生素抗性测定
选取硫酸链霉素(Sm)、硫酸阿米卡星(Ami)、硫
酸庆大霉素(Gm)和氨苄西林钠(Amp)4 种抗生素，
配置不同质量浓度的抗生素溶液，并将其定量加入
基础培养基 YMA中，4 种抗生素分别配制如下 6 个
质量浓度:0． 5μg·ml － 1、1μg·ml － 1、5μg·ml － 1、
50μg·ml － 1、100μg·ml － 1和 300μg·ml － 1。将各
种浓度的抗生素溶液过滤灭菌后，分别加入到高温
灭菌后的基础 YMA 培养基中，各自混匀后，制成平
板，然后用活化的新鲜菌种在含不同浓度抗生素的
平板上进行划线接种。以不加抗生素基础培养基
YMA作为对照，28℃培养 7d 进行观察记录，记录同
上。
以上试验均设 3 次重复。
2 结果与分析
2． 1 紫穗槐根瘤菌的耐盐性
如表 1 所示，紫穗槐根瘤菌表现出很高的耐盐
能力，菌株可以忍耐 7%的 NaCl，在盐浓度 6%和 7%
的培养基上能生长，但生长较差;在 2% ～5%的盐浓
度范围内能适应生长，在 0． 01% ～1%内生长良好。
表 1 不同盐浓度对根瘤菌生长的影响
Tab． 1 The effects of different NaCl solution concentration on growth of rhizobium
菌株
Strains
NaCl(%)
0． 01 0． 1 1 2 3 4 5 6 7 8
+ + + + + + + + + + + － + － －
注:“+ +”生长良好、“+”生长一般、“+ －”生长差、“－”不生长
2． 2 酸碱度对紫穗槐根瘤菌生长的影响
表 2 结果表明，紫穗槐根瘤菌具有较广泛的耐
酸碱适应性，在 pH 值 5． 0 ～ 12． 0 的范围内可以生
长;菌株在 pH值 5、11、12 的培养基上生长较差，但
有一定的活力;在 pH 值 7． 0 － 9． 0 范围的培养基生
长良好，菌株具有良好的碱适应性。
表 2 不同的 pH值对根瘤菌生长的影响
Tab． 2 The effects of different pH on growth of rhizobium
菌株
Strains
pH值
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
－ － + － + + + + + + + + + － + －
注:“+ +”生长良好、“+”生长一般、“+ －”生长差、“－”不生长
751第 4 期 冯建芳等: 紫穗槐根瘤菌抗逆性的初步研究
2． 3 温度对紫穗槐根瘤菌生长的影响
表 3 结果表明，紫穗槐根瘤菌在 10℃下没有迹
象;17℃可以生长，但是生长缓慢;25℃ ～ 40℃下生
长良好;60℃下处理 10min 后，在 28℃下培养，全部
菌株均有生长活力，表现出极强的抗热性。
表 3 不同温度对紫穗槐根瘤菌生长的影响
Tab． 3 The effects of different temperature on growth of rhizobium
菌株
Strains
温度(℃)
10 17 25 30 40 60
－ + + + + + + + +
注:“+ +”生长良好、“+”生长一般、“－”不生长
2． 4 紫穗槐根瘤菌对抗生素的抗性
表 4 是紫穗槐根瘤菌在不同抗生素培养基的生
长情况。从表中可见，供试菌株对 300μgoml － 1的
Amp有抗性，对 100μgoml － 1的 Sm 有抗性，对 Ami、
Gm相对较为敏感，在其 5μgoml － 1培养基上生长受
到抑制。
表 4 紫穗槐根瘤菌对抗生素的抗性
Tab． 4 The resistance of Amorpha fruticosa L． rhizobia to antibiotics
浓度
(μgoml －1)
抗生素
Sm Ami Gm Amp 对照组
0． 5 + + + + +
1 + + + + +
5 + － － + +
50 + － － + +
100 + － － + +
300 － － － + +
注:“+”表示有抗性、“－”表示无抗性
3 结论与讨论
3． 1 供试的紫穗槐根瘤菌表现出很强的的耐盐性，
接种 7d以后有少数菌株可以在盐浓度为 7%的培养
基上缓慢生长。在 NaCl 浓度 1%之内生长良好，盐
浓度继续增加后菌株生长缓慢。
徐开未等(2009)在对四川省凉山州紫穗槐根瘤
菌进行的耐盐性研究中得出，紫穗槐根瘤菌不能在
1%的培养基上生长［7］，而本次试验中紫穗槐根瘤菌
表现出的很高的抗盐性，可能是不同地区的紫穗槐
根瘤菌在种水平上表现出一定程度的地理环境遗传
多样性的原因［3］。
3． 2 紫穗槐根瘤菌的供试菌株可以在 40℃下生长
良好，60℃条件下处理 10min 后，在 28℃下培养，仍
然具有生长活力，表现出极强的抗热性;菌株在 17℃
下生长较差，说明其耐高温能力强于耐低温。
一般认为，根瘤菌的最适生长温度为 25℃ ～
30℃，只有少数苜蓿根瘤菌株可以在在 42． 5℃下生
长，极少数根瘤菌可以在 40℃条件下生长(关桂兰
等，1990)。根瘤菌在 60 ℃条件下处理 5 min 即全部
被杀死(关桂兰等，1991)［11，12］。这与本人的研究结
果基本一致，但紫穗槐根瘤菌表现出不同的抗高温
能力。
3． 3 供试验的紫穗槐根瘤菌表现出较广泛的耐酸
碱适应性，在 pH 值 5． 0 ～ 12． 0 的范围内可以生长;
在 pH值 7． 0 一 9． 0 范围的培养基生长良好，菌株具
有良好的碱适应性。
一些学者的研究结果也证明了根瘤菌有较广泛
的耐酸碱，据报道(关桂兰等，1991) ，根瘤菌生长的
最适值为 pH6 ～ 7 ，有些根瘤菌在 pH4． 5 ～ 9． 5 范围
内能生长［11，12］。
3． 4 在抗药性方面，供试菌株对四种抗生素的抗性
表现为:Amp ＞ Sm ＞ Ami = Gm，随着抗生素浓度的增
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加，培养基上正常生长的菌株逐渐减少。
陈文新等(2003)在关于根瘤菌 －豆科植物共生
多样性与地理环境的关系研究中，对中国华北地区
及中东部地区的紫穗槐根瘤菌的多项分类研究表
明，根瘤菌与豆科植物的共生关系因区域地理环境
的差异而具多样性，同 1 种植物在不同生态条件下，
与不同种的根瘤菌结瘤固氮是 1 个较为普遍的现
象，并经过调查研究结果的累积，将紫穗槐在不同生
态环境下能够与其共生的根瘤菌归为 2 个种，紫穗
槐中慢生根瘤菌(Mesorhizobium amorphae) (华北、西
北 North ＆Northwest of China)和中慢生根瘤菌 1 新
种(Mesorhizobium sp．) (华中 Center of China)［4，8］。
并且被试菌株大多属于紫穗槐中慢生根瘤菌，本次
试验的紫穗槐根瘤菌株尚需对其做进一步的核酸分
析后才能确定。
参 考 文 献:
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檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯
140 － 146．
更 正
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