全 文 ：南苜蓿根瘤菌生理生化特性研究
李乔仙 1 ,张斌 2 ,戴燕燕 3 ,刘晓云3＊ ,段新慧 1 ,薛世明 1　
(1.云南省草地动物科学研究院 ,云南昆明 650212;2.西南林学院资源学院 ,云南昆明 650224;3.河北大学生命科学院 ,河北保定 071002)
摘要　[目的 ] 揭示云南省南苜蓿根瘤菌的生理生化特性。 [方法] 对分离自云南楚雄 、昆明、德宏和禄丰 4个地区的 78株南苜蓿根瘤
菌进行 32项生理生化性状的测定和聚类分析。 [结果] 32项性状中 , 20项性状为全同性状 ,另 12项性状菌株间存在差异。 84.6%的菌
株能在含 30g/LNaCl的培养基上生长 ,其中 5株菌能耐 50g/L的 NaCl。所有菌株在酸性条件下不生长;在 pH值为 11以及在 4和 60
℃处理下 10min均能生长;能在含 300μg/ml氯霉素的培养基中生长;对卡那霉素耐受性差。聚类分析表明 ,在 80%的相似性水平上 ,
除 3个菌株不聚群外 ,其他 75株南苜蓿菌株分别聚在 4个表观群中 ,说明相同地理来源的菌株存在着一定的表型差异。 [结论] 该研究
为南苜蓿根瘤菌优良菌株的筛选和接种菌剂的研究提供了理论依据。
关键词　南苜蓿;根瘤菌;生理生化特性
中图分类号　Q939.11　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2009)22-10365-05
StudyonPhysiologicalandBiochemicalCharactersofRhizobiaIsolatedfromNodulesofMedicagopolymorphar
LIQiao-xianetal　(YuannanAcademyofGrasslandandAnimalScience, Kunming, Yunnan650212)
Abstract　[ Objective] ThestudyaimedtoopenoutthephysiologicalandbiochemicalcharactersofrhizobiaisolatedfromnodulesofMedicago
polymorpharinYunnanProvince.[ Method] 32physiologicalandbiochemicalcharactersof78strainswhichisolatedfromnodulesofannual
legumespeciesM.polymorpharin4regionsincludingChuxiang, Kunming, DehongandLufenginYunnanprovinceweredeterminedandtheir
clusteringanalysiswasmade.[ Result] Among32characters, 20 characterswerewholyidenticalcharactersandother12charactersshowed
thediferenceamongthestrains.84.6%strainshadhalotolerantabilityandcouldgrowonthemediumwith30g/LNaCl, inwhich, 5strains
couldgrowinthemediumwith50g/LNaCl.Althestrainscouldn tgrewundertheaciditycondition, couldgrewundertheconditionofpH
at11 andthetreatmentsofdealingwith4and60℃for10minandcouldgrewonthemediumwith300μg/mlchloramphenicol, buttheyhad
poortolerancetothecatalase.Theclusteringanalysisshowedthatthetestedstrainexcept3strainsweredividedinto4phenotypicgroupsatthe
similaritylevelof80%, whichindicatedthatthestrainsisolatedfromthesameareahadsomediversityonphenotypefeatures.[ Conclusion]
ThisstudyprovidedthetheoreticalbasisforthescreeningofgoodstrainfromtherhizobiaisolatedfromM.polymorpharandtheresearchofin-
oculantagent.
Keywords　Medicagopolymorphar;Rhizobium;Physiologicalandbiochemicalcharacters
基金项目　云南省草地动物科学研究院院长基金项目(2007YNBP06);
云南省应用基础研究计划面上项目(2007C067M)。
作者简介　李乔仙(1977-),女 ,云南陆良人 ,助理研究员 ,从事植物与
微生物固氮研究。 ＊通讯作者 , 博士 ,副教授 , E-mail:Liuxi-
aoyunly@126.com。
收稿日期　 2009-04-07
　　南苜蓿(Medicagopolymorpha)为豆科苜蓿属的一年生或
越年生草本植物 ,是优良的豆科牧草和药用植物 ,适宜在热
带 、亚热带地区种植 ,在云南省牧草栽培中占有重要的地位 ,
南苜蓿在云南省种植时间较长 ,但对南苜蓿根瘤菌的研究在
我国目前尚未见报道。
数值分类是根瘤菌表型分类中最常用的方法 ,它应用计
算机对大量未知细菌的表型特征的测定结果进行聚类分析
归群并比较结果的相似性 ,此方法可靠并可以在种的水平上
对未知菌株进行分群 [ 1] 。数值分类的测试性状涉及了营养
利用 、抗性 、耐逆性等生理生化指标的测定。研究表明对根
瘤菌进行生理生化测定可以在相似性水平上对大量菌株进
行初步分群 [ 2] 。笔者对云南楚雄 、德宏 、昆明 、禄丰 4个地区
的南苜蓿根瘤菌进行了抗性 、耐逆性等 32项生理生化性状
的测定和初步聚类分群 ,旨在为南苜蓿高效共生固氮根瘤菌
株的筛选和接种菌剂的研究提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　菌株分离及回接试验　将所采集新鲜的南苜蓿根瘤
用无菌水洗涤 , 95%酒精浸泡 5min, 0.1%升汞消毒 3min,采
用平板划线法分离 、纯化菌株 ,挑取单菌落 ,革兰氏染色镜
检 。菌株的回接试验采用水培法 ,试管中加入 Fahraeus无氮
培养液封口灭菌 [ 3] ,根据培养特征(菌落和菌落形态)从菌株
中选择 30株菌斜面活化后制成菌悬液 ,将无菌处理过的南
苜蓿发芽种子在菌液中浸泡后 ,种植于滤纸支撑的斜面上 ,
并将用于浸泡的菌液倒入大试管中 ,每个菌设 3个重复 ,设 5
个空白对照 ,培养 40d后 ,观察结瘤情况。
1.2　生理生化测定　测定菌株接种均设 3个阳性重复和 1
个阴性对照 ,所用培养基为 YMA培养基 (甘露醇 10 g,
K2HPO4 5g, KH2PO4 0.25 g, MgSO4·7H2O0.2g, NaCl0.1 g,
酵母粉 0.8 g,琼脂粉 18 g,蒸馏水 1 L, pH7.0),在 28 ℃
培养。
1.2.1　耐盐性。将活化的供试菌株接种于 NaCl浓度分别
为 10、20、30、40、50 g/L的培养基平板中 ,以 NaCl0.1 g/L的
浓度为对照 ,培养 3 ～ 5d,以菌体的生长判断耐盐程度。
1.2.2　耐酸碱性。将培养基高压灭菌后 ,用 HCl或 NaOH
调节培养基的 pH值为 4.0、7.0、9.0、10.0、11.0,培养观察
同上。
1.2.3　生长温度范围测定。将菌株接种于培养基上 ,分别
在 10、37 ℃下处理 20 min,在 4、60℃处理 10 min后 ,再置于
28 ℃恒温箱培养 ,观察同上。
1.2.4　抗生素耐性 。选取卡那霉素 、氨苄青霉素 、氯霉素 3
种抗生素分别溶解过滤除菌后加入到已灭菌的培养基中 ,其
中卡那霉素和氯霉素终浓度分别为 5、50、100、300 μg/ml,氨
苄霉素终浓度分别为 5、50、100 μg/ml,以不加抗生素为对
照 ,培养观察同上。
1.2.5　染料抗性测定。将刚果红 、溴百里酚蓝 、龙胆紫 3种
染料分别溶解到培养基中 ,使其终浓度都为 0.1%,以不加染
料的培养基为对照 ,培养观察同上 。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(22):10365-10369 责任编辑　罗芸　责任校对　夏蓉
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2009.22.097
1.2.6　BTB产酸产碱反应。将溴麝香草酚蓝配制为 0.5%
的乙醇溶液 ,再溶解于培养基中 ,其终浓度为 0.5%,接种菌
株于培养基中 ,以不加 BTB的培养基为对照 ,培养观察颜色
变化 ,产酸变黄 ,产碱变蓝。
1.2.7　3-酮基乳糖反应。将菌株接种于含乳糖的培养基培
养皿中 ,以不加 3-酮基乳糖的培养基为对照 ,培养 2 d后用
Benedict试剂覆盖菌苔 ,若菌落周围出现黄褐色沉淀为阳性
反应 ,未出现者为阴性反应。
1.2.8　硝酸盐还原反应。将硝酸盐液体培养基灭菌后接种
供试菌 ,以不接菌培养基为对照 ,分别培养 2、5、7 h后用
Gries试剂检查硝酸盐还原情况 ,橙色为还原阳性 ,若无橙色
再加入 1 ～ 2滴二苯胺试剂 ,出现蓝色为阴性结果 ,不呈现蓝
色仍为阳性。
1.2.9　过氧化氢酶反应。将供试菌株接种于培养基上 ,待
菌苔长出后 ,滴加 1 ml3%的 H2O2立即检查结果 , 5 min内
出现气泡者为阳性反应 ,反之为阴性反应。
1.3　数据处理　将测定的生理生化性状结果按阳性记为
“1”,阴性记为 “0” ,不能确定记为 “N”进行编码后 ,输入计算
机。去除全同性状 ,采用平均连锁法(UPGMA)生成聚类树
状图。
2　结果与分析
2.1　菌株分离及回接试验　该试验共分离菌株 78株。回
接试验是验证结瘤菌株与接种菌株一致性的有效方法 ,也是
鉴定分离的根瘤菌在灭菌条件下在寄主植物上形成根瘤能
力的手段 [ 4] 。供试菌株接种于试管 8 d后可观察到植株根
部有瘤状突起 ,第 20天时 ,大部分植株的根瘤形成 ,形状为
白色或粉红色的椭球形。回接试验的 30株菌 ,除 SWF67402
和 SWF67307未结瘤外 ,其余 28株菌全部结瘤 ,结瘤率为
93.3%, 5个对照生长 40 d后全未结瘤 ,且植株矮小 ,生长缓
慢 ,结果证明分离用于回接的菌株是具有结瘤能力的根瘤菌。
2.2　南苜蓿根瘤菌的生理生化鉴定结果　通过对 78株南
苜蓿根瘤菌进行的 32项性状测定 ,供试菌在耐酸碱性 、生长
温度的耐受性 、10 g/L的 NaCl耐受性 、氯霉素的耐受性 、5
μg/ml氨苄霉素的耐受性 、BTB产酸产碱反应 、3-酮基乳糖反
应 、刚果红 、溴百里酚蓝染料抗性等 20项性状的测定结果全
部相同 ,其余 12项性状的测定菌株间存在差异(表 1)。
表 1　78株南苜蓿根瘤菌菌株 12项生理生化鉴定
Table1　12diversitiesphysiologicalandbiochemicalidentificationof78RhizobiastrainsofMedicagopolymorphar
菌株号
StrainNo.
来源地
Originalplace
耐盐性∥g/L
TolerancetoNaCl
20 30 40 50
抗菌素∥μg/mlAntibiotic
卡那霉素Kanamycin
5 50 100 300
氨苄霉素 Ampicillin
5 50 100
硝酸盐
Nitrate
龙胆紫
Gentianviolet
SWF67340 楚雄苍岭canlingChuxiong + + - - + - - - + + - -
SWF67347 楚雄苍岭canlingChuxiong + - - - - - - - + + + - -
SWF67497 楚雄苍岭canlingChuxiong + + - - + - - - - - - - +
SWF67498 楚雄苍岭canlingChuxiong + + - - + - - - + + - - -
SWF67499 楚雄苍岭canlingChuxiong + + - - + - - - + + - - -
SWF67500 楚雄苍岭canlingChuxiong + + - - + - - - + - - - +
SWF67501 楚雄苍岭canlingChuxiong + + - - + - - - + - - - +
SWF67303 楚雄苍岭canlingChuxiong + - - - + - - - + + -
SWF67529 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + + -
SWF67530 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + +
SWF67521 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67526 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67527 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + - - +
SWF67528 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67533 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + + - - + + + - +
SWF67534 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + + - - + + + - +
SWF67535 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + + - - + + + - +
SWF67536 德宏盈江yinjiangDehong + + + - - - - - + + + - +
SWF67537 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + - + +
SWF67538 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + + + - + + + - +
SWF67539 德宏盈江yinjiangDehong + + + - + - - - + + + - +
SWF67522 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67523 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67524 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67525 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + - +
SWF67531 德宏盈江yinjiangDehong + + + + + - - - + - - -
SWF67532 德宏盈江yinjiangDehong + + - - + - - - + + + -
SWF65100 昆明小哨xiaoshaoKunming + - - - + - - - + + - - -
SWF65102 昆明小哨xiaoshaoKunming + + + - + - - - + + - - +
SWF65105 昆明小哨xiaoshaoKunming + - - - + - - - + + - - +
SWF65107 昆明小哨xiaoshaoKunming + + - - + - - - + + + - +
SWF67356 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + - - +
接下表
10366 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年
续表 1
菌株号
StrainNo.
来源地
Originalplace
耐盐性∥g/L
TolerancetoNaCl
20 30 40 50
抗菌素∥μg/mlAntibiotic
卡那霉素Kanamycin
5 50 100 300
氨苄霉素 Ampicilin
5 50 100
硝酸盐
Nitrate
龙胆紫
Gentianviolet
SWF67451 禄丰城边chenbianLufeng + - - - + - - - + + - - +
SWF67477 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67479 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + - - - +
SWF67480 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67481 禄丰城边chenbianLufeng + + + - + - - - + + - - +
SWF67455 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67456 禄丰城边chenbianLufeng + - - - + - - - + + + - +
SWF67457 禄丰城边chenbianLufeng - + - - + - - - + + + - +
SWF67462 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67463 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + + -
SWF67464 禄丰城边chenbianLufeng + - - - + - - - + + + - -
SWF67466 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + - - +
SWF67470 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + + - -
SWF67350 禄丰城边chenbianLufeng + + - - + - - - + + + - -
SWF67367 禄丰金山jinshanLufeng + + + + - - - - + - - - -
SWF67395 禄丰金山jinshanLufeng + + + + + - - - + + + -
SWF67489 禄丰下板桥 xiabanqiaoLufeng + + - - + - - - + + + - +
SWF67492 禄丰下板桥 xiabanqiaoLufeng + + - - + - - - + + + - -
SWF67494 禄丰下板桥 xiabanqiaoLufeng + - - - + - - - + + - - -
SWF67417 禄丰腰站yaozhanLufeng + + - - + - - - + + + - +
SWF67400 禄丰腰站yaozhanLufeng + + + - + - - - + + - +
SWF67402 禄丰腰站yaozhanLufeng + + + - + - - - + - - - +
SWF67403 禄丰腰站yaozhanLufeng + + - - + - - - + + - - +
SWF67405 禄丰腰站yaozhanLufeng + - - - + - - - + + + -
SWF67407 禄丰腰站yaozhanLufeng + + + - + - - - + + - - +
SWF67409 禄丰腰站yaozhanLufeng + - - - - - - - + + - - -
SWF67410 禄丰腰站yaozhanLufeng + - - - + - - - + + + - -
SWF67412 禄丰腰站yaozhanLufeng + + - - + - - - + + - - +
SWF67414 禄丰腰站yaozhanLufeng + + + + + - - - + + - -
SWF67413 禄丰腰站yaozhanLufeng + + - - + - - - + + - -
SWF67418 禄丰腰站yaozhanLufeng + - - - + - - - + + - - -
SWF67307 禄丰腰站yaozhanLufeng + + + + + - - - + + - - +
SWF67394 禄丰腰站yaozhanLufeng + - - - - - - - + + - - -
SWF67421 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67441 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + - - - + - - - + + - - -
SWF67443 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + + - + - - - + + - -
SWF67446 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + - - - + - - - + + - - +
SWF67447 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + - - + - - - + + - - +
SWF67422 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + + - + - - - + + - - -
SWF67423 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng - - - - + - - - + + + - +
SWF67424 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + - - + - - - + + - - +
SWF67425 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + - - - + - - - + + - - +
SWF67431 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67431 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + - - - + - - - + + + - -
SWF67436 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + - - + - - - + + - - -
SWF67438 禄丰杨家庄 yangjiazhuangLufeng + + - - + - - - + + - - -
注:“ +”表示菌株能够生长, “ -”表示菌株不能生长 , “ -”为未测或不明显。
Note:“ +”meansthatthestrainscangrowonthemediaand“ -”meansthatthestrainscannotgrowonthemedia, “blankspace” meansnottestedornotobvi-
ously.
2.2.1　菌株耐盐性 、耐酸碱性和生长温度范围。分离的 78
株南苜蓿根瘤菌全部都能在含 10 g/LNaCl的培养基上生
长 ,其中 66株菌能在 30 g/LNaCl的培养基上生长 ,占全部
菌株的 84.6%;14株能在 40 g/L的 NaCl的培养基上生长 ,
占全部菌株的 18%;5株能在 50g/L的 NaCl的培养基上生
长;德宏盈江分离的菌全部能在 30 g/L的 NaCl培养基上生
长;昆明小哨分离的 4株菌中有 2株能耐 30g/L的盐;楚雄
苍岭分离的菌除 SWF67347和 SWF67303外也都能耐 30 g/L
的盐;采自禄丰县 5个地点的菌株都不能耐 30 g/L的盐 。根
瘤菌生长的最适 pH值为 6 ～ 7,所有的南苜蓿根瘤菌在 pH
值为 4时均不生长 ,耐酸性差 ,但在 pH值为 7.0、9.0、10.0、
11.0时均能生长 ,说明耐碱性很强。供试全部南苜蓿根瘤菌
10367　37卷 22期　　　　　　　　　　　　　　　　李乔仙等　南苜蓿根瘤菌生理生化特性研究
菌株分别经 4、10、37、60 ℃ 4种温度条件处理后均能正常生
长 ,表明其对温度的适应范围较宽。
2.2.2　抗生素和染料抗性。根瘤菌对天然抗菌素敏感性是
一项重要的生理生化特性 ,可作为分群的一项指标 [ 5] 。所有
供试南苜蓿菌株对氯霉素抗性很强 ,在氯霉素的 4个浓度中
均生长良好;对氨苄霉素耐性较强 ,其中 70株菌对 50 μg/ml
的氨苄霉素有抗性 ,占全部菌株的 89.7%;50株菌对 100
μg/ml的氨苄霉素有抗性 ,占全部菌株的的 62.8%;盈江采
集分离的菌株除 SWF67537和 SWF67531外都能耐 100
μg/ml的氨苄霉素 ,说明来源于盈江的菌耐氨苄霉素的能力
较强。对卡那霉素的耐性差 , 74株菌对 5 μg/ml的卡那霉素
有抗性 ,占全部菌株的 94.9%;仅有 4株菌对 50 μg/ml的卡
那霉素有抗性;除了 1株对 100μg/ml的卡那霉素有抗性外 ,
其他菌在含 100和 300μg/ml的卡那霉素培养基中都不能生
长 。所有菌株在含 0.1%的刚果红和溴百里酚蓝染料的培养
基中都能生长 ,仅有 26株菌能抗龙胆紫染料 ,其中盈江和小
哨的菌株对龙胆紫抗性强 ,但其他采集地的大部分南苜蓿菌
株对龙胆紫的耐性较差。
2.2.3　BTB产酸产碱和 3-酮基乳糖反应。生长速度的测定
和在 YMA培养基上的产酸产碱反应是区分快生型根瘤菌和
慢生型根瘤菌的 2个重要特征。一般地 ,快生型根瘤菌在
YMA培养基上产酸培养基变黄 ,慢生型根瘤菌在 YMA培养
基上产碱培养基变蓝。供试所有菌株都使培养基变为黄色 ,
证明所分离的南苜蓿菌株都为快生型根瘤菌。根瘤菌属与
土壤杆菌属的区别反应特征是不生成 3-酮基乳糖 、不利用柠
檬酸和不利用淀粉 [ 6] 。南苜蓿菌株 3-酮基乳糖反应全部为
阴性 ,可初步认定此次分离到的菌株非土壤杆菌。
2.2.4　硝酸盐和过氧化氢酶反应。在硝酸盐还原反应中 ,
除 3株菌为硝酸盐还原阳性外 ,其他 75株菌无硝酸盐还原
作用。所有供试菌菌苔滴加 H2O2后 5 min内都有气体产
生 ,为阳性反应 ,表明所有菌株都有过氧化氢酶活性 。
图 1　78株南苜蓿根瘤菌聚类树状谱
Fig.1　Clusteringtreelikespectrumof78rhizobiastrainsofMedicagopolymorphar
2.3　聚类分析　对 78株南苜蓿根瘤菌进行 32项生理生化
性状测定 ,其中 20项为全同性状 ,去除全同性状后 ,对其余
菌株测定存在差异的 12项性状以 UPGMA聚类得树状图谱 ,
如图 1所示。在 80%的相似性水平上 , 78株南苜蓿菌株除
SWF67457、SWF67367和 SWF67538三株菌未聚群外 ,其余菌
株被聚在 4个表观群中 ,其中群Ⅰ包含 3株南苜蓿菌株(盈江
1株 、禄丰腰站 1株 、禄丰金山 1株);群Ⅱ包含 3株南苜蓿菌
株(楚雄苍岭 1株 、禄丰腰站 2株);群Ⅲ包含 9株南苜蓿菌
10368 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年
株(楚雄苍岭 2株 、德宏盈江 2株 ,禄丰腰站 2株 、禄丰城边 2
株 、禄丰杨家庄 1株);群Ⅳ包括 60株南苜蓿菌株 ,其来源于
4个地区 7个采集点(除禄丰金山点外)的菌株 ,并且禄丰分
离的菌株多样性较高 ,部分菌株具有 100%相似性:如分离自
杨家庄的 4株菌和禄丰城边的 4株菌聚在一起 ,其相似性为
100%;楚雄共分离 8株菌 ,其中有 5株聚在群Ⅳ;昆明分离的
4株菌均聚在群Ⅳ;盈江共分离 19株菌 ,其中 15株都聚在群
Ⅳ,并且有 8株具有 100%的相似性。
3　讨论
(1)供试的 78株南苜蓿菌株表现出较强的耐盐性和耐
碱性。盐胁迫能显著降低豆科植物的结瘤和固氮能力 [ 7] ,
Hashem等研究表明盐胁迫影响植物根际根瘤菌的增殖及存
活 ,从而降低根瘤菌 -豆科植物共生系统的固氮效率 [ 8] 。一
般根瘤菌对 pH值敏感 ,不同的菌株对酸碱反应不同 , Graham
1964年测定苜蓿根瘤菌纯培养的 pH值存活的最低 pH范围
在 4.5 ～ 5.0,并且不论是在土壤和纯培养物中快生型根瘤菌
均不耐酸 [ 9] ,该研究表明南苜蓿的耐盐和耐碱特性有利于其
在盐碱地区等逆境下进行结瘤和固氮。此外供试菌株表现
出较宽的温度生长范围 ,非常有利于南苜蓿在不同气候带的
推广种植。
(2)根瘤菌有一般的共性 ,但不同的环境条件能使根瘤
菌演变出生理生化的特异性 [ 10] ,万晓红等的研究也表明根
瘤菌菌株的抗逆性随菌株来源的区域不同而具有较大的差
异性 [ 11-14] ,该研究发现南苜蓿对抗生素的耐受性具有较大
的差异 ,来源于盈江和禄丰的菌株多数能耐 100 μg/ml氨苄
霉素;对龙胆紫抗性强的菌株来源于德宏盈江和昆明小哨 2
个地区 ,来源于禄丰金山的 2株菌有抗 50 g/LNaCl的高抗
盐性 ,具有硝酸盐还原能力的 3株菌均来源于盈江。该研究
也表明 ,来源于同一地理环境的菌株间也存在着一定的生理
生化差异 ,在耐盐性和氨苄霉素的抗性上 ,来源于同一地域
的菌株表现出差异性。来源于禄丰的菌株耐盐范围为 10 ～
40g/L(NaCl);来源于楚雄苍岭的菌株 ,耐受了 100或 50
μg/ml的氨苄霉素 ,甚至没有氨苄霉素抗性。
(3)一般认为 ,数值分类中 80 %左右的相似性水平为种
的区分水平 [ 1] ,通过聚类图谱看出 ,在 80%的相似性水平上
除 3株菌未聚群外 ,其余南苜蓿根瘤菌被聚在 4个表观群 ,
其中来源于盈江 、禄丰和楚雄 3个地区的菌株具有一定的多
样性。而有些菌株在测试的性状上表现出 100%的相似性 ,
有可能是同一菌株 ,如位于群Ⅳ来源于德宏盈江和禄丰 3个
地点的部分南苜蓿菌株。
(4)Herera等研究认为根瘤菌的逆境耐性(定居和生
长)是豆科植物与根瘤菌能否形成有效共生体的限制因
素 [ 15-17] ,也是根瘤菌生态适应范围和固氮能力的一项重要
指标 ,予植株接种抗逆性强的根瘤菌可增加土壤氮素和提高
牧草产量。通过对南苜蓿根瘤菌生理生化特性研究 ,特别是
抗逆性的测定 ,可为筛选适合当地生态环境且与南苜蓿高效
匹配的优良菌株提供理论依据 ,进而提高南苜蓿根瘤菌固氮
效率和饲草的产量 ,服务于南苜蓿饲草在云南地区的大面积
推广种植。
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