全 文 ：中国生态农业学报 2014年 6月 第 22卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jun. 2014, 22(6): 648−654


* 哈尔滨市科技局青年科技创新人才项目(2013RFQQJ173)、黑龙江省青年科学基金项目(QC2013C013)、“十二五” 农村领域国家科技计
划课题(2011BAD35B06-1-3）和东北农业大学大豆生物学教育部重点实验室开放基金项目(SB12B03)资助
** 通讯作者: 王绍东, 主要从事大豆品质改良与生态育种研究。E-mail: wsdhlj@aliyun.com
王浩, 主要从事根瘤菌及土壤微生物研究。E-mail: gallian2006@aliyun.com
收稿日期: 2014−01−15 接受日期: 2014−03−31
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.40073
不同茬口土壤和大豆品种对根瘤菌遗传多样性的影响*
王 浩1 赵双进3 王绍东1** 陈文新2
(1. 东北农业大学国家大豆工程技术研究中心 哈尔滨 150028; 2. 中国农业大学生物学院 北京 100094;
3. 河北省农林科学院粮油作物研究所 石家庄 050031)
摘 要 土壤和大豆品种是影响根瘤菌遗传多样性的主要因素。本研究通过土壤捕捉试验, 分别从冬小麦茬
口和玉米茬口土壤中种植的 4 个大豆品种根瘤中分离得到 149 株快生根瘤菌和 49 株慢生根瘤菌。对这些菌株
进行 16S rDNA 限制性酶切分析(ARDRA)、16S-23S 基因间隔(IGS)以及共生基因(nod C)的限制性片段长度多
态性分析(RFLP), 考察土壤茬口和大豆品种对大豆根瘤菌遗传多样性的影响。ARDRA 分析结果表明, 快生根
瘤菌全部属于中华根瘤菌属(Sinorhizobium), 慢生根瘤菌全部属于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。IGS 酶切分
型将所有菌株分为 3 种图谱类型, 其中型Ⅰ与辽宁慢生根瘤菌(B. liaoningense)的模式菌株酶切图谱类型完全
一致, 型Ⅱ和型Ⅲ与费氏中华根瘤菌(S. fredii)的模式菌株酶切图谱类型完全一致。综合以上结果, 本研究分离
到的菌株分属于以上 2 个种。在两种茬口土壤中快生根瘤菌费氏中华根瘤菌均为优势种群, 在冬小麦茬口土
壤中的比例(平均 95.18%)远高于玉米茬口土壤(平均 53.78%)。‘冀豆 12’大豆品种的费氏中华根瘤菌在两种茬
口土壤中所占比重均高于其他品种。对菌株的 IGS 基因型与宿主大豆品种的相关性分析表明, 大豆品种与根
瘤菌 IGS 基因型之间具有一定相关性。nod C-RFLP 酶切分型结果表明, 土壤茬口和大豆品种对菌株的共生基
因无明显影响。本研究表明根瘤菌、土壤茬口和大豆品种间存在一定的相关性。土壤茬口对根瘤菌的种群结
构影响较大, 大豆品种对根瘤菌的基因型具有一定的选择性。
关键词 前茬作物 土壤 大豆品种 根瘤菌 遗传多样性
中图分类号: Q938 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)06-0648-07
Effects of crop rotation and soybean cultivar on rhizobial genomic
diversity in root nodules
WANG Hao1, ZHAO Shuangjin3, WANG Shaodong1, CHEN Wenxin2
(1. National Research Center of Soybean Engineering and Technology, Northeast Agricultural University, Harbin 150028, China;
2. College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China; 3. Grain and Oil Research Institute, Hebei
Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050031, China)
Abstract Soil and soybean cultivar are the main factors that influence genetic diversity of rhizobia. In this study, we isolated a total
of 149 fast-growing and 49 slow-growing nodule bacteria strains from four soybean cultivars grown in soils with two different crop
rotations by plant trapping method. We used amplified 16S rDNA restriction analysis (ARDRA), restriction fragment length poly-
morphism (RFLP) analysis of 16S-23S intergenic spacer (IGS) gene and nod C gene to investigate the effects of crop rotation and
soybean cultivar on genomic diversity of rhizobia. ARDRA showed two rDNA types. Type Ⅰ covered all fast-growing strains be-
longed to Sinorhizobium, while type Ⅱ contained all slow-growing strains belonged to Bradyrhizobium. Three patterns constituted
IGS-RFLP—IGS pattern Ⅰ identical to B. liaoningense of slow-growing strains, IGS pattern Ⅱ and IGS pattern Ⅲ similar to
two reference strains of S. fredii of fast-growing strains. Based on the results for 16S-23S IGS ARDRA and RFLP,
slow-growing strains were identified as B. liaoningense and fast-growing strains identified as S. fredii. Percent average of S.
fredii in soils with winter wheat as fore-rotating crop (95.18%) was much higher than that in soils with maize as fore-rotating
crop (53.78%), and this varied in relation to different soybean cultivars. In both soil types, ‘Jidou 12’ showed the highest
第 6期 王 浩等: 不同茬口土壤和大豆品种对根瘤菌遗传多样性的影响 649


affinity for S. fredii. Correlation analysis between IGS genotypes of 198 strains and host soybean cultivars showed that
‘Wuxing 1’ cultivar was most correlated to IGS type Ⅰ (Bradyrhizobium), ‘Williams’ and ‘Jidou 17’ cultivars most correlated
to IGS type Ⅱ (Sinorhizobium) and ‘Jidou 12’ cultivar most correlated to IGS type Ⅲ (Sinorhizobium). Results for C-RFLP
node showed that crop rotation and soybean cultivar did not affect the nodulation genotype of strains. The results from this
study revealed some interactions among rhizobia, crop rotation and soybean cultivar. The effect of crop rotation on rhizobium
species was greater than that of soybean cultivar. Soybean cultivar showed some selectivity for rhizobium genotype.
Keywords Previous crop; Soil; Soybean cultivar; Rhizobium; Genomic diversity
(Received Jan. 15, 2014; accepted Mar. 31, 2014)
大豆是能够进行生物固氮作用的作物之一, 生物
固氮作用不仅能够为大豆提供生长所需的氮素养料,
同时大豆收获后, 其残茬翻耕入土, 还能够补充土壤
氮素肥力, 为下茬作物提供养分。因此, 大豆的生物固
氮作用对于维持农业的可持续发展具有重要意义[1]。
大豆能够进行高效固氮作用, 主要是靠根瘤中
的根瘤菌与宿主相互作用来完成的。根瘤菌与豆科
宿主之间具有一定的选择特异性, 一般来讲, 能够
与大豆结瘤的根瘤菌统称为大豆根瘤菌。按照根瘤
菌的生长速度, 可以将根瘤菌划分为快生根瘤菌、
慢生根瘤菌和中慢生根瘤菌。在中国, 能够与大豆
结瘤的根瘤菌主要有快生根瘤菌中的费氏中华根瘤
菌(Sinorhizobium fredii), 慢生根瘤菌中的日本大豆
慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)、埃尔坎慢生
根瘤菌(B. elkanii)、辽宁慢生根瘤菌(B. liaoningense)
和圆明慢生根瘤菌(B. yuanmingense), 以及中慢生
根瘤菌中的天山中慢生根瘤菌 (Mesorhizobium
tianshanense)[2−3]。
大豆−根瘤菌这一共生体系的建立是由细菌、植
物和环境三方面共同作用的结果[4]。其中, 大豆品种
和生态因子是影响大豆根瘤菌种群结构的主要因
素。Li 等[5]对我国黑龙江省 4 种不同土壤的大豆根
瘤菌进行了多样性研究, 结果表明 80株根瘤菌都属
于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium), 根瘤菌的基因型
和它们的地理区域是相关的。Man 等[6]通过多相分
类方法对分离自我国不同大豆种植区的 338 株大豆
根瘤菌进行了多样性研究, 结果表明快生根瘤菌中
的费氏中华根瘤菌属(Sinorhizobium)在温带地区具
有更广泛的分布, 慢生根瘤菌属中的 B. elkanii只在
亚热带—热带地区有分布。另外, 土壤的理化性质
也对根瘤菌的种群结构产生影响。Yang 等[7]通过研
究山东和新疆地区不同大豆品种的根瘤菌多样性时
发现, 土壤 pH偏酸性时, 慢生大豆根瘤菌的比例上
升, 而 pH 偏碱性时快生的费氏中华根瘤菌比重显
著增加。Han等[8]对分离自新疆不同地区的大豆根瘤
菌遗传多样性研究发现, 土壤高电导率会抑制辽宁
慢生根瘤菌的竞争结瘤能力。以上结果表明, 大豆
根瘤菌的种群结构及遗传多样性受地理区域的影
响。然而, 同一种土壤类型、同一生态环境下, 不同
作物茬口和大豆品种对大豆根瘤菌的种群结构及遗
传多样性的影响报道较少。本文以黄淮海地区的不
同大豆品种为研究对象, 分别选取同一地块的冬小
麦茬口和冬闲的玉米茬口土壤, 采用土壤盆栽试验,
通过对根瘤菌种群结构的分析, 考察不同茬口土壤
及大豆品种对根瘤菌遗传多样性的影响, 为今后高
效固氮根瘤菌的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试土壤及大豆品种
试验选取河北省石家庄市藁城堤上试验站的两
种不同作物茬口的土壤, 分别为刚收获冬小麦的土
壤和冬闲的玉米茬土壤。两种土壤均为褐土类, 碱
性, 肥力水平和理化性质有所差异, 两种土壤的理
化性状见表 1和表 2。
供试的大豆品种‘冀豆 17’、‘冀豆 12’、‘五星 1
号’是河北省农林科学院粮油作物所选育的分别具
有高产、高蛋白、无腥味特性的优质大豆品种。美
国引种的品种‘Williams’作为对照品种, 该品种具有
大豆花叶病毒(SMV)抗性, 且‘冀豆 17’和‘五星 1号’
均有 1/8的遗传基因来源于‘Williams’。
表 1 供试不同茬口土壤的化学性状
Table 1 Chemical properties of the tested soils with different crops for rotation
前茬作物
Fore-rotating crop
全氮
Total nitrogen
(g·kg−1)
有机质
Organic matter
(g·kg−1)
有效磷
Available phosphate
(mg·kg−1)
有效钾
Available potassium
(mg·kg−1)
电导率
Electrical conductivity
(mS·m−1)
pH
冬小麦 Winter wheat 0.945±0.021a 18.7±1.32a 44.7±3.26a 80.0±4.05a 26.3±3.67a 8.02±0.61a
玉米 Maize 0.670±0.013b 14.7±1.06a 33.9±2.23a 68.6±3.96a 13.8±1.73b 8.41±0.76ab
同列不同字母代表差异显著(P<0.05), 下同。Different letters in the same column denote significant difference (P < 0.05). The same below.
650 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 2 供试不同茬口土壤的颗粒组成
Table 2 Particle composition of the tested soils with different crops for rotation %
粒径(ø) Particle size (mm) 前茬作物
Fore-rotating crop 0.25≤ø<2.00 0.05≤ø<0.25 0.02≤ø<0.05 0.002≤ø<0.02 ø<0.002
冬小麦 Winter wheat 10.87±1.42a 24.60±3.20a 24.25±1.61a 28.28±1.96a 12.00±1.33a
玉米 Maize 21.52±1.89b 18.00±2.17ab 22.22±1.52a 24.24±1.75a 14.02±1.58a

1.2 试验方法
通过土壤盆栽试验, 捕捉不同茬口土壤中能够
与各大豆品种结瘤的土著根瘤菌。大豆种子经表面
消毒(95%乙醇 30 s, 0.2%的升汞 4 min, 无菌水反复
冲洗)、催芽(3%水琼脂)后, 种入装满供试土的花盆
中。土壤盆栽所用塑料花盆直径 30 cm、高 35 cm。
每盆播种 5 粒。设不播种的空白土壤为对照。每个
处理(大豆品种×不同茬口土壤)6个重复。定期浇水。
8周后大豆开花期取样, 将大豆连根挖出, 抖掉根表
面的土块, 每棵苗随机挑选 1 个根瘤, 参照标准分
离方法[9]在 YMA平板上分离获得根瘤菌。在 YMA
平板上生长 3~5 d, 菌落直径达 2~4 mm的菌株为快
生根瘤菌, 生长 5~7 d直径不足 1 mm的为慢生根
瘤菌。
1.3 16S rDNA PCR-RFLP
采用异硫氰酸胍 (GUTC)法 [10]提取根瘤菌小
量 DNA, 然后通过 0.8%琼脂糖凝胶电泳检测 DNA
质量。
1)16S rDNA 序列的扩增 引物[11]根据 E.coli
16S rDNA基因序列保守区域设计, 序列如下:
正向引物 P1: 5′-AGA GTT TGA TCC TGG CTC
AGA ACG AAC GCT-3′, 对应于 E.coli 16S rDNA 序
列的第 8~ 37 碱基位置。反向引物 P6: 5′-TAC GGC
TAC CTT GTT ACG ACT TCA CCC C-3′, 对应于
E.coli 16S rDNA序列的第 1 479~1 506碱基位置。
2)PCR反应程序 95 ℃预变性, 5 min→(94 ℃
变性, 30 s→58 ℃退火, 30 s→72 ℃延伸, 1 min)×30
个循环→72 ℃最终延伸, 5 min。
3)PCR产物的酶切 将 PCR产物, 分别用 Msp
Ⅰ、HinfⅠ、HaeⅢ 和 AluⅠ等 4种限制性内切酶进
行酶切。酶切反应体系(10 μL): 5 μL PCR产物、1 μL
内切酶缓冲液、5 U内切酶, 加 ddH2O补至 10 μL。
37 ℃保温 4~8 h以上。
4)电泳 将全部酶切产物(10 μL)与 2 μL 10×
Loading Buffer混合后点样, 在 3%的琼脂糖凝胶(含
EB)上 100 V电压水平电泳 4 h, UV下扫描, 以 TIFF
的格式保存。
5)电泳图谱的处理 电泳图谱用 GelcompareⅡ
软件进行处理, 每种酶切图谱采用Dice相似性系数,
4种酶切图谱用平均连锁法(UPGMA)合并建树。
1.4 16S-23S rDNA间隔区(IGS)PCR-RFLP
1)IGS 序列的扩增 正向引物 FGPS1490[12]:
5′-TGC GGCTGG ATC CCC TCC TT-3′; 反向引物
FGPL132′[13]: 5′-CCG GGT TTC CCC ATT CGG-3′。
2)PCR反应程序 93 ℃预变性, 3 min→(94 ℃
变性, 1 min→57 ℃退火, 45 s→72 ℃延伸, 90 s)×30
个循环→72 ℃最终延伸, 5 min。
3)PCR 产物的酶切 分别用 HaeⅢ、MspⅠ和
AluⅠ 3种限制性内切酶进行酶切。酶切反应体系、
酶切反应条件、电泳条件和电泳图谱的处理同 1.3。
使用 SPSS 13.0 软件中的软件包对大豆品种与
IGS PCR-RFLP基因型间进行相关性分析。
1.5 共生基因(nodC)PCR-RFLP
1)nodC 序列的扩增 正向引物 NodCfor540:
5′-TGATYGAYATGGARTAYTGGCT-3′[14]; 反向引物
NodCrev1160: 5′- CGYGACARCCARTCGCTRTTG-3′[14]。
2)PCR反应程序 95 ℃预变性, 5 min→(94 ℃
变性, 1 min→56 ℃退火, 10 s→0.1 ·s℃ −1 到 52 →℃
72 ℃延伸, 75 s)×33个循环→72 ℃延伸, 6 min→10 ℃
最终延伸, 6 min。
3)nodC PCR产物的酶切 分别用 HaeⅢ、Msp
Ⅰ及 RsaⅠ限制性内切酶进行酶切。酶切反应体系、
酶切反应条件、电泳条件和电泳图谱的处理同 1.3。
2 结果与分析
2.1 菌株的分离
本研究从两种不同茬口土壤和 4 个大豆品种的
根瘤中共分离得到 149株快生根瘤菌和 49株慢生根
瘤菌(菌株编号略)。
2.2 16S rDNA PCR-RFLP结果
198 株菌株和 7 株参比菌株扩增 16S rDNA 后,
均产生一条大小约 1.5 kb的片段, 扩增产物分别用 4
种限制性内切酶(AluⅠ、HaeⅢ 、HinfⅠ和 MspⅠ)
酶切电泳后, 得到由分子量大小不同的片段组成的
图谱, 其总和约等于全长。对菌株的 16S rDNA的 4
种内切酶图谱进行组合, 每种组合类型为一个遗传
图谱类型 (rDNA type)。酶切的凝胶电泳图经
GelcomparⅡ软件处理, 将 4种酶切图谱的结果进行
合并聚类, 构建 UPGMA 树状图, 聚类结果如图 1
所示。
第 6期 王 浩等: 不同茬口土壤和大豆品种对根瘤菌遗传多样性的影响 651



图 1 供试及参比菌株基于 16S rDNA PCR-RFLP 的
UPGMA 聚类树状图
Fig. 1 UPGMA dendrogram based on 16S rDNA PCR-RFLP
patterns of the tested strains and reference strains
从图 1可以看出, 供试菌株在 16S rDNA PCR-
RFLP分析中只存在两种图谱类型, 第 1种图谱类型
(TypeⅠ)包括 49 株菌, 与参比菌株日本大豆慢生根
瘤菌 USDA 6 和 B15, 以及辽宁慢生根瘤菌 USDA
3622 图谱完全一致。另外 1 种图谱类型(TypeⅡ)包
括 149 株菌, 与参比菌株费氏中华根瘤 USDA 194
和 CCBAU 110完全一致。
由此可以看出, 在两种茬口土壤中与 4 个供试
大豆品种共生的根瘤菌以快生型的费氏中华根瘤菌
为主。但是在两种茬口土壤中, 快、慢生根瘤菌的
比例是不同的, 冬小麦茬口土壤中快生大豆根瘤菌
的比例高于玉米茬口土壤, 不同茬口土壤各品种间
快慢生大豆根瘤菌的比例略有差异(表 3)。
2.3 IGS PCR-RFLP结果
采用引物 FGPS1490和 FGPL132′对供试菌株和
参比菌株的 IGS 序列进行扩增, 大部分菌株经扩增
得到 1条大小为 0.9~1.1 kb的片段, 少数菌株得到 2
条 0.9~1.5 kb 的片段。扩增片段分别用 3 种限制性
内切酶(HaeⅢ、MspⅠ和 AluⅠ)进行酶切分析。IGS
PCR-RFLP分析的聚类结果见图 2。
从聚类结果可以看到, 本试验分离到的 198 株
菌包含 3种 IGS图谱类型, 其中 49株慢生型根瘤菌
构成第 1种图谱类型(TypeⅠ), 它们与辽宁慢生根瘤
菌的图谱一致, 149株快生型根瘤菌包含两种图谱类
型(TypeⅡ和 TypeⅢ), 它们与费氏中华根瘤菌参比
菌株形成 1个群(group), 其中, TypeⅡ与参比菌株费
氏中华根瘤菌 CCBAU 110 的图谱相似性为 90%,
TypeⅢ与参比菌株费氏中华根瘤菌 USDA 205 图谱
相似性为 100%。
2.4 大豆品种与根瘤菌基因型的相关性分析
大豆品种与根瘤菌基因型间的相关性分析利用
SPSS 13.0 软件中的 CORRESPONDENCE 1.0程序
进行。其中, 以大豆品种和根瘤菌的基因型作为两
个变量, 本研究中的 4 个大豆品种以及 3 个 IGS 型
作为每个变量的不同水平, 在生成的二维图中, 变
表 3 不同茬口土壤各大豆品种快、慢生大豆根瘤菌的分布情况
Table 3 Numbers of fast/slow growing rhizobium strains associated with different soybean cultivars in soil with different crops for
rotation
冬小麦茬 Winter wheat stubble soil 玉米茬 Maize stubble soil 大豆品种
Soybean
cultivar
慢生菌
Slow-growing
strain
快生菌
Fast-growing
strain
快生菌百分比
Percent of fast-growing strains
(%)
慢生菌
Slow-growing
strain
快生菌
Fast-growing
strain
快生菌百分比
Percent of fast-growing strains
(%)
冀豆 17 Jidou17 1 26 96.30 11 12 52.17
冀豆 12 Jidou12 0 26 100.00 5 16 76.19
五星 1号 Wuxing1 1 27 96.43 19 8 29.63
Williams 3 22 88.00 9 12 57.14
平均 Average 1.25 25.25 95.18 11.00 12.00 53.78
652 中国生态农业学报 2014 第 22卷



图 2 供试及参比菌株基于 16S-23S IGS PCR-RFLP 的
UPGMA 聚类树状图
Fig. 2 UPGMA dendrograms based on 16S-23S IGS
PCR-RFLP patterns of the tested strains and reference strains

图 3 大豆品种与根瘤菌基因型(IGS 类型)间进行相关性
分析
Fig. 3 Correlation analysis between soybean cultivar and
genomic group (IGS type) of soybean rhizobia
量在不同水平聚群, 第 1 维和第 2 维是变量的线性
结合, 并没有实际的意义。
在 IGS型与大豆品种之间的对应关系分析中(图
3)可以看出, ‘五星 1号’品种与 IGS 的 TypeⅠ具有高
度相关性, ‘Williams’和‘冀豆 17’这两个品种与 IGS
的 TypeⅡ相关, ‘冀豆 12’品种与 IGS的 TypeⅢ高度
相关。
2.5 共生基因 nodC PCR-RFLP结果
采用引物 NodCfor540 和 NodCrev1160 对 198
株菌的 nod C 序列进行扩增, 大部分菌株经扩增得
到一条大小约 0.6 kb的片段, 其中 CCBAU 05514、
CCBAU 05516和CCBAU 05519没有得到扩增产物。
扩增片段分别用 3种限制性内切酶(MspⅠ、RsaⅠ和
HaeⅢ)进行酶切分析。nodC PCR-RFLP分析的聚类
结果见图 4。

图 4 供试及参比菌株基于 nodC PCR-RFLP 的 UPGMA
聚类树状图
Fig. 4 UPGMA dendrogram based on nodC PCR-RFLP
patterns of test strains and reference strains of soybean rhizobia
从聚类结果能够看到, 198 株菌包含两种 nodC
图谱类型 , 其中慢生根瘤菌构成第 1 种图谱类型
(TypeⅠ), 快生根瘤菌构成第 2种图谱类型(TypeⅡ)。
由此说明, 根瘤菌的共生基因与其自身的遗传背景
紧密相关, 而大豆品种和土壤茬口对其影响不大。
第 6期 王 浩等: 不同茬口土壤和大豆品种对根瘤菌遗传多样性的影响 653


3 讨论与结论
本研究通过对两种茬口土壤中不同大豆品种的
根瘤菌遗传多样性进行分析发现, 在冬小麦茬和冬
闲的玉米茬土壤中, 大豆根瘤菌主要有两种, 分别
为快生型的费氏中华根瘤菌和慢生型的辽宁慢生根
瘤菌。在两种茬口土壤中费氏中华根瘤菌均为优势
种群 , 但是其在冬小麦茬土壤中的分离比例(平均
95.18%)显著高于玉米茬土壤(平均 53.78%)。另外,
通过对 4 个大豆品种的比较发现, 在两种茬口的土
壤中, ‘冀豆 12’中费氏中华根瘤菌的分离比例明显
高于其他 3 个品种。这一结果表明, 根瘤菌的种群
结构受到不同茬口和大豆品种的影响。张为政等[15]
比较研究了作物茬口对土壤微生物的影响发现, 不
同作物茬口土壤养分的转化和供应速率不同, 土壤
酶活性也不同, 导致土壤中微生物的种类和组成不
相同。因此, 不同茬口的土壤中栽培大豆后, 其土壤
养分与土壤酶活性发生了一定的变化, 这种变化对
于根瘤菌的种群会产生影响, 在实践生产中应考虑
茬口对根瘤菌施用效果的影响。
从本研究中两种茬口土壤的主要理化性状差异
来看, 冬小麦茬土壤养分含量(全氮、有机质、有效
磷、有效钾)高于玉米茬土壤, 其中全氮含量和电导
率显著高于玉米茬土壤, pH 低于玉米茬土壤, 土壤
颗粒粒径小于玉米茬土壤。以往的研究表明, 费氏
中华根瘤菌是碱性土壤中与大豆结瘤的优势种[16]。
在本研究中, 两种茬口土壤都属于碱性, 因此费氏
中华根瘤菌仍然是优势种。Yang 等[7]的研究结果表
明, 大豆土壤的 pH 会影响根瘤中快生和慢生大豆
根瘤菌的比例。Han等[8]对新疆地区大豆根瘤菌多样
性的调查研究中发现高电导率的土壤中费氏中华根
瘤菌占绝对优势, 而电导率相对较低的碱性土壤能
够促使大豆与辽宁慢生根瘤菌结瘤。因此, 推测本
研究中冬小麦茬土壤的高电导率也是促使大豆与中
华根瘤菌属共生结瘤的因素之一。除此之外, 两种
作物茬口在土壤酶活性、化感作用等方面的差异 ,
也有可能造成大豆根瘤菌种群结构的不同, 这方面
的结论还有待于进一步研究。
对大豆根瘤菌的遗传型分析发现, 分离到的菌
株共有 3 种 IGS 酶切图谱类型, 其中辽宁慢生根瘤
菌只有一种 IGS 型, 费氏中华根瘤菌包含两种 IGS
型, 并且通过对 IGS 型与大豆品种的相关性分析,
发现大豆品种与大豆根瘤菌的 IGS 遗传型间具有高
度的相关性。本文所选用的 4 个大豆品种具有不同
的遗传背景 , 其中‘Williams’是从美国引进的品种 ,
也是‘冀豆 17’和‘五星 1号’的祖先, 这两个品种都有
1/8的基因来源于‘Williams’, ‘而冀豆 12’与它们的遗
传背景相差较远。在 IGS 与大豆品种的相关性分析
中, ‘Williams’和‘冀豆 17’与 IGS TypeⅡ相关, ‘五星 1
号’与 IGS TypeⅠ相关, ‘冀豆 12’与 IGS TypeⅢ相关,
并且 TypeⅡ与 TypeⅠ的相关性大于 TypeⅢ与它们
之间的相关性。由于这些品种的盆栽条件完全一致,
因此推测不同基因型大豆品种具有对不同基因型根
瘤菌的选择偏好性, 进一步证明了大豆品种的多样
性能够促进根瘤菌遗传多样性的产生[17]。
通过以上研究结果, 我们得出不同茬口土壤和
大豆品种对根瘤菌的种群结构和遗传多样性都有一
定的影响, 其中土壤茬口对根瘤菌的种群结构影响
大于大豆品种, 而不同大豆品种之间对于根瘤菌的
基因型具有一定的选择性。在实际生产中, 要充分
考虑土壤茬口及大豆品种的影响, 有针对性地筛选
和应用高效固氮根瘤菌菌株, 以提高根瘤菌的田间
占瘤率和固氮效率, 从而提高大豆产量和品质。
参考文献
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Faculty positions: Center for Agricultural Resources Research,
Chinese Academy of Sciences

The Center for Agricultural Resources Research (CARR), the Institute of Genetics and Developmental Biology (IGDB),
Chinese Academy of Sciences, invites applicants for several research group leader positions.
CARR is one of the research organizations in Chinese Academy of Sciences (CAS). We seek nominations and applications
from individuals who have expertise and a record of accomplishment in research areas related to ecology, agro-hydrology,
agro-biology, crop genetics and breeding, and agro-informatics. The successful candidates for the research group leader
positions will be expected particularly to farmland water transfer and development of water saving technologies, farmland
related groundwater management and hydrochemistry, hydrology, agricultural water resource management, remote sensing
application in agriculture, soil microbiology, agro-ecosystems, plant physiology of drought tolerance, and molecular genetics
and breeding to address fundamental and application agricultural questions.
The appointment of all positions will be at Principal Investigator (full professor) level. Candidates are expected to hold a Ph.D.
degree and postdoctoral experience. Start-up package will be accompanied by either the “One-Hundred Talents Program of
CAS” (minimal four-year postdoctoral required) or the “One-Thousand Youth Talents Program of China” (three-year
postdoctoral required). Very compatible salary, benefits, and research funding will be provided based on the qualifications of
selected candidates. More information about CARR can be found at http://www.sjziam.cas.cn.
Interested candidates should submit a cover letter, curriculum vitae, representative publications, a statement of research
experiences and interests as well as the names and contact information of two referees to:

Dr. Yibo Han, or Chunsheng Hu, Co-Chair of the Research Committee
Center for Agricultural Resources Research
Institute of Genetics and Developmental Biology
Chinese Academy of Sciences
Shijiazhuang, Hebei 050022, China
E-mail: ybhan@genetics.ac.cn or cshu@sjziam.ac.cn