苜蓿品种根瘤菌的表型多样性

苜蓿品种根瘤菌的表型多样性

一、紫花苜蓿品种根瘤菌表型多样性研究(论文文献综述)

常单娜[1](2021)在《紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制》文中进行了进一步梳理紫云英(Astragalus sinicus)豆科黄耆属植物,是我国南方最重要的绿肥/覆盖作物。利用冬闲稻田种植紫云英能够增产节肥、合理利用光热资源及改善生态环境,是维持和提高稻田可持续生产力的有效手段。紫云英也可作为牧草、蜜源、蔬菜、中药等综合利用。由于缺乏基因组信息,紫云英的遗传学及共生固氮研究远落后于其他豆科作物。本研究运用第三代Pac Bio、二代Illumina技术及高通量染色体捕获技术(High Throughput Chromatin Conformation Capture Technology,HiC)进行全基因组测序,组装染色体水平参考基因组。利用比较基因组学解析紫云英共生结瘤的遗传基础。分析固氮效率差异品种的根瘤转录组揭示效率差异机制。主要结果与创新发现如下:(1)组装、注释了紫云英参考基因组。最终染色体版本的基因组全长595 Mb,Contig N50为1.41 Mb,Scaffold N50为78.42 Mb;有575 Mb基因组序列被定位到8条染色体上,挂载率高达96.66%。组装序列的完整性和准确性的评估显示,短序列比对率为97.33%,基因组覆盖度为98.37%;Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs评估值为91.10%;Core Eukaryotic Genes Mapping Approach评估值为96.77%。Hi-C组装评估显示,邻近序列交互强度高于非邻近序列。上述结果表明,所获得的基因组的完整性及准确性良好。紫云英基因组中含有59.84%的重复序列,共注释到34,253个蛋白编码基因,其中有91.50%可以被预测出功能。(2)明确了转座子爆发与基因组扩增的关系。重复序列有96.97%是转座子,占紫云英基因组的58.03%;大部分是长末端反转录转座子,占紫云英基因组的45.52%。几种豆科植物中LTR总长度和基因组大小间存在显着相关性,斯皮尔曼系数r=0.83。与甘草、鹰嘴豆、苜蓿相比,紫云英中LTR的数量和长度明显扩增,并在0.5MAY有明显爆发,这是紫云英基因组扩增的原因。(3)解析了紫云英共生结瘤的遗传基础。系统进化分析显示紫云英属于蝶形花亚科中的IRLC分支,26.4百万年前与甘草发生分歧,之后又在19.1百万年前与鹰嘴豆发生分歧。在进化过程中,紫云英与蝶形花亚科共有的全基因组复制事件中保留了关键的共生结瘤基因。相对于紫云英所在分支的共同祖先,紫云英基因组有456个基因家族发生了扩张,164个基因家族发生了收缩。扩张基因家族富集到类黄酮合成通路,该通路中的限速酶-查耳酮合成酶(chalcone synthase,CHS)在紫云英等豆科物种中显着扩增,且在紫云英根部富集表达,从空间上为紫云英成功结瘤提供了必要的类黄酮信号。发现了紫云英中R基因在根系和根瘤中展现出不同的表达模式,R基因在根系中的富集可能增强了根的防御反应,进而弥补了共生过程中植物防御的减弱。(4)评价了主栽紫云英品种固氮能力,揭示了固氮效率差异机制。不同紫云英品种固氮能力有所差异,总体表现为以弋江籽和宁波大桥为代表的地方种固氮能力高于信紫1号等育成种。弋江籽和宁波大桥与4个复筛菌株共生组合的植株地上部及地下部干重、地上部及地下部氮积累、有效瘤数、根瘤鲜重各项指标均显着高于信紫1号。根瘤中高表达的基因主要有豆血红蛋白、nodule-specific cysteine-rich(NCR)多肽、晚期结瘤素等,上述基因在根瘤固氮中发挥着关键作用。高固氮品种根瘤中糖代谢相关基因上调表达,油脂代谢相关基因下调表达为根瘤菌提供更多碳源;类菌体发育及共生代谢相关基因大部分上调表达,有利于类菌体固氮作用的高效运转。综上,本研究获得了紫云英全基因组序列,为紫云英分子育种和遗传改良提供了信息资源。揭示了紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制,为紫云英共生固氮研究提供了理论基础。

李鹏珍,王颖,杨青川,何玉娟,于跃,邓波[2](2021)在《东北地区紫花苜蓿根瘤菌表型多样性研究》文中认为为了研究紫花苜蓿根瘤菌表型多样性,推进根瘤菌种质资源的有效利用,试验以分离自东北地区紫花苜蓿根瘤中的81株菌作为供试菌株,对其进行10项表型性状测定和聚类分析,再将表型良好的菌株回接,研究其对宿主生长的影响。结果表明:东北地区紫花苜蓿根瘤菌具有较强的耐盐性和耐酸碱性。所有供试菌株若以遗传距离的远近为分类界限,可以聚为两大类群:Ⅰ群有76株菌,在85.3%相似水平聚合;Ⅱ群有5株菌,在90.3%相似水平聚合。回接菌株为CYSH的植株平均干重最高,可达到66.40 mg/株,明显高于空白对照(20.00 mg/株)。说明筛选自东北地区的优质菌株具有接种紫花苜蓿的巨大潜力,可提高紫花苜蓿的生产力。

杜凯青[3](2020)在《草原3号杂花苜蓿表型多样性研究》文中研究表明随着我国畜牧业和草产业的快速发展,对优质饲草的数量和质量提出更高的要求。苜蓿育种在畜牧业生产中的基础地位日益凸显,培育新的苜蓿品种是提高草产量和改善品质的重要手段。草原3号杂花苜蓿抗逆性强,杂种优势显着,表型多样性丰富,具有良好的选育潜质,可为进一步选育不同优良特性的新品种提供适宜的育种材料。为全面了解其表型多样性,本论文以草原3号杂花苜蓿为供试材料,于2018年和2019年在内蒙古农业大学牧草基地进行了两年大田栽培试验,对92个草原3号单株丛的植株性状、物候期、植物学特征、生理指标等表型性状进行了观测比较,通过数理统计与绘图分析,得出如下结论:草原3号杂花苜蓿原始群体存在丰富的变异,株丛性状表现出了较大的差异,聚类分析分为6个变异类型。类型Ⅰ直立性良好,适合培育高草产量品种;类型Ⅱ、Ⅲ、V茎叶比较小,鲜干比较大,适口性良好,适合培育优质品种;类型Ⅳ株高较小,荚果数量较多,适合培育高种子产量品种。类型Ⅳ生育期较短,有利于安全越冬,适合培育抗寒品种;对6个变异类型生理指标的测定分析结果进一步证实了表型性状的观测结果。其中,光合能力较强的为类型Ⅰ、类型Ⅱ、类型Ⅲ和类型V;同时,Ⅱ号、Ⅳ号、Ⅴ号和Ⅵ的氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活力的测定值较高,丙二醛含量的测定值较低。表明了各个变异类型的高产优质及抗逆性能。

吴兴旺[4](2020)在《白花草木樨半同胞家系生物固氮能力的评价》文中认为白花草木樨(Melilotus albus)是一种豆科草本植物,具有较强的抗逆性和耐贫瘠能力,能够结瘤固氮,有饲用的潜在的饲用价值。然而,目前在国内草木樨的栽培育种中,少有固氮能力的评价。鉴于此,本研究为了验证草木樨固氮能力在育种中进行遗传改良的可行性,以期为培育优质牧草的同时评价固氮能力提供理论依据。以正在育种中的26份白花草木樨半同胞家系(Melilotus albus)为试验材料,开展田间试验,探究田间白花草木樨的固氮能力及具有遗传改良价值的固氮性状。开展温室试验,探究不同土着根瘤菌对草木樨固氮能力的影响。(1)在榆中和临泽两个地区的田间试验表明,半同胞家系和地区及二者互作极显着影响(P<0.01)白花草木樨的根干重、根瘤数、根瘤重、叶全氮、叶全磷。主成分分析后,供试材料分为4组,上述性状表现最好的草木樨组各指标分别高出对照品种4%、26%、10%、17%、21%、11%。草木樨的B值为-1.67‰。生物固氮百分率(%Ndfa)的最大值和最小值分别为58%和43%。临泽和榆中地区下基因型方差均显着(P<0.05)的性状为根瘤数和叶全氮,遗传增益分别为23.94%、7.97%。极显着相关的性状组(P<0.01)有叶全氮和根瘤数、叶全磷和根干重。(2)温室中,对四份家系接种3个地区的土着根瘤菌并测定固氮能力,结果表明,草木樨整株氮积累量和综合评价指标的排序结果相似,其中家系Ma-HSF2-1的排名最高。基于综合评价D值构建的逐步回归模型,R2=0.997。与D值关联度最高的前3名指标依次是根干重、根磷积累、根氮积累。除了主根长和一级侧根长与氮积累呈较弱负相关以外,其余指标均与氮积累呈正相关。草木樨根-茎-叶的干重从大到小排序为,根>叶>茎,其中茎的全氮质量分数和氮磷比均为最低,家系Ma-HSF2-1除了茎氮质量分数低于苜蓿以外,叶-茎-根干重、全氮、全磷、氮积累、磷积累均大于苜蓿。家系Ma-HSF2-1根系的干重、全氮、全磷、氮积累、磷积累指标占其器官的比例高于苜蓿对照。家系Ma-HSF2-1根瘤中nifH的基因表达数最高,家系Ma-HSF2-18最低。Ma-HSF2-1和Ma-HSF2-18根瘤中均有多个根瘤菌属,其中优势根瘤菌属均为中华根瘤菌属(Sinorhizobium),其余根瘤菌属相较于Ma-HSF2-18,家系Ma-HSF2-1根瘤中红长命菌属(Rubrivivax)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)以及根瘤菌属(Rhizobium)贡献度更高。(3)田间草木樨的测量模型中6个指标均具有显着性,结构模型中共6条影响%Ndfa的途径。利用主成分分析分别提取温室中白花草木樨地上部和地下部表型性状及化学指标的主成分进行路径分析,结果表明,土着根瘤菌影响草木樨固氮能力的路径共有8条,其中土着根瘤菌影响地上部主成分1(A1)和地下部主成分1(R1)后,能更大的影响整株的氮积累量。草木樨固氮能力的增强,对地上部主成分3(A3)和地下部主成分4和5(R4和R5)有正向作用,从而增加整株的氮积累量。

刘凤歧[5](2020)在《紫花苜蓿逆境胁迫下的生理生化分析及遗传改良》文中研究表明紫花苜蓿(Medicago L.)是一种营养价值高、适口性好的多年生豆科牧草,在中国分布广泛,有“牧草之王”的称号。在紫花苜蓿的栽培过程中,干旱、盐胁迫问题对紫花苜蓿的生长具有极大限制作用。本试验选取15份苜蓿材料,其中国外材料1 1份,国内材料4份,包括阿迪娜、甘农3号、三得利、皇后2000R、岩石、南苜501、WL343、中苜1号、龙牧801、中苜3号、DS310FY、陇东、耐盐、德国大叶、盐宝。用于农艺性状测定以及耐盐性检测,农艺性状测定主要包括:干鲜比、株高、分枝数、株丛大小、生长速度、茎叶比、茎粗、植株数,三茬干草产量,及遗传多样性分析等;于苜蓿萌发期测定种子发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长、幼苗干重等指标,并计算其盐害系数进行耐盐性检测。SSR标记共检测到565个等位基因,平均每个位点扩增得到18.83个等位基因,多态性信息含量(PIC)为0.84,且所选SSR标记的多态性信息含量均在0.6以上。等位基因数和PIC值与标记数目关系较小,而与其多态性关系密切。在耐盐性鉴定方面,种子萌发期各指标间相关关系最密切的是根长和发芽指数,相关系数为0.931。各指标耐盐性关联度范围为0.353-0.793,其中幼苗干重和发芽率与品种的耐盐性紧密相关。基于转录组测序结果,筛选出一个与紫花苜蓿干旱相关基因MsZNR,对MsZNR基因进行克隆,连接3302植物表达载体,转入紫花苜蓿中,通过组织培养获得MsZNR高水平表达的转基因紫花苜蓿植株。对转基因紫花苜蓿植株进行生理生化指标检测,内源激素水平分析,相关基因表达分析,探究干旱胁迫条件下转基因紫花苜蓿植株与野生型植株相关基因、激素水平以及生理生化的差异,探究MsZNR基因对紫花苜蓿干旱胁迫的调节作用,并为紫花苜蓿干旱响应机制提供新的视角。结果显示,与野生型相比,在干旱条件下,转基因植株中丙二醛与脯氨酸含量明显降低,而脱落酸在转基因植株中明显升高。对APX、POD、SDD这3种基因进行了 qRT-PCR分析,结果显示APX基因的表达水平明显高于野生型,而POD基因与SOD基因的表达水平在转基因植株中明显降低。通过对紫花苜蓿逆境胁迫下MsZNR基因的功能及调控机理分析,进一步了解紫花苜蓿的抗性胁迫响应机制,从而为从分子水平上对紫花苜蓿品种性状改良以及苜蓿性状改良提供条件,从而为紫花苜蓿的生长质量提高奠定基础,进行紫花苜蓿的性状改良。

胡蓝方,李艳梅,沈甜,王娟,任泓霖,韦宇脉,谢雨歆,闫敏,朱军,余秀梅[6](2019)在《攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿根瘤菌的多样性与促生效应》文中研究表明【目的】为探究攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿共生根瘤菌的多样性和促生效应。【方法】利用苜蓿盆栽试验捕获钒钛磁铁尾矿土壤中的苜蓿共生根瘤菌,通过16S rRNA和持家基因系统发育分析来明确苜蓿根瘤菌的进化地位和多样性,并通过根瘤菌回接盆栽苜蓿试验以筛选出高效固氮根瘤菌。【结果】从钒钛磁铁矿尾矿土壤中捕获分离到9株根瘤菌,将其鉴定为中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium);并筛选出高效固氮根瘤菌S. meliloti MX1、B. japonicum MX7和R. leguminosarum MX8,其苜蓿的氮含量分别增加58.8%、205.9%和270.6%,并能促进苜蓿植株生长,显着提高苜蓿的株高、根长和生物量。【结论】攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中含有丰富多样的苜蓿共生根瘤菌,其可应用于钒钛磁铁矿尾矿土壤的苜蓿-根瘤菌联合生物修复。

康文娟[7](2019)在《紫花苜蓿根瘤菌生物型划分及其转录组学分析》文中提出根瘤菌遗传多样性和共生专一性的研究有助于根瘤菌资源的分类鉴定和精准利用。同一种内的根瘤菌株具有不同的表型生理生化特征,与不同紫花苜蓿品种的共生效应也存在差异。因此,根据根瘤菌的表型差异以及与苜蓿品种的共生效应,可以将根瘤菌划分为不同的生物型。本研究以甘肃农业大学分别设立在甘肃省白银市会宁县会师镇、武威市凉州区黄羊镇和兰州市安宁区的牧草试验站的甘农3号、甘农9号、陇中、清水和WL168HQ紫花苜蓿品种为材料,从根瘤、根表皮、根中柱、茎、叶、花、种子等不同组织、根际土壤和田间土壤中分离根瘤菌株,对其进行表型生理生化特征分析、16S rRNA基因限制性片段长度多态性分析(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)、16S rRNA基因测序、多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)、结瘤固氮基因测序和共生效应测定。通过研究根瘤菌表型多样性、遗传多样性和共生专一性,划分根瘤菌生物型,并对根瘤菌生物型和苜蓿品种高效匹配的专一性共生系统进行转录组学分析,旨在探寻根瘤菌生物型与苜蓿品种专一性共生的分子基础,为丰富专一性共生根瘤菌资源,强化苜蓿与根瘤菌的高效共生育种,培育高质量共生型苜蓿品种提供理论依据。结果表明:(1)分离获得53株根瘤菌,其中以内生根瘤菌为主(43株),占总菌株的81.1%;非内生根瘤菌有10株,占总菌株的18.9%。根瘤菌表型多样性丰富,内生根瘤菌相对非内生根瘤菌表型多样性更丰富。碳氮源利用谱广泛,抗生素和染料抗性较强,对低浓度的NaCl、弱酸、弱碱和高温抗性较强。中华根瘤菌属(Ensifer)和根瘤菌属(Rhizobium)菌株在77%的相似性水平上分别聚集为6个和8个群,在100%的相似性水平上分别聚集为25个和20个群。不同栽培区域、苜蓿品种和组织部位来源的Ensifer属和Rhizobium属菌株表型多样性有差异,分别是来自兰州市安宁区牧草试验站(香农-威纳多样性指数分别为1.099和1.733)、WL168HQ苜蓿(1.099和1.733)和根瘤(0.757和1.332)的菌株表型多样性最丰富。(2)根瘤菌株遗传多样性丰富,53株根瘤菌共产生22种16S rRNA-RFLP酶切类型。不同栽培区域、苜蓿品种和组织部位来源的菌株多样性差异明显,来自武威市凉州区牧草试验站(多样性指数为1.864)、甘农3号苜蓿(1.268)和根际土壤(1.386)的根瘤菌株遗传多样性最丰富。53株根瘤菌经16S rRNA和MLST分析分别与模式菌株Ensifer meliloti LMG 6133T、Rhizobium radiobacter ATCC19358T和Rhizobium rosettiformans W3T聚集在一起,序列相似性均大于97%,被定种为E.meliloti(32株),R.radiobacter(20株)和R.rosettiformans(1株)。Rhizobium属菌株均不能扩增到nodC和nifH,不同E.meliloti菌株的nodC和nifH基因有共同来源,序列相似性达97%100%;nifH基因多样性高于nodC基因。遗传多样性与表型多样性没有直接关系。(3)根瘤菌株与不同紫花苜蓿品种的共生效应存在差异。就单独接种效应,菌株QL2与甘农3号苜蓿、菌株G3L3与甘农9号苜蓿、菌株LP3与清水苜蓿共生匹配和适应能力强;在陇中和WL168HQ苜蓿上,不同菌株接种对植株共生能力的提升效果存在差异。从总体共生效应来说,32株E.meliloti菌接种后,甘农3号、甘农9号和清水苜蓿品种上共生指标值的分散程度均小于陇中和WL168HQ苜蓿品种;即菌株在前3个苜蓿品种上具有相似的共生效应,在后2个苜蓿品种上的共生效应差异明显。说明E.meliloti菌株与紫花苜蓿品种的共生效应主要由苜蓿品种基因型决定,其次为菌株,不同紫花苜蓿品种与根瘤菌株的相互识别能力和共生敏感性存在差异。(4)以主成分分析中对共生效应贡献率最大的地上干重指标,代表根瘤菌株与紫花苜蓿品种的共生效应,当接种根瘤菌的苜蓿品种地上干重显着高于(P<0.05)未接种处理CK时,将根瘤菌株与苜蓿品种共生效应标记为“正效应”E(Effective),显着低于(P<0.05)CK时标记为“负效应”I(Inhibitive),与CK差异不显着(P>0.05)时标记为“无效应”O(Noneffective)。以苜蓿品种甘农3号、甘农9号、陇中、清水和WL168HQ的顺序,将各根瘤菌株的共生效应标记符号进行合并,形成12种共生效应组合;根据效应组合中E、O、I组分数量的差异将所有菌株分为6种共生模型。共生效应组合EOOOO、OEOOO、OOEOO和OOOEO代表的菌株分别与甘农3号、甘农9号、陇中和清水苜蓿存在强烈的共生正效应专一性。EEOOO代表的菌株与甘农3号和甘农9号苜蓿存在共生正效应,OEOEO代表的菌株与甘农9号和清水苜蓿存在共生正效应。OIOEO代表的菌株与甘农9号苜蓿存在共生负效应专一性,与陇中苜蓿存在共生正效应专一性。OOOOI、OIOOO和OOOIO代表的菌株分别与WL168HQ、甘农9号和清水苜蓿存在共生负效应专一性。OOOII代表的菌株与清水和WL168HQ苜蓿均存在共生负效应。OOOOO代表的菌株与5个苜蓿品种均无共生效应。(5)32株E.meliloti菌经25种表型和6种共生模型,被划分为28种生物型。其中生物型Ⅲ(QL2)和Ⅴ(WLG1)与甘农3号苜蓿、生物型ⅩⅩⅦ(LL11)与甘农9号苜蓿、生物型Ⅳ(LL1)与清水苜蓿、生物型Ⅱ(LP3)和Ⅵ(G3L3)与陇中苜蓿存在强烈的专一性共生正效应,而生物型Ⅸ(G3L4)、Ⅹ(G3L7)、ⅩⅢ(G3L10和G3L13)、ⅩⅩⅥ(G3L12)、Ⅺ(G9L5)和ⅩⅨ(LL10)与甘农9号苜蓿、生物型Ⅻ(G3L9)与清水苜蓿、生物型ⅩⅦ(LL8)、ⅩⅩ(QL5)、ⅩⅩⅣ(QL4)和ⅩⅩⅤ(G3L5)与WL168HQ苜蓿存在专一性共生负效应。生物型Ⅷ(WLP2)与甘农9号和清水苜蓿及生物型ⅩⅩⅧ(LL2)与甘农3号和甘农9号苜蓿存在非专一性共生正效应,生物型ⅩⅫ(G9L7)与清水和WL168HQ苜蓿存在非专一性共生负效应。生物型ⅩⅣ(G9L3和G9L8)与甘农9号苜蓿存在专一性共生负效应,与清水苜蓿存在专一性共生正效应。生物型Ⅰ(G3L2)、Ⅶ(G3T2)、ⅩⅤ(G9L6、LL5、LL6)、ⅩⅥ(LL7)、ⅩⅧ(G3L6)、ⅩⅪ(G3L8)和ⅩⅩⅢ(G9L4)与5个苜蓿品种均无共生效应。所有生物型菌株接种WL168HQ苜蓿,均不产生专一性共生正效应,说明引进苜蓿品种与本地根瘤菌株的匹配能力较差。(6)选择4个专一性共生正效应生物型和2个非专一性共生正效应生物型菌株,分别接种相应的紫花苜蓿品种并进行根部转录组学分析,研究基于表型和共生效应划分根瘤菌专一性生物型的分子基础。不同生物型菌株在同一苜蓿品种上共生效应的差异是根瘤菌生物型划分的主要依据,而不同苜蓿品种对根瘤菌生物型划分的分子基础也不同。非专一性生物型菌株ⅩⅩⅧ(LL2)与Ⅷ(WLP2)接种甘农9号苜蓿的对比组合(表示为G9-LL2 vs G9-WLP2,下文同理),与其余3个苜蓿品种上的生物型对比组合没有共享基因,也没有显着富集的GO(Gene ontology)条目,说明基于甘农9号的生物型分类机制可能与其它3个苜蓿品种不同。对比组合G3-LL2 vs G3-QL2(非专一性与专一性)、Q-LL1 vs Q-WLP2(专一性与非专一性)和L-G3L3 vs L-LP3(专一性与专一性)共享68个差异基因,涉及到23条KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)和5条未知功能代谢通路。专一性越强,生物型菌株间的差异基因数量和表达量越高,涉及到的代谢通路越多。权重基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)确定了3个与地上干重和地下干重均高度相关的模块,证实了根据地上干重衡量共生效应的可靠性。68个共享差异基因中,有45个差异基因与WGCNA模块的代表基因重叠,表明这些基因与根瘤菌生物型划分相关。它们参与了植物的次生代谢产物合成、碳水化合物代谢、氨基酸代谢以及激素信号传导途径,主要编码苜蓿品种的类黄酮等nod基因诱导剂信号因子和根瘤菌株的结瘤因子,在根瘤菌株与苜蓿品种的共生专一性、植物先天性免疫反应和根瘤菌对植物免疫反应的抑制方面有重要作用,这为甘农3号、陇中和清水苜蓿品种上根瘤菌生物型的划分提供了分子基础。

段如雁[8](2019)在《花榈木根瘤菌多样性及优良菌株筛选》文中进行了进一步梳理花榈木(Ormosia henryi Prain)为蝶形花科Papilionaceae红豆属Ormosia的珍贵用材、园林绿化树种,具有较高的经济价值。花榈木能与根瘤菌共生形成根瘤,但与哪些根瘤菌共生?其特性是什么?是否具有表型多样性和遗传多样性?人工接种根瘤菌后有哪些接种效应?尚不清楚。这些问题的解决对研究花榈木-根瘤菌共生固氮体系,丰富我国根瘤菌基因资源,选育高效菌株进行人工接种以提高花榈木苗木质量具有十分重要的意义。针对这些问题,研究小组在花榈木分布区广泛采集花榈木根瘤,进行野生分布特征和生境调查,分析花榈木-根瘤菌多样性与环境的耦合关系;运用传统培养方法和高通量测序技术,探索根瘤细菌的组成和分布;对花榈木根瘤菌进行分离纯化和回接验证,通过生理生化测定和分子生物学手段分析根瘤菌表型多样性和遗传多样性,以明确花榈木根瘤菌的系统发育地位,并进行人工接种根瘤菌和接种苗抗旱试验,筛选优良促生和抗旱菌株。通过4年多的研究,得出如下主要结论:(1)花榈木根瘤主要集中分布在0-30cm的土层内,10-20cm土层根瘤数量、重量最大,根瘤主要着生在花榈木侧根上,其形状有球形、椭圆形、长条形、棒状分叉、姜状和珊瑚状等,根瘤小的仅1-2mm,大的可达20mm以上。根瘤的颜色有浅黄色、黄褐色、浅褐色、深褐色等,属于无限根瘤类型。花榈木根瘤菌菌落生长时间为2-7d,直径达1.5-6mm,乳脂色或半透明,边缘整齐,表面凸起,产生粘液,具光泽,不吸收刚果红,革兰氏染色为阴性,根瘤菌呈杆状、棒槌状,部分呈X、T形,平均大小为3.12±0.70μm×0.69±0.08μm。(2)生态环境对根瘤菌与花榈木共生关系的影响较大,海拔对根瘤重具有极显着的作用,海拔越低,根瘤越重;土壤pH对花榈木根瘤大小的影响最大,在pH为3.76-6.89的范围内,根瘤短径随pH的增加而增大;根瘤重与碱解氮含量最相关,土壤碱解氮含量越高,单个根瘤越重。在花榈木根瘤内细菌的物种分布上,土壤因子比地理因子的影响大,一定范围内,花榈木根瘤内细菌的多样性随土壤速效钾含量的增加而增加。(3)花榈木根瘤内细菌具有丰富的多样性,可以注释到6门、11纲、20目、34科,61属。包括结瘤共生菌和非结瘤共生菌,分别为Proteobacteria(变形菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Spirochaetes(螺旋体门)、Melainabacteria,其中Proteobacteria(变形菌门)包含了大部分结瘤共生菌,和Firmicutes(厚壁菌门)一起构成花榈木根瘤细菌的优势门。(4)花榈木根瘤菌的表型多样性丰富,大部分菌株对碳水化合物利用能力比较广泛,少数菌株对碳源利用能力较差,所有供试菌株均可利用L-天冬氨酸、L-半胱氨酸、L-酪氨酸、L-白氨酸、L-谷氨酸作为唯一氮源。对头孢霉素的抗性最弱,对溶解酶素的抗性最强。供试菌株普遍具有较强的耐酸能力,而耐碱能力较差,大部分花榈木根瘤菌菌株能在4-40℃温度中生长,少部分菌株能在60℃中生存,总体对温度的适应性范围较广。多数花榈木菌株在无NaCl、1%NaCl、2%NaCl生长较好,随着NaCl浓度的增加,花榈木根瘤菌生长越来越差。68.4%的菌株BTB中产酸,31.6%的菌株BTB中产碱。所有供试菌株不产生氧化酶,98.2%的菌株能产生过氧化氢酶,96.5%的菌株不能在肉汤中生长。57株供试菌株在82%相似性水平可以分为5个表观群。(5)花榈木根瘤菌16S rRNA扩增产物分别用四种限制性内切酶(Hae III、Hinf I、MspI和RsaI)酶切后,分别得到22、21、21、15种限制性内切酶酶切图谱类型和50种组合类型,表现出了较高的遗传多样性。供试菌株16S r RNA PCR-RFLP、BOX-PCR指纹图谱分别在75%、70%的相似性水平上分为6大类,这些遗传图谱类型分布没有明显的地域性特点。16S rRNA PCR-RFLP、BOX-PCR指纹图谱及16S rRNA基因的全序列三个聚类树状图揭示的发育关系具有较好的一致性,57株可结瘤菌株分别位于Rhizobium(根瘤菌属)、Azorhizobiu(固氮根瘤菌属)、Mesorhizobium(中慢生根瘤菌属)、Bradyrhizobium(慢生根瘤菌属)、Sinorhizobium(中华根瘤菌属)、Burkholderia(伯克氏菌属)6个属中。(6)接种根瘤菌能显着提高花榈木幼苗叶片的光合速率、蒸腾速率、叶绿素荧光参数,促进花榈木幼苗的地上地下部分生长及总生物量积累。不同菌株的促生效果存在显着差异,通过促生效应综合评价,排名前五的菌株依次为45号、46号、32号、51号、47号,可初步作为优良促生菌株。(7)接种根瘤菌能显着提高花榈木幼苗的抗旱性,花榈木接种不同的菌株对中度干旱胁迫的生理响应差异显着。接种根瘤菌能够降低干旱胁迫对花榈木叶片质膜相对透性的影响,提高植株体内脯氨酸及可溶性糖等可渗透调节物质含量以及提高活性氧和自由基清除酶SOD的活性,从而减小对细胞造成的脱水伤害,并能有效减少膜脂过氧化产物MDA的积累,提高花榈木幼苗的耐旱能力。接种后花榈木幼苗光合速率、水分利用效率、PSⅡ反应中心内的光能转化效率和PSⅡ的潜在活性提高,对干旱胁迫的调节适应能力增强。抗旱综合评价结果显示,34号、35号、32号、43号、28号、37号菌株有利于提高花榈木幼苗的抗旱性,可初步作为优良的抗旱菌株。综合促生效果和抗旱性指标,得到38号、35号、42号、47号、32号菌株为既促生和抗旱综合效果最佳的前五名菌株。

刘鹏[9](2019)在《酸性土壤上花生高效根瘤菌的发现及应用》文中提出花生(Arachis hypogaea L.)是世界上重要的油料和经济作物。在我国南方产区,大部分花生种植地土壤为酸性。酸性土壤不仅pH值低、瘦瘠,而且还有低磷、铝毒等诸多障碍因素,严重限制了花生的生物固氮及产量。因此,分离及应用适应酸性土壤的高效固氮根瘤菌,对提高花生固氮效率及产量,改良酸性土壤具有重要意义。本研究从福建省三个典型的酸性土壤地点:安溪、福安、尤溪,采集了17个花生品种的根瘤。利用平板划线结合镜检的方法,从田间采集的新鲜花生根瘤中分离、纯化根瘤内生菌。主要研究结果如下:(1)分离到可培养的花生根瘤内生菌189株,进行分子鉴定,结果显示,分离到的菌主要包含根瘤菌属,慢生型根瘤菌属,芽孢杆菌属,雷夫松氏菌属,微杆菌属,类芽孢杆菌属,葡萄球菌属,单胞菌属等32个细菌属。通过16S V4-V5区段的测序分析发现,其中32株根瘤内生菌属于花生根瘤菌,经过系统发育树分析,27株根瘤菌与Bradyrhizobium SEMIA6396、Bradyrhizobium japonicun MN-139聚在一起,5株根瘤菌与Rhizobium G2312和Rhizobium 5502G聚在一起。(2)利用编码固氮酶铁蛋白组分的结构基因nifH和结瘤基因nodA对所得到的32个花生根瘤菌菌株的菌液进行PCR目的片段扩增并鉴定,其中10个分离物存在固氮酶铁蛋白组分的结构基因nifH和结瘤基因nodA。利用16S rDNA进行序列全长测定,并进行系统发育进化树分析。经16S rDNA全长序列测定,发现8株为慢生型根瘤菌(Bradyrhizobium)和2株为根瘤菌属根瘤菌(Rhizobium)并分别与慢生型根瘤菌Bradyrhizobium SEMIA6396、Bradyrhizobium japonicun MN-139和根瘤菌根瘤菌Rhizobium sp.strain G2312、Rhizobium miluonense strain5502G聚在一起。(3)利用闽花8号、闽花6号、泉花3号花生材料对所得的32株根瘤菌菌株中的19个菌株进行水培回接验证。水培回接试验发现,上述存在固氮酶铁蛋白组分的结构基因nifH和结瘤基因nodA的10株根瘤菌均能够与花生共生,形成有效根瘤,证实是具有结瘤固氮的花生根瘤菌。(4)选取4株固氮效率较高,综合表现较好的根瘤菌,利用花生材料闽花8号、泉花3号、冀花26号,在酸性茶园土壤上进行田间应用试验。结果表明,4株根瘤菌均能与花生在酸性土壤上形成根瘤,而未接种的花生根部几乎没有根瘤。接种根瘤菌显着提高了花生株高,增加了花生分枝数,提高了叶片SPAD值。还可以显着改善花生氮营养,磷营养和钾营养,提高了花生的生物量和产量。与不接种的对照相比,接种根瘤菌后,花生生物量、产量和氮含量分别呈现极显着差异。通过利用上述4种根瘤菌的混合根瘤菌剂进行田间试验发现,接种混合菌剂的提升效果比单菌接种的效果更好,产量最高提高一倍以上。综上所述,本研究分离鉴定了一批花生高效根瘤菌。这些根瘤菌具有较广的寄主适应性,在酸性土壤上能够高效固氮、促进花生生长和提高花生产量,具有重要的应用前景。

张靖[10](2019)在《钙、钾提高根瘤共生苜蓿抗旱性的作用研究》文中提出紫花苜蓿(Medicago sativa),营养价值极高,是我国乃至世界范围内种植面积最大的豆科牧草。干旱一直是制约紫花苜蓿生长的重要因素,根瘤菌与苜蓿共生抗旱效果已经得到了广泛的证实。钙、钾肥的施加在植物生长发育过程中发挥着重要的作用,重视钙、钾肥的使用对增强土壤的稳产能力,保证农业的持续发展具有重要意义。但是钙、钾肥的施加量对苜蓿与根瘤菌共生与否的抗旱效果目前还没有研究。本研究旨在探究施加不同浓度的钙、钾肥对与根瘤菌共生与否紫花苜蓿的抗旱性产生的影响,得出如下结论:对紫花苜蓿对进行结瘤与不结瘤两种处理,然后分别施加3种不同浓度的钙、钾肥至90日龄,对紫花苜蓿进行0 h、3 h、8 h的干旱处理之后采样,然后测定一系列生长特性指标与生理指标,并通过差异性分析得出:(1)无论紫花苜蓿是否与根瘤菌共生,适量的增加钙肥的浓度,可以提高紫花苜蓿的抗旱性,抗旱性由强到弱的钙离子浓度依次为C1(4.04 mM)>C2(2.02 mM)>C3(1.01 mM)。(2)无论紫花苜蓿是否与根瘤菌共生,适量的增加钾肥的浓度,可以提高紫花苜蓿的抗旱性,抗旱性由强到弱的钾离子浓度依次为C1(4.53 mM)>C2(3.02 mM)>C3(1.51 mM)。综合分析可知,无论紫花苜蓿是否与根瘤菌共生,适当的增加钙、钾肥的浓度均可以提高紫花苜蓿的抗旱性,研究结果可以为苜蓿生产中钙、钾肥的施加提高苜蓿的抗旱性进而提高苜蓿的产量与品质提供技术支持。

二、紫花苜蓿品种根瘤菌表型多样性研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、紫花苜蓿品种根瘤菌表型多样性研究(论文提纲范文)

(1)紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 紫云英在我国农业中的重要作用
        1.1.1 我国紫云英的种植历史
        1.1.2 种植紫云英的增产培肥及生态环境效应
    1.2 豆科植物共生固氮的研究进展
        1.2.1 豆科植物与根瘤菌的共生关系的建立
        1.2.2 豆科植物与根瘤菌的共生特异性
    1.3 豆科植物中参与共生固氮的基因
        1.3.1 早期结瘤信号传导基因
        1.3.2 根瘤菌侵染相关基因
        1.3.3 根瘤形成发育基因
        1.3.4 类菌体成熟分化基因
        1.3.5 共生固氮相关的其他基因
    1.4 影响共生固氮的因素
        1.4.1 豆科植物对共生固氮的影响
        1.4.2 根瘤菌对共生固氮的影响
    1.5 紫云英共生固氮研究
    1.6 研究目的及意义
    1.7 研究内容
第二章 紫云英基因组的组装与注释
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料及试验实施
        2.2.2 DNA、RNA提取及检测
        2.2.3 建库测序
        2.2.4 组装
        2.2.5 质量评估
        2.2.6 基因组注释
    2.3 结果与分析
        2.3.1 紫云英基因组特征评估
        2.3.2 紫云英基因组组装
        2.3.3 基因组组装质量评估
        2.3.4 紫云英基因组注释
        2.3.5 紫云英的基因组分布特征
        2.3.6 LTR插入和基因组扩增
    2.4 讨论
        2.4.1 高质量紫云英基因组组装
        2.4.2 紫云英基因组特征
    2.5 本章小结
第三章 紫云英共生结瘤的遗传基础
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 基因组数据来源
        3.2.2 基因家族聚类分析
        3.2.3 系统进化分析
        3.2.4 物种分歧时间估算
        3.2.5 基因家族扩张和收缩分析
        3.2.6 全基因组复制事件分析
        3.2.7 类黄酮合成通路中关键基因家族鉴定
        3.2.8 R基因鉴定
        3.2.9 NCR基因鉴定
        3.2.10 类黄酮相关基因及R基因转录组定量分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 紫云英等豆科植物中基因家族聚类分析
        3.3.2 紫云英的系统进化地位及其分歧时间
        3.3.3 紫云英特有基因家族及其KEGG富集分析
        3.3.4 紫云英扩张收缩基因家族及其KEGG富集分析
        3.3.5 类黄酮合成通路基因的进化和表达分析
        3.3.6 全基因组复制事件富集的共生结瘤基因
        3.3.7 R基因进化和表达分析
        3.3.8 NCR多肽进化分析
        3.3.9 紫云英中共生固氮基因的特点
    3.4 讨论
        3.4.1 紫云英结瘤及共生的遗传基础
        3.4.2 R基因和NCR多肽与共生专一性
    3.5 本章小结
第四章 不同紫云英品种与根瘤菌的共生匹配性
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 试验设计及实施
        4.2.3 培养基及无氮营养液配方
        4.2.4 测定项目
        4.2.5 数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 共生匹配试验中紫云英干重(水培初筛)
        4.3.2 共生匹配试验中紫云英有效瘤数(水培初筛)
        4.3.3 共生匹配试验中紫云英干重(蛭石盆栽复筛)
        4.3.4 共生匹配试验中紫云英氮积累量(蛭石盆栽复筛)
        4.3.5 共生匹配试验中紫云英分枝数(蛭石盆栽复筛)
        4.3.6 共生匹配试验中紫云英有效瘤数和根瘤重(蛭石盆栽复筛)
        4.3.7 共生匹配试验中紫云英固氮酶活(蛭石盆栽复筛)
        4.3.8 紫云品种、菌株及其交互对不同指标的贡献(蛭石盆栽复筛)
        4.3.9 紫云英不同指标相关性分析(蛭石盆栽复筛)
    4.4 讨论
        4.4.1 根瘤菌菌株对共生固氮的影响
        4.4.2 紫云英品种对共生固氮的影响
    4.5 结论
第五章 紫云英固氮效率差异机制
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 试验材料
        5.2.2 试验设计
        5.2.3 样品采集及指标测定
        5.2.4 RNA提取及转录组测序
        5.2.5 测序数据质控与序列比对
        5.2.6 表达量分析和差异基因的筛选
        5.2.7 差异基因功能注释与富集
    5.3 结果与分析
        5.3.1 不同紫云英品种与菌株7653R共生表型
        5.3.2 RNA测序质量评估及与参考基因组比对
        5.3.3 样本间表达量评估
        5.3.4 紫云英根瘤中高表达的基因
        5.3.5 紫云英根瘤中差异基因及KEGG富集分析
        5.3.6 类菌体发育相关差异基因
        5.3.7 共生代谢及运输相关差异基因
    5.4 讨论
        5.4.1 根瘤中物质代谢与固氮效率
        5.4.2 根瘤中类菌体发育与固氮效率
    5.5 本章小结
第六章 综合讨论、结论与展望
    6.1 综合讨论
    6.2 主要结论
    6.3 创新点
    6.4 展望
参考文献
附录A
附录B
致谢
作者简历

(2)东北地区紫花苜蓿根瘤菌表型多样性研究(论文提纲范文)

1 材料
2 方法
    2.1 耐盐性、耐酸碱性的测定
    2.2 过氧化氢酶和脲酶活性的测定
    2.3 产酸产碱反应
    2.4 聚类分析
    2.5 优质菌株的筛选与回接
3 结果与分析
    3.1 耐盐性和耐酸碱性
    3.2 过氧化氢酶活性和脲酶活性
    3.3 产酸产碱反应
    3.4 聚类分析
    3.5 优质菌株的筛选与回接
4 讨论
5 结论

(3)草原3号杂花苜蓿表型多样性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略语表
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 草原3号杂花苜蓿的研究概况
    1.3 苜蓿遗传多样性研究概况
        1.3.1 遗传多样性概述及发展
        1.3.2 苜蓿属植物遗传多样性研究进展
        1.3.3 遗传多样性的研究方法
    1.4 苜蓿表型特征研究概况
    1.5 苜蓿光合作用研究进展
    1.6 苜蓿抗性相关生理生化指标的研究进展
    1.7 研究目的和意义
    1.8 研究内容及技术路线
        1.8.1 研究内容
        1.8.2 技术路线图
2 试验材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验材料
    2.3 指标及测定方法
        2.3.1 植株性状
        2.3.2 物候期观察
        2.3.3 植物学特征
        2.3.4 生理指标测定
    2.4 数据分析及方法
3 结果与分析
    3.1 草原3号杂花苜蓿原始群体株丛的变异类型
    3.2 六个变异类型株丛物候期的比较
    3.3 六个变异类型株丛植株性状的比较
        3.3.1 不同类型单株鲜重构成要素及其相关性
        3.3.2 不同类型生长速度比较
        3.3.3 不同类型草产量
        3.3.4 不同类型茎叶比和鲜干比
    3.4 六个类型植物学特性比较
        3.4.1 不同类型地上部分营养生长情况比较
        3.4.2 不同类型的荚果与种子特征的测定
        3.4.3 不同类型抗倒伏性比较
    3.5 六个类型生理指标比较
        3.5.1 不同类型现蕾期光合性能比较
        3.5.2 不同类型的生理指标比较
4 讨论
    4.1 苜蓿的多叶大叶特性
    4.2 株高特性
    4.3 分枝、分蘖性
    4.4 苜蓿抗逆性
5 结论
致谢
参考文献
作者简介

(4)白花草木樨半同胞家系生物固氮能力的评价(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
前言
第一章 文献综述
    1.1 生物固氮
    1.2 生物固氮的测定指标
    1.3 生物固氮的综合评价
    1.4 豆科牧草栽培育种的意义
    1.5 草木樨固氮能力的研究进展
    1.6 研究目的
第二章 白花草木樨半同胞家系田间固氮能力评价
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 测定项目及方法
        2.1.4 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 草木樨固氮性状的变异性
        2.2.2 草木樨生物固氮指标的主成分分析
        2.2.3 白花草木樨的生物固氮百分率差异性比较
        2.2.4 草木樨固氮性状基因型参数的分析
        2.2.5 草木樨固氮性状的相关性
        2.2.6 草木樨固氮单性状的选择
    2.3 讨论
        2.3.1 草木樨固氮性状的变异性分析
        2.3.2 草木樨地下部形状及叶全氮和叶全磷的分析
        2.3.3 草木樨的生物固氮百分率
        2.3.4 草木樨生氮能力的划分
        2.3.5 草木樨固氮能力遗传育种的重要性
        2.3.6 草木樨固氮性状的基因型方差
        2.3.7 草木樨固氮性状基因型方差的相关性
        2.3.8 草木樨固氮指标的遗传增益
    2.4 小结
第三章 不同地区土着根瘤菌对白花草木樨半同胞家系固氮能力的影响
    3.1 试验材料及方法
        3.1.1 种子来源及土壤根瘤菌
        3.1.2 试验方法
        3.1.3 统计分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 草木樨及苜蓿材料性状测定值分析
        3.2.2 无氮处理下种质材料性状的主成分分析
        3.2.3 各种质材料固氮能力的综合评价
        3.2.4 三个综合指标灰色关联度分析
        3.2.5 逐步回归分析及固氮能力预测
        3.2.6 各种质材料固氮级别的划分及聚类分析
        3.2.7 不同综合评价指标的比较
        3.2.8 无氮处理下叶-茎-根系的全氮和全磷质量分数及含量分析
        3.2.9 无氮处理下叶-茎-根系的干重、全氮、全磷及积累量占比
        3.2.10 无氮处理下整株理化指标分析
        3.2.11 土壤及草木樨根瘤中根瘤菌Alpha多样性分析
        3.2.12 草木樨根瘤及土壤根瘤菌的OTU分析
        3.2.13 各种质材料根瘤中nifH基因拷贝数的q PCR分析
        3.2.14 草木樨根瘤中根瘤菌Beta多样性比较分析
    3.3 讨论
        3.3.1 草木樨种质固氮能力分析方法的选择
        3.3.2 草木樨种质材料固氮能力的鉴定
        3.3.3 草木樨种质材料固氮指标的筛选
        3.3.4 不同植物器官全氮,全磷质量分数特征及干重差异
        3.3.5 各种质材料叶-茎-根的化学计量特征
        3.3.6 草木樨半同胞家系根瘤中根瘤菌微群落多样性分析
    3.4 小结
第四章 白花草木樨半同胞家系固氮能力结构模型的建立
    4.1 试验数据及方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 田间草木樨固氮能力的测定模型及路径分析
        4.2.2 无氮条件下草木樨固氮能力的测定模型及路径分析
    4.3 讨论
    4.4 结论
第五章 结论
    5.1 主要结论
    5.2 创新点
    5.3 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(5)紫花苜蓿逆境胁迫下的生理生化分析及遗传改良(论文提纲范文)

摘要
Abstract
卷一:盐胁迫下紫花苜蓿品种种质资源鉴定及遗传多样性分析
    1 综述
        1.1 盐碱化土壤概述
        1.2 盐碱胁迫对植物的影响
        1.3 植物耐盐机理
        1.4 苜蓿种植现状
        1.5 苜蓿耐盐性的研究
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.2 试验方法
    3 结果与分析
        3.1 优异种质资源鉴定评价
        3.2 不同盐浓度对各品种发芽的影响
    4 结论
卷二:MsZNR基因对紫花苜蓿的克隆转化及抗旱性分析
    1 研究背景与研究依据
        1.1 紫花苜蓿概述
        1.2 紫花苜蓿抗旱生理的研究
        1.3 植物对干旱胁迫的响应
        1.4 苜蓿抗旱相关基因的研究
        1.5 锌指蛋白研究进展
        1.6 研究目的及意义
    2 MsZNR基因克隆及载体构建
        2.1 材料与试剂
        2.2 方法
        2.3 结果与分析
        2.4 讨论
    3 MsZNR基因对紫花苜蓿的转化
        3.1 实验材料及仪器
        3.2 方法
        3.3 结果与分析
        3.4 讨论
    4 转基因鉴定及功能分析
        4.1 材料与试剂
        4.2 方法
        4.3 结果与分析
        4.4 讨论
参考文献
致谢
博士生期间发表的学术论文,专着
博士后期间发表的学术论文,专着
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(6)攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿根瘤菌的多样性与促生效应(论文提纲范文)

1 材料和方法
    1.1 苜蓿根瘤菌的捕获
    1.2 苜蓿根瘤菌的分离与纯化
    1.3 苜蓿根瘤菌总DNA的提取
    1.4 根瘤菌16S rRNA基因的扩增和系统发育分析
    1.5 持家基因atpD、rpoB和glnII基因扩增和系统发育分析
    1.6 根瘤菌回接与共生固氮效率测试
    1.7 数据处理与分析
2 结果与分析
    2.1 苜蓿根瘤菌的纯化分离
    2.2 16S rRNA基因序列系统发育分析
    2.3 持家基因序列系统发育分析
    2.4 根瘤菌回接试验分析
3 讨论与结论

(7)紫花苜蓿根瘤菌生物型划分及其转录组学分析(论文提纲范文)

项目来源
英文缩略表
摘要
Summary
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 研究进展
        1.2.1 根瘤菌与苜蓿共生系统
        1.2.1.1 共生系统建立
        1.2.1.2 宿主植物信号分子
        1.2.1.3 根瘤菌结瘤因子、结瘤基因和固氮基因
        1.2.2 根瘤菌多样性研究
        1.2.2.1 根瘤菌表型多样性研究
        1.2.2.2 根瘤菌遗传多样性研究
        1.2.3 根瘤菌株与苜蓿品种结瘤固氮专一性研究
        1.2.3.1 宿主植物对结瘤固氮专一性的影响因素
        1.2.3.2 根瘤菌对结瘤固氮专一性的影响因素
        1.2.4 根瘤菌生物型研究
        1.2.5 紫花苜蓿-根瘤菌互作转录组学研究
        1.2.5.1 转录组测序的优势
        1.2.5.2 苜蓿的转录组测序
        1.2.5.3 根瘤菌的转录组测序
        1.2.5.4 根瘤菌与苜蓿共生系统转录组学研究
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 紫花苜蓿根瘤菌表型多样性研究
    2.1 引言
    2.2 材料
        2.2.1 样地概况和苜蓿材料
        2.2.1.1 样地概况
        2.2.1.2 苜蓿材料
        2.2.2 培养基和营养液
        2.2.2.1 培养基配方
        2.2.2.2 营养液配方
        2.2.3 试验试剂和仪器
        2.2.3.1 主要试剂
        2.2.3.2 主要仪器
    2.3 方法
        2.3.1 根瘤菌的分离、纯化与保存
        2.3.1.1 样品采集与制备
        2.3.1.2 分离及纯化
        2.3.1.3 初步鉴定及保存
        2.3.2 根瘤菌株回接鉴定
        2.3.2.1 种子处理和幼苗培育
        2.3.2.2 根瘤菌菌液制备和回接鉴定
        2.3.3 表型特征
        2.3.3.1 唯一碳源、氮源利用
        2.3.3.2 抗生素耐受性测定
        2.3.3.3 染料抗性测定
        2.3.3.4 抗逆性测定
        2.3.3.5 生理生化反应
        2.3.4 表型特征数值分类
        2.3.5 数据分析
    2.4 结果与分析
        2.4.1 根瘤菌株来源及形态特征
        2.4.1.1 根瘤菌株数量及来源
        2.4.1.2 根瘤菌株形态特征
        2.4.2 根瘤菌表型特征
        2.4.2.1 唯一碳源、氮源利用分析
        2.4.2.2 抗生素耐性
        2.4.2.3 染料抗性
        2.4.2.4 抗逆性
        2.4.2.5 生理生化反应
        2.4.3 根瘤菌表型多样性
        2.4.3.1 数值分类分析
        2.4.3.2 表型多样性
    2.5 讨论
    2.6 小结
第三章 紫花苜蓿根瘤菌遗传多样性研究
    3.1 引言
    3.2 材料
        3.2.1 根瘤菌株
        3.2.2 培养基
        3.2.3 试验试剂和设备
        3.2.3.1 主要试剂
        3.2.3.2 主要仪器
    3.3 方法
        3.3.1 根瘤菌DNA提取
        3.3.2 16SrRNA基因RFLP分析
        3.3.2.1 16SrRNA基因PCR扩增
        3.3.2.2 16SrRNA基因RFLP测定
        3.3.3 16SrRNA基因序列测定及系统发育树构建
        3.3.4 持家基因atpD、glnII和 recA序列测定及多位点序列分型
        3.3.4.1 atpD、glnII和 rec A基因PCR扩增
        3.3.4.2 atpD、glnII和 rec A基因测序及系统发育树构建
        3.3.4.3 atpD、glnII和 rec A基因合并序列系统发育树构建
        3.3.5 结瘤基因nodC和固氮基因nifH测序及系统发育树构建
        3.3.5.1 nodC和 nifH基因PCR扩增
        3.3.5.2 nodC和 nifH基因序列测定和系统发育树构建
        3.3.6 数据分析
    3.4 结果与分析
        3.4.1 根瘤菌群体结构
        3.4.1.1 16SrRNA基因PCR-RFLP分析
        3.4.1.2 16SrRNA基因序列分析
        3.4.1.3 持家基因atpD、glnII和 rec A序列分析
        3.4.1.4 持家基因atpD、glnII和 rec A多位点序列分型定种
        3.4.1.5 结瘤基因nodC和固氮基因nifH序列分析
        3.4.2 根瘤菌遗传多样性
        3.4.2.1 根瘤菌16S rRNA-RFLP类型在栽培区域和苜蓿品种上的分布特征
        3.4.2.2 根瘤菌16S rRNA-RFLP类型在苜蓿不同组织部位的分布特征
        3.4.2.3 根瘤菌遗传多样性
    3.5 讨论
    3.6 小结
第四章 根瘤菌与紫花苜蓿共生专一性研究
    4.1 引言
    4.2 材料
        4.2.1 试验种子
        4.2.2 根瘤菌株
        4.2.3 培养基和营养液
        4.2.4 试验试剂和仪器
        4.2.4.1 主要试剂
        4.2.4.2 主要仪器
    4.3 方法
        4.3.1 种子处理和幼苗培育
        4.3.2 根瘤菌菌液制备和接种
        4.3.3 接种效果测定
        4.3.3.1 结瘤指标
        4.3.3.2 生长指标
        4.3.3.3 叶绿素含量
        4.3.3.4 粗蛋白含量
        4.3.4 数据分析
    4.4 结果与分析
        4.4.1 根瘤菌与甘农3 号紫花苜蓿品种结瘤固氮效应
        4.4.2 根瘤菌与甘农9 号紫花苜蓿品种结瘤固氮效应
        4.4.3 根瘤菌与陇中紫花苜蓿品种结瘤固氮效应
        4.4.4 根瘤菌与清水紫花苜蓿品种结瘤固氮效应
        4.4.5 根瘤菌与WL168HQ紫花苜蓿品种结瘤固氮效应
        4.4.6 紫花苜蓿品种与根瘤菌的共生效应差异性分析
        4.4.7 根瘤菌与紫花苜蓿品种共生专一性模型建立
    4.5 讨论
    4.6 小结
第五章 基于紫花苜蓿根瘤菌表型的生物型划分及其分子基础
    5.1 引言
    5.2 材料
        5.2.1 试验种子
        5.2.2 根瘤菌株
        5.2.3 培养基和营养液
        5.2.4 试验试剂和仪器
        5.2.4.1 主要试剂
        5.2.4.2 主要仪器
    5.3 方法
        5.3.1 基于表型和共生模型的根瘤菌生物型划分
        5.3.2 转录组样品准备和采集
        5.3.2.1 种子处理及幼苗培育
        5.3.2.2 菌液制备
        5.3.2.3 根瘤菌株接种
        5.3.2.4 样品采集
        5.3.3 总RNA提取和质量检测
        5.3.3.1 提取RNA
        5.3.3.2 总RNA的质量检测
        5.3.4 cDNA文库构建及上机检测
        5.3.5 转录本De novo组装和基本注释
        5.3.6 基因差异表达分析
        5.3.7 权重基因共表达网络分析
        5.3.8 差异表达基因q RT-PCR验证
        5.3.9 数据分析
    5.4 结果与分析
        5.4.1 根瘤菌生物型划分
        5.4.2 转录组测序组装及基本注释
        5.4.2.1 转录组测序数据
        5.4.2.2 转录组数据基本注释
        5.4.3 不同生物型菌株与苜蓿品种共生系统的差异基因筛选结果分析
        5.4.4 不同生物型菌株与苜蓿品种共生系统差异基因的GO富集分析
        5.4.5 不同生物型菌株与苜蓿品种共生系统差异基因的KEGG富集分析.
        5.4.6 根瘤菌生物型诱导的差异表达基因
        5.4.7 权重基因共表达网络分析
        5.4.8 根瘤菌共生生物型的分子基础分析
        5.4.9 差异基因的q RT-PCR验证
    5.5 讨论
    5.6 小结
第六章 讨论与结论
    6.1 讨论
    6.2 结论
创新点及展望
参考文献
致谢
作者简介
导师简介

(8)花榈木根瘤菌多样性及优良菌株筛选(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 根瘤概述
        1.2.2 豆科植物—根瘤菌共生体与生态环境的关系
        1.2.3 影响根瘤菌结瘤的因素
        1.2.4 根瘤内细菌
        1.2.5 根瘤菌的生物学、生理特性及生态作用
        1.2.6 根瘤菌的多样性研究
        1.2.7 根瘤菌的分类
        1.2.8 根瘤菌的抗逆性及优良菌株筛选
        1.2.9 苗木接种效应
        1.2.10 研究展望
    1.3 立题依据与研究意义
    1.4 主要研究内容
    1.5 需要解决的关键问题
    1.6 技术路线
第二章 花榈木根瘤多样性对环境异质性的响应
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 花榈木根瘤的采集与调查
        2.2.2 环境因子和采瘤母树状况调查
        2.2.3 土壤取样和理化性质测定
        2.2.4 数据统计方法
    2.3 结果和分析
        2.3.1 花榈木根瘤地理分布和生境状况
        2.3.2 根瘤采集地土壤理化性质分析
        2.3.3 生境对花榈木根瘤外部形态、大小、重量的影响
        2.3.4 根瘤随土层深度的分布特征
        2.3.5 母树状况对根瘤重、根瘤大小的影响
        2.3.6 环境因子与根瘤大小、重量的相关分析
        2.3.7 环境因子与根瘤大小、重量RDA分析
    2.4 讨论
第三章 花榈木根瘤内细菌多样性及环境因子关联分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 样品采集与处理
        3.2.2 基因组DNA的提取和PCR扩增
        3.2.3 文库构建和上机测序
        3.2.4 生物信息分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 测序数据处理
        3.3.2 根瘤内细菌OTU物种注释及数目统计
        3.3.3 根瘤内细菌物种分布情况
        3.3.4 Alpha多样性分析
        3.3.5 Beta多样性分析
        3.3.6 环境因子关联分析
    3.4 讨论
第四章 花榈木根瘤菌分离培养和表型多样性研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 花榈木根瘤菌采集和分离
        4.2.2 花榈木根瘤菌纯化、保存、染色、镜检
        4.2.3 回接试验
        4.2.4 花榈木根瘤菌表型多样性的研究
        4.2.5 数据统计和聚类分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 菌株的分离、纯化和回接
        4.3.2 根瘤菌表型多样研究
    4.4 讨论
第五章 花榈木根瘤菌遗传多样性研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 菌株的分离,纯化
        5.2.2 16S rRNA PCR-RFLP分析
        5.2.3 BOX-PCR指纹图谱分析
        5.2.4 16S rRNA全序列测定
    5.3 结果与分析
        5.3.1 16S rRNA PCR-RFLP
        5.3.2 BOX-PCR指纹图谱分析
        5.3.3 16S rRNA全序列测定结果与分析
    5.4 讨论
第六章 高效促生菌株的筛选
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 试验材料
        6.2.2 研究方法
        6.2.3 指标测定方法
        6.2.4 数据统计方法
    6.3 结果与分析
        6.3.1 对花榈木幼苗结瘤数和鲜瘤重的影响
        6.3.2 对光合速率、蒸腾速率的影响
        6.3.3 对花榈木幼苗叶绿素荧光的影响
        6.3.4 对根系生长状况的影响
        6.3.5 对苗高的影响
        6.3.6 对地径的影响
        6.3.7 对生物量的影响
        6.3.8 接种不同根瘤菌效应的综合评价
    6.4 讨论
第七章 优良抗旱菌株筛选
    7.1 引言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 试验材料
        7.2.2 无菌苗培育
        7.2.3 花榈木接种根瘤菌
        7.2.4 干旱胁迫处理
        7.2.5 生理生化指标的测定
        7.2.6 数据统计与分析
    7.3 结果与分析
        7.3.1 干旱胁迫对接种不同菌株花榈木幼苗质膜相对透性的影响
        7.3.2 干旱胁迫对接种不同菌株花榈木幼苗生化指标的影响
        7.3.3 干旱胁迫对接种不同菌株花榈木幼苗光合生理的影响
        7.3.4 不同菌株幼苗抗旱性综合评价
    7.4 讨论
第八章 主要结论与创新点
    8.1 主要结论
        8.1.1 花榈木根瘤及根瘤菌特性
        8.1.2 环境因子对花榈木根瘤及根瘤细菌的影响
        8.1.3 花榈木根瘤菌多样性及系统发育
        8.1.4 苗木接种效应及优良菌株的筛选
    8.2 创新点
        8.2.1 系统分析了花榈木花榈木根瘤和根瘤细菌多样性即为与环境因素的相关性
        8.2.2 揭示了花榈木共生根瘤菌表型多样性和遗传多样
        8.2.3 筛选出促生抗旱的根瘤菌株,对花榈木根瘤菌的生产应用提供了依据
    8.3 研究的不足之处及展望
致谢
主要参考文献
攻读期成果
附表1 花榈木根瘤菌表型性状
图版

(9)酸性土壤上花生高效根瘤菌的发现及应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
英文缩略语及中英文对照
1 前言
    1.1 酸性土壤成土原因及我国酸性土壤现状
    1.2 生物固氮与花生根瘤菌共生固氮系统
        1.2.1 生物固氮
        1.2.2 花生根瘤菌共生固氮系统
    1.3 根瘤菌多样性与系统发育的研究
        1.3.1 根瘤菌多样性研究现状
        1.3.2 根瘤菌表型分类研究
        1.3.3 细菌分子鉴定研究
    1.4 根瘤内生菌研究现状
    1.5 酸性土壤根瘤菌研究和田间应用现状
        1.5.1 根瘤菌肥料
        1.5.2 生物固氮在农业中的利用现状
        1.5.3 我国酸性土壤根瘤菌研究现状
        1.5.4 我国花生根瘤菌菌剂应用现状
        1.5.5 在酸性土壤作物种植存在的问题
    1.6 研究目的与意义
    1.7 技术路线
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 花生材料
        2.1.2 花生种植土壤类型与理化性质
        2.1.3 细菌培养基
        2.1.4 主要试剂及配方
        2.1.5 主要仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 花生根瘤材料种植及根瘤采集
        2.2.2 根瘤内生菌分子鉴定
        2.2.3 高效固氮根瘤菌初筛及结瘤功能分析
        2.2.4 田间酸性土壤高效固氮根瘤菌功能分析
    2.3 数据统计分析
3 结果与分析
    3.1 花生根瘤内生菌分离鉴定与系统进化分析
        3.1.1 根瘤内生菌分离纯化
        3.1.2 根瘤内生菌分离物鉴定及根瘤菌系统发育分析
        3.1.3 花生根瘤菌的初筛
        3.1.4 16S rDNA系统发育分析
    3.2 花生高效根瘤菌水培初筛
        3.2.1 花生水培接种根瘤菌对花生结瘤的影响
        3.2.2 接种根瘤菌对水培花生植株氮磷钾含量的影响
        3.2.3 水培花生接种根瘤菌对植株生物量的影响
        3.2.4 花生固氮菌株综合筛选
    3.3 花生根瘤菌在酸性土壤上的应用
        3.3.1 接种根瘤菌对花生结瘤的影响
        3.3.2 在酸性土壤上根瘤菌的固氮酶活测定结果
        3.3.3 酸性土壤下接种根瘤菌对花生株高、分枝数、SPAD值的影响
        3.3.4 酸性土壤上接种根瘤菌对花生含氮、磷、钾量的影响
        3.3.5 酸性土壤上接种根瘤菌对花生产量的影响
        3.3.6 酸性土壤花生接种混合根瘤菌剂对产量的影响
4 讨论
    4.1 花生根瘤中细菌多种多样
    4.2 根瘤菌对土壤环境选择适应性和宿主特异性强
    4.3 花生高效根瘤菌在酸性土壤上的应用前景
5 结论
参考文献
附录
攻读学位期间的学术论文与研究成果
致谢

(10)钙、钾提高根瘤共生苜蓿抗旱性的作用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 文献综述
    1.1 紫花苜蓿抗旱性研究进展
        1.1.1 紫花苜蓿抗旱性品比试验
        1.1.2 分子标记在紫花苜蓿抗旱进程中的应用
        1.1.3 转基因技术提高苜蓿抗旱性的研究进展
    1.2 施肥对紫花苜蓿影响的研究
        1.2.1 施加单一肥料对紫花苜蓿的影响
        1.2.2 微量元素在苜蓿生长发育中的作用
        1.2.3 复合肥的施用对苜蓿生长发育的影响
    1.3 根瘤菌与紫花苜蓿共生的研究进展
        1.3.1 根瘤菌的发现
        1.3.2 根瘤菌的研究进展
        1.3.3 根瘤菌与苜蓿的共生进程
    1.4 研究的目的和意义
    1.5 研究内容
第二章 施加钙肥对与根瘤菌共生的苜蓿抗旱性的影响
    2.1 试验材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验方法
        2.1.3 试验设计
        2.1.4 生长特性指标的测定
        2.1.5 生理指标的测定
        2.1.6 数据分析与方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 干旱胁迫下施加钙肥对紫花苜蓿生长特性指标的变化
        2.2.2 干旱胁迫下施加钙肥生理指标的变化
    2.3 讨论
        2.3.1 钙肥对与根瘤菌共生的紫花苜蓿生长特性指标的影响
        2.3.2 钙肥对与根瘤菌共生的紫花苜蓿生理指标的影响
        2.3.3 小结
第三章 施加钾肥对与根瘤菌共生的苜蓿抗旱性的影响
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法
        3.1.3 试验设计
        3.1.4 生长特性指标的测定
        3.1.5 生理指标的测定
        3.1.6 数据分析与方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 干旱胁迫下施加钾肥对紫花苜蓿生长特性指标的变化
        3.2.2 干旱胁迫下施加钾肥生理特性指标的变化
    3.3 讨论
        3.3.1 钾肥对与根瘤菌共生的紫花苜蓿生长特性指标的影响
        3.3.2 钾肥对与根瘤菌共生的紫花苜蓿生理指标的影响
        3.3.3 小结
第四章 结论
    4.1 结论
    4.2 未来的研究设想
    4.3 试验创新点
参考文献
附录
致谢
个人简历

四、紫花苜蓿品种根瘤菌表型多样性研究(论文参考文献)

  • [1]紫云英共生结瘤的遗传基础及固氮效率差异机制[D]. 常单娜. 中国农业科学院, 2021(01)
  • [2]东北地区紫花苜蓿根瘤菌表型多样性研究[J]. 李鹏珍,王颖,杨青川,何玉娟,于跃,邓波. 黑龙江畜牧兽医, 2021(05)
  • [3]草原3号杂花苜蓿表型多样性研究[D]. 杜凯青. 内蒙古农业大学, 2020(02)
  • [4]白花草木樨半同胞家系生物固氮能力的评价[D]. 吴兴旺. 兰州大学, 2020(12)
  • [5]紫花苜蓿逆境胁迫下的生理生化分析及遗传改良[D]. 刘凤歧. 中国农业科学院, 2020(05)
  • [6]攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿根瘤菌的多样性与促生效应[J]. 胡蓝方,李艳梅,沈甜,王娟,任泓霖,韦宇脉,谢雨歆,闫敏,朱军,余秀梅. 四川农业大学学报, 2019(04)
  • [7]紫花苜蓿根瘤菌生物型划分及其转录组学分析[D]. 康文娟. 甘肃农业大学, 2019
  • [8]花榈木根瘤菌多样性及优良菌株筛选[D]. 段如雁. 贵州大学, 2019(09)
  • [9]酸性土壤上花生高效根瘤菌的发现及应用[D]. 刘鹏. 福建农林大学, 2019(12)
  • [10]钙、钾提高根瘤共生苜蓿抗旱性的作用研究[D]. 张靖. 西北农林科技大学, 2019(08)

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苜蓿品种根瘤菌的表型多样性
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