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福建农业学报 1992年第1期12卷 23-29页

作者：黄世贞林妙灵丁武福建省农业科学院土壤肥料研究所福州350013

本文研究以植物生长素2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)处理稻苗(终浓度为1ppm)并接种根瘤菌,诱导根瘤菌与稻苗结瘤共生。自1988年以来,在一些水稻和多种早稻品种上试验,结果表明这种方法可以有效地诱导根瘤菌与稻苗结瘤共生。经多次试验,诱导... 详细信息

本文研究以植物生长素2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)处理稻苗(终浓度为1ppm)并接种根瘤菌,诱导根瘤菌与稻苗结瘤共生。自1988年以来,在一些水稻和多种早稻品种上试验,结果表明这种方法可以有效地诱导根瘤菌与稻苗结瘤共生。经多次试验,诱导结瘤的重复性和再现性都很好。不同稻品种的始瘤日期,结瘤率高低以及瘤的大小都有所差异,早稻品种凡289033、福田糯和尤旱三个品种表现结瘤率较高,瘤也较大,接种后4个星期瘤的直径约2—3mm。在10个供试品种中,凡289033的结瘤率最高,达85％。稻根瘤切片经电子显微镜观察表明,瘤组织内有数量众多的根瘤菌菌体,说明根瘤菌可以进入稻根并在瘤内繁殖。本文所揭示的根瘤菌与稻类作物之间新的共生关系,对研究非豆科作物结瘤固氮将是很有意义的。

关键词：稻根瘤菌结瘤共生非豆科作物

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大豆miPEP的挖掘及其在结瘤固氮中的功能验证

大豆miPEP的挖掘及其在结瘤固氮中的功能验证

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作者：胡媛媛中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)

学位级别：硕士

microRNA(miRNA)作为一类长度在20～24 nt的非编码小RNA,在植物生长发育中起着重要的调控作用。近期研究表明,一些miRNA的初级转录物(pri-miRNA)可以编码短肽,这种短肽被称为 miPEP(miRNA-encoded peptide)。在植物中miPEP主要通过促进... 详细信息

microRNA(miRNA)作为一类长度在20～24 nt的非编码小RNA,在植物生长发育中起着重要的调控作用。近期研究表明,一些miRNA的初级转录物(pri-miRNA)可以编码短肽,这种短肽被称为 miPEP(miRNA-encoded peptide)。在植物中miPEP主要通过促进对应pri-miRNA的转录来提高成熟miRNA的表达量,从而提高miRNA对靶基因的调控作用。大豆(Glycine max)与根瘤菌(Rhizobium)共生形成根瘤,从而将空气中的氮气转化为可以被植物直接吸收利用的氮素。农业生产上充分利用共生固氮将有助于实现我国农业的减肥增效、推动农业绿色可持续发展。本课题以大豆为研究对象,通过结合小RNA和核糖体印记测序技术深入挖掘大豆不同组织中可能存在的miPEP,并通过分子生物学手段验证部分miPEP在大豆结瘤固氮中的功能,具体研究结果如卜:1.通过对USDA110大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)侵染3 d后大豆根和叶片进行小RNA测序,鉴定出1547个大豆miRNA,其中包括787个已知大豆miRNA,355个已知miRNA家族的新成员,以及405个之前未被报道新的大豆miRNA。2.通过对大豆根、叶片组织进行核糖体印迹测序,并结合构建的大豆miRNA初始转录本数据库,共挖掘出560个可能编码小肽的miPEP,其中14个受到根瘤菌侵染显著调控。3.通过大豆毛状根转化实验,对7个候选miPEP进行功能验证,结果显示在大豆结瘤固氮过程中过表达miPEP-c和miPEP-h可以显著抑制大豆结瘤,而miPEP-b过表达可以显著具有促进大豆的结瘤。4.通过对转基因根进行分析,实验结果证明miPEP-c、miPEP-h和miPEP-b均通过促进其对应的miRNA而行使功能。其中研究发现miPEP-b通过促进miRNA-b的表达,抑制了该miRNA的靶基因ARF16的表达,进而为深入解析miPEP调控结瘤的分子机制提供了重要的参考信息。

关键词：大豆 miPEP(miRNA-encoded peptide) 结瘤共生短开放阅读框

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枫香拟茎点霉B3促进花生结瘤的生理和激素信号分子机制研究

枫香拟茎点霉B3促进花生结瘤的生理和激素信号分子机制研究

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作者：张伟南京师范大学

学位级别：硕士

豆科植物-根瘤菌共生的建立需要共生双方一系列复杂的生理生化响应。同时,植物激素信号分子在共生的建立和调控中发生重要作用。我们先前研究发现一株广谱植物内生真菌枫香拟茎点霉B3可以显著提高连作花生的根瘤数和花生荚果产量。但是... 详细信息

豆科植物-根瘤菌共生的建立需要共生双方一系列复杂的生理生化响应。同时,植物激素信号分子在共生的建立和调控中发生重要作用。我们先前研究发现一株广谱植物内生真菌枫香拟茎点霉B3可以显著提高连作花生的根瘤数和花生荚果产量。但是拟茎点霉B3促连作花生结瘤的机制并不清楚。此外,脱离花生连作土壤环境,拟茎点霉B3是否还可以促进花生结瘤和固氮仍然未知。因此,本研究拟从植物生理响应和激素信号分子角度研究枫香拟茎点霉B3促进花生结瘤的机制。采用盆栽试验,首先研究了拟茎点霉B3是否可以定殖在连作花生根内。其次,花生用拟茎点霉B3和拟茎点霉B3粗诱导子处理后,种植在连作土壤中。在不同时间点测定花生-土壤根瘤菌结瘤和固氮效率、花生防御酶活性和花生叶片光合活性、糖含量以及花生产量。同时,根瘤内的碳代谢物含量和碳代谢相关酶活性也在处理后被分析。结果表明:拟茎点霉B3可以有效地定殖在连作花生根内。与对照相比,拟茎点霉B3促进了连作花生根瘤原基和成熟根瘤的形成,同时增强了根瘤的生长发育和固氮效率。拟茎点霉B3粗诱导子只在结瘤的早期阶段促进了根瘤原基的形成,对于最终的根瘤数和根瘤功能的影响较小。拟茎点霉B3和拟茎点霉B3粗诱导子处理都短暂地诱导了花生的防御响应,激活了花生根部黄酮合成相关酶的活性。拟茎点霉B3而不是拟茎点霉B3粗诱导子促进了花生叶片的光合活性和总糖含量。同时,拟茎点霉B3处理组的花生根瘤内碳代谢物,蔗糖和苹果酸含量以及碳代谢相关酶的活性比拟茎点霉B3粗诱导子处理和对照高。这些结果表明拟茎点霉B3介导的连作花生结瘤和固氮效率的提高主要与宿主植物提供较高的碳源有关。而植物防御仅仅在结瘤的早期阶段发挥功能。为了研究拟茎点霉B3对于纯培养条件下的花生-慢生根瘤菌结瘤和固氮的影响,花生种子催芽后,种植在湿润灭菌的蛭石培养基中。花生种植一周后,进行试验处理。试验分为四个处理:单独接种拟茎点霉B3;单独接种慢生根瘤菌:拟茎点霉B3和花生慢生根瘤菌联合接种以及无菌去离子水对照。在不同时间点检测了花生-慢生根瘤菌结瘤起始、根瘤发育和根瘤功能,以及花生生长参数。研究了拟茎点霉B3和慢生根瘤菌在花生根内的定殖动力学。同时,收集花生的根系分泌物,测定三种典型黄酮的含量。结果表明:在纯培养条件下,拟茎点霉B3可以有效地定殖在花生根部,促进了慢生根瘤菌在花生根部的定殖。同时,拟茎点霉B3显著地促进了结瘤的启动和根瘤的发育,但对于根瘤功能的发挥并没有影响。拟茎点霉B3和慢生根瘤菌联合接种的花生比慢生根瘤菌单独接种的花生有更高的地上部分氮产量。此外,拟茎点霉B3接种促进了花生侧根（花生根瘤菌侵染位点）的形成和黄酮信号分子（根瘤菌结瘤因子的诱导物）的释放。这些结果表明拟茎点霉B3联合接种慢生根瘤菌可以促进纯培养条件下花生的结瘤,且可能与花生生理状态的改变相关。为了探究拟茎点霉B3接种对于结瘤早期阶段密切相关的常见激素信号分子水平的影响,花生的种植使用无菌植物营养培养基。我们的结果表明拟茎点霉B3和慢生根瘤菌联合接种提高了植物激素水杨酸（SA）、吲哚乙酸（IAA）、乙烯（Eth）和脱落酸（ABA）的水平。同时,我们通过使用吲哚乙酸、吲哚乙酸类似物和吲哚乙酸转运抑制剂证明了吲哚乙酸可以影响花生结瘤过程。此外,拟茎点霉B3和低浓度的吲哚乙酸都提高了花生结瘤信号通路中关键共生基因钙/钙调素依赖性蛋白激酶（CCaMK）的表达。这些结果表明拟茎点霉B3与花生早期的相互作用,引起了有利于花生结瘤的激素积累,比如吲哚乙酸。综上所述,广谱植物内生真菌枫香拟茎点霉B3可以促进花生-根瘤菌结瘤。我们认为其原因和拟茎点霉B3促进了与花生-根瘤菌结瘤相关的生理的响应以及植物激素信号分子的积累相关。

关键词：植物内生真菌花生结瘤共生黄酮生长素

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诱导根瘤菌与非豆科植物结瘤人生的研究初报

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宁夏农林科技 1993年第5期34卷 31-32页

作者：曹有龙王天宁高晓原戴治稼宁夏农林科学院土肥研究所

长期以来针对能否使根瘤菌与非豆科作物(主要是粮食作物)结瘤,使之具有固氮能力这一问题,国内外一些专家和科技工作者进行了大量的研究,取得了很大的进展.我们在总结借鉴前人研究的经验、成果的基础上,进行了以植物激素2.4-D处理高粱、... 详细信息

长期以来针对能否使根瘤菌与非豆科作物(主要是粮食作物)结瘤,使之具有固氮能力这一问题,国内外一些专家和科技工作者进行了大量的研究,取得了很大的进展.我们在总结借鉴前人研究的经验、成果的基础上,进行了以植物激素2.4-D处理高粱、燕麦、水稻根系并接种根瘤菌,诱导根系结瘤共生的研究,取得了可喜的结果,现简报如下.

关键词：根瘤菌非豆科植物结瘤共生

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