水稻、小麦内生固氮菌固氮酶nifH基因多样性及其活性研究

发布时间：2022-10-29 11:50

　　水稻、小麦是我国的主要粮食作物,在粮食生产和人民生活中占有重要地位。本论文以我国黑龙江、湖北和河北等地区大田生长的水稻、小麦为材料,采用nifH基因实时定量PCR、nifH基因变性梯度凝胶电泳、高通量测序、以及nifH基因反转录PCR结合变性梯度凝胶电泳等技术,系统探索了施用微生物肥料、不同作物品种、不同生育期等因素对水稻、小麦内生固氮菌nifH基因数量、优势类群、nifH基因活性的影响。主要研究结果如下:（1）施用生物肥料对水稻、小麦内生固氮菌nifH基因数量、固氮菌类群多样性影响显著。水稻根内、茎内、叶内nifH基因数量分别为（1.51~17.80）×108拷贝/g、（1.01~2.76）×107拷贝/g和（2.04~19.50）×106拷贝/g。与未施用生物肥料的对照处理相比,施用生物肥料后水稻根内nifH基因数量呈持平或降低趋势,但茎、叶内nifH基因数量显著增高,水稻内生固氮菌类群、优势类群都发生了显著变化,小麦试验与水稻结果趋势相同。总体上优势类群有Azospirillum、Pseudomonas、Sinorhizobium、Methylocystis、Sphingomon... 

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 水稻、小麦是我国的主要粮食作物
    1.2 植物内生固氮菌
    1.3 水稻、小麦内生固氮菌多样性研究国内外现状
    1.4 固氮酶nifH基因及相关分子生物学研究方法
        1.4.1 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
        1.4.2 实时荧光定量PCR(q PCR)
        1.4.3 高通量测序技术的发展与应用
    1.5 本文研究背景与意义
    1.6 技术路线
第二章 施用生物肥料对水稻、小麦内生固氮菌nifH基因数量及固氮菌类群多样性的影响
    2.1 实验材料
        2.1.1 供试样品
        2.1.2 主要仪器
        2.1.3 主要试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 田间栽培试验
        2.2.2 样品采集与处理
        2.2.3 样品总DNA提取
        2.2.4 固氮酶nif H基因扩增与变性梯度凝胶电泳(DGGE)
        2.2.5 固氮酶nif H基因实时荧光定量PCR分析
        2.2.6 固氮酶nifH基因的高通量测序研究
    2.3 结果分析
        2.3.1 样品总DNA提取与nif H基因PCR扩增
        2.3.2 施用生物肥料对水稻、小麦内生固氮菌nifH基因数量的影响
        2.3.3 施用生物肥料对水稻、小麦内生固氮菌优势类群的影响
        2.3.4 施用生物肥料对水稻、小麦内生固氮菌类群结构的影响
    2.4 小结与讨论
第三章 不同水稻品种对内生固氮菌nifH基因数量及固氮菌类群多样性的影响
    3.1 实验材料
        3.1.1 供试样品
    3.2 实验方法
        3.2.1 田间栽培试验
        3.2.2 样品采集与处理
        3.2.3 样品总DNA提取
        3.2.4 固氮酶nif H基因扩增与变性梯度凝胶电泳(DGGE)
        3.2.5 固氮酶nif H基因实时荧光定量PCR分析
        3.2.6 固氮酶nifH基因的高通量测序研究
    3.3 结果分析
        3.3.1 不同水稻品种对内生固氮菌nifH基因数量的影响
        3.3.2 不同水稻品种对内生固氮菌优势类群的影响
        3.3.3 不同水稻品种对内生固氮菌类群结构的影响
    3.4 小结与讨论
第四章 不同生育期水稻、小麦内生固氮菌nifH基因数量及固氮菌类群多样性比较
    4.1 实验材料
        4.1.1 供试样品
    4.2 实验方法
        4.2.1 田间栽培试验
        4.2.2 样品采集与处理
        4.2.3 样品总DNA提取
        4.2.4 固氮酶nif H基因扩增与变性梯度凝胶电泳(DGGE)
        4.2.5 固氮酶nif H基因实时荧光定量PCR分析
        4.2.6 固氮酶nifH基因的高通量测序研究
    4.3 结果分析
        4.3.1 不同生育期水稻内生固氮菌nifH基因数量变化
        4.3.2 不同生育期水稻内生固氮菌优势类群变化
        4.3.3 不同生育期水稻、小麦内生固氮菌类群结构变化
    4.4 小结与讨论
第五章 水稻、小麦内生固氮菌固氮酶nifH基因活性分析
    5.1 实验材料
        5.1.1 供试样品
    5.2 实验方法
        5.2.1 样品采集与处理
        5.2.2 样品总RNA的提取
        5.2.3 cDNA文库的建立
        5.2.4 固氮酶nif H基因扩增与变性梯度凝胶电泳(DGGE)
    5.3 结果分析
        5.3.1 样品总RNA的提取
        5.3.2 水稻、小麦内生固氮菌nifH基因活性
    5.4 小结与讨论
第六章 全文结论
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蔗联合固氮的回顾与展望[J]. 林丽,李杨瑞,安千里.  生物技术通报. 2019(10)
[2]生物固氮与有效氮的关系:从分子到群落[J]. 车荣晓,邓永翠,吴伊波,张静,王芳,唐立,李林峰,马双,刘瀚科,赵星,王艳芬,郝彦宾,崔骁勇.  生态学杂志. 2017(01)
[3]高通量测序技术在乳制品微生物多样性中的研究进展[J]. 张敏,张艳,兰国伟,关波,刘忆冬,周红,倪永清.  中国农学通报. 2016(32)
[4]澳洲野生稻（Oryza australiensis）内生固氮菌的分子鉴定及发育分析[J]. 原红娟,严慧,杨芳,彭桂香,谭志远.  应用与环境生物学报. 2014(04)
[5]水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性[J]. 王秀呈,曹艳花,唐雪,马晓彤,高菊生,张晓霞.  微生物学报. 2014(03)
[6]小麦播种期病虫害防治技术[J]. 尤福纯.  农民致富之友. 2011(16)
[7]固氮酶的研究进展[J]. 徐晔,张金池,王广林,庄家尧.  生物学杂志. 2011(04)
[8]2010年我国小麦产需和市场形势回顾及2011年展望[J]. 申洪源.  粮食与油脂. 2011(03)
[9]水稻内生联合固氮细菌阴沟肠杆菌生长条件及其在植株体内定殖的研究[J]. 纪兆林,何平平,童蕴慧,陈夕军,徐敬友.  扬州大学学报(农业与生命科学版). 2010(04)
[10]植物内生菌的功能研究进展[J]. 张祺玲,杨宇红,谭周进,谢丙炎.  生物技术通报. 2010(07)

博士论文
[1]曝气生物滤池处理城市污水的效能与微生物特性研究[D]. 窦娜莎.中国海洋大学 2013
[2]稻米蒸煮和营养品质性状的QTL定位[D]. 唐绍清.浙江大学 2007

硕士论文
[1]小麦双线精播智能控制系统的设计[D]. 朱瞳.山东农业大学 2015
[2]普通小麦和硬粒小麦成熟胚组织培养体系的建立和优化[D]. 曹雪.四川农业大学 2014



本文编号：3697634