间作及接种根瘤菌对大豆种植土壤细菌群落结构的影响

发布时间：2023-01-09 11:26

　　中国农业生产中,豆禾间作历史悠久,不仅可以消除大豆农田中的“氮阻遏”问题,提高根瘤菌的固氮结瘤能力,还能够实现双增产。为此,本文将豆禾间作与接种根瘤菌WGF03及其缺失突变体△exoD相结合,研究二因素对大豆生长及细菌群落结构的影响。大豆植株生理指标方面结果表明：（1）甘蔗间作大豆与单作大豆相比,在大豆株高、瘤数、瘤重、根瘤酶活方面均有增加,间作方式能够促进大豆生长和结瘤固氮能力。（2）接种野生型根瘤菌WGF03促进效果最明显,间作及接种因素的叠加作用,共同促进了大豆的生长：株高在花期和成熟期分别增加了7.29%和5.3%,瘤数、瘤重方面增加了44.95%～70.89%不等,根瘤固氮酶活在4个处理中最高,达到28.99μ mol·g-1·h-1。接种突变菌△exoD后,增加趋势不明显,甚至在花期瘤数、花期瘤重以及根瘤固氮酶活方面出现抑制作用,减少了34.23%～51.02%不等。说明此突变菌的影响力超过问作的影响,起到负面抑制作用,推测根瘤菌的exoD基因会影响大豆植株生长,特别是在根瘤方面表现明显。对根瘤内生细菌群落结构分析发现：（1）根瘤内生细菌在花期数量较多,处理组之间相似性指数... 

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摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 间套作研究进展
        1.1.1 间套作概述
        1.1.2 间套作相关研究进展
        1.1.3 甘蔗间作大豆
    1.2 豆科植物与根瘤菌
        1.2.1 根瘤菌分类
        1.2.2 结瘤机制
        1.2.3 根瘤菌与胞外多糖
    1.3 植物内生细菌
        1.3.1 植物内生菌生理功能
        1.3.2 豆科植物根瘤内生细菌
    1.4 微生物生态学研究方法
        1.4.1 微生物纯培养方法
        1.4.2 磷脂脂肪酸(PLFA)分析
        1.4.3 末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)
        1.4.4 单链构象多态性(SSCP)
        1.4.5 变性梯度凝胶电脉(DGGE)
        1.4.6 高通量测序
    1.5 研究目的及意义
2 材料与方法
    2.1 菌株和质粒
    2.2 培养基
        2.2.1 大肠杆菌用培养基
        2.2.2 根瘤菌用培养基
    2.3 菌株的培养与保藏
        2.3.1 大肠杆菌的培养
        2.3.2 根瘤菌的培养
        2.3.3 菌种保藏
    2.4 抗生素
    2.5 农田种植
        2.5.1 试验时间及地点
        2.5.2 试验材料
        2.5.3 试验设计
        2.5.4 试验步骤
        2.5.5 样品采集与处理
    2.6 乙炔还原法测固氮酶活
    2.7 总DNA的提取
    2.8 聚合酶链式反应(PCR)
    2.9 PCR产物纯化
    2.10 制备感受态细胞
    2.11 DNA的连接与转化
    2.12 DGGE技术
        2.12.1 DGGE仪器和相关试剂
        2.12.2 DGGE胶的制备
        2.12.3 电泳
        2.12.4 染色与成像
        2.12.5 DGGE主要条带割胶回收及克隆
3 结果与分析
    3.1 大豆种植过程
    3.2 大豆植株生理指标数据分析
        3.2.1 大豆花期与成熟期株高
        3.2.2 大豆植株根瘤数与产量
        3.2.3 大豆根瘤固氮酶活测定
        3.2.4 大豆结瘤情况
        3.2.5 小结
    3.3 根瘤内生细菌群落结构分析
        3.3.1 根瘤内生细菌总DNA提取
        3.3.2 根瘤内生细菌PCR-DGGE分析
        3.3.3 DGGE图谱相似性分析
        3.3.4 DGGE图谱多样性分析
        3.3.5 根瘤内生细菌高通量测序分析
        3.3.6 小结
    3.4 大豆根际、根围土壤细菌群落结构分析
        3.4.1 大豆根际、根围土壤细菌总DNA提取
        3.4.2 大豆根际、根围土壤细菌PCR-DGGE分析
        3.4.3 DGGE图谱相似性分析
        3.4.4 DGGE图谱多样性分析
        3.4.5 大豆根际、根围土壤细菌高通量测序
        3.4.6 小结
4 讨论与展望
    4.1 豆禾间套作及接种根瘤菌对大豆生长的影响
        4.1.1 豆禾间套作对大豆生长的影响
        4.1.2 接种根瘤菌对大豆生长的影响
    4.2 豆禾间套作及接种根瘤菌对大豆细菌群落结构的影响
    4.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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[2]氮磷钾配施对大豆产量的影响[J]. 邹传俊.  安徽农学通报(上半月刊). 2011(13)
[3]中药废水污泥群落结构解析中PCR-DGGE引物的选择与评价[J]. 林海龙,李伟光,闫险峰,任南琪.  环境科学. 2011(05)
[4]变性梯度凝胶电泳及其在土壤微生物生态学中的应用[J]. 李丹,王秋玉.  中国农学通报. 2011(03)
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[7]春兰根中可分泌吲哚乙酸的内生细菌多样性[J]. 刘琳,孙磊,张瑞英,姚娜,李潞滨.  生物多样性. 2010(02)
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硕士论文
[1]费氏中华根瘤菌WGF03胞外多糖分泌相关基因exoR和exoD的研究[D]. 粟月萍.广西大学 2013
[2]费氏中华根瘤菌WGF03的cysDN基因克隆及其相关功能的研究[D]. 张武.广西大学 2011
[3]根瘤菌接种对豌豆/玉米间作体系的影响[D]. 张虎天.甘肃农业大学 2010



本文编号：3729100