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本文对福建省弗兰克氏菌(Frankia)进行了较为系统的试验研究,包括以下主要内容及其初步结果。 1.在福建的东山、厦门、南安、惠安、福清、福州、福鼎、武夷山、莱舟、上杭梅花山、长汀等11个县市的22个点,采集了木麻黄、杨梅、桤木和胡颓子4属9种的放线菌结瘤植物根瘤。分离培养并获得了内生菌86株,经镜检和回接确认属弗兰克氏菌。对分离获得的菌株进行编号,初步建立了菌株库,并作了保存的试验;为全面掌握和研发弗兰克氏菌资源打下基础。在所采集的菌株资源中,首次采得当地野生种江南桤木在沼泽地生长的根瘤,极具有深入研究价值。 2.对所分离的30余株根瘤内生菌进行了形态、培养、生理、固氮、宿主特异性、分子多态性以及盐分和水分等逆境胁迫下的生长与结瘤固氮等生物学特性研究。 (1)参试内生菌都具有孢囊、泡囊和分枝状菌丝等弗兰克氏菌的特征性结构。木麻黄内生菌FCc64、FCc92、FCe33和杨梅内生菌FMr16、FMr43还具有串珠状菌丝段。菌株在菌丝体大小、孢囊形成数量、泡囊形成等方面存在着明显的差异,并随着培养基成分而变化。木麻黄内生菌FCc92、FCe75、FCg77和杨梅多数内生菌在有氮BAP培养基中能形成泡囊。 (2)比较了内生菌在液体和固体培养基中的培养特征。来源于同一种植物和同一单株的内生菌在液体和固体斜面上的菌落形态、颜色和生长均有差异。 (3)通过生理类型试验将31株内生菌划分为3种生理类型,A型4株,B型20株,AB型7株。这3种类群的菌株在氮源利用及有机酸的羧化、代谢酶的产生等方面没有明显的对应关系。除个别菌株外,绝大多 中文摘要数的内生菌可以利用吐温,部分内生菌可利用少量的多糖、双糖或单糖;对碳源利用可分为6种类群。所有参试菌株能很好地利用乙酸钠、丙酸钠和丙酮酸钠,但对其它有机酸的利用各不相同。大多数菌株能利用酪蛋白、牛肉膏等有机氮,一些菌株可利用氨态氮和硝态氮。所有菌株不能产生纤维素酶,不利用苯丙氨酸,部分菌株可以水解酪素,使硝酸盐还原。各菌株在生理特性上表现出丰富的多样性。 (3)内生菌FCc93、FCe23、FMr43在无氮即P中不能形成泡囊,没有固氮酶活性:其余27个菌株在离体培养下具有固氮酶活性,且差异显著。 K)对59株内主菌进行了宿主侵染试验。结果表明,木麻黄对共生菌有较强的选择性,表现出强专一性;杨梅、四川梢木、沙枣内生菌专一性弱,能相互交叉感染。参试弗兰克氏菌株可分成两种宿主特异类群:木麻黄类群和杨梅-梢木-胡颓子类群。 (5)在我国首次对 18株弗兰克氏菌和 6种放线菌结瘤植物的根瘤内生菌进行了 165~235 rDNA间隔区(rrn序列)扩增以及限制酶切片段分析,结果表明木麻黄、杨梅、梢木等放线菌结瘤植物根瘤内生菌可分成木麻黄和杨梅-梢木两个遗传类群。有关福建弗兰克氏菌的遗传多样性还有待进一步深入研究。 ”)弗兰克氏菌株对盐分胁迫有不同反应。大多数木麻黄、梢木内生菌和少数杨梅内生菌能耐5删,多数杨梅内生菌只能在1删 或无盐培养基中生长,胡颓子内生菌可耐2%NaCI。中度水分胁迫对木麻黄结瘤固氮影响不大,强度水分胁迫使木麻黄的结瘤量、固氮酶活性、固氮量显著降低。 3.以福建防风固沙和水土保持上的重要树种木麻黄、杨梅为对象,筛选与它们共生结瘤固氮的优良菌株。木麻黄有CC38^、HFPCCI。,杨梅为FMr59、FMr16和FMr01。所筛选的木麻黄优良菌株进行了育苗和造林 2 福建弗兰克氏菌(Frankia)研究 的应用试验,取得明显效果。苗木高生长、生物量分别提高24.87“31.55% 和 90.70%、141.86%。造林一年后,苗木高、地径分别增加 8.02%~18.44% 和 6.67%~20.00%。同时对由澳大利亚引进的 6个种 24种源木麻黄进行 了适应性的观察试验,初步筛选出5个优良种源,可供作应用试验。 4.附带所进行弗兰克氏菌侵染红麻试验,虽然未获成功,但进一步 整理思路、有利于今后的继续试验。