福建弗蘭克氏菌(Frankia)研究

1、福建弗蘭克氏菌( Frankia )研究本文對(duì)福建省弗蘭克氏菌 (Frankia) 進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，包括以下 主要內(nèi)容及其初步結(jié)果。 1 在福建的東山、廈門(mén)、南安、惠安、福清、福 州、福鼎、武夷山、萊舟、上杭梅花山、長(zhǎng)汀等 11個(gè)縣市的 22 個(gè)點(diǎn)，采集了木 麻黃、楊梅、榿木和胡頹子 4 屬 9 種的放線菌結(jié)瘤植物根瘤。別離培養(yǎng)并獲得了內(nèi)生菌 86 株，經(jīng)鏡檢和回接確認(rèn)屬弗蘭克氏菌。對(duì)別離 獲得的菌株進(jìn)行編號(hào)， 初步建立了菌株庫(kù)， 并作了保存的試驗(yàn)； 為全面掌握和研 發(fā)弗蘭克氏菌資源打下根底。在所采集的菌株資源中， 首次采得當(dāng)?shù)匾吧N江南榿木在沼澤地生長(zhǎng)的根瘤， 極具有深入研究?jī)r(jià)值。

2、 2 對(duì)所別離的 30 余株根瘤內(nèi)生菌進(jìn)行了形態(tài)、 培養(yǎng)、 生理、固氮、 宿主特異性、 分子多態(tài)性以及鹽分和水分等逆境脅迫下的生長(zhǎng)與結(jié) 瘤固氮等生物學(xué)特性研究。(1) 參試內(nèi)生菌都具有孢囊、泡囊和分枝狀菌絲等弗蘭克氏菌的特征性結(jié)構(gòu)。木麻黃內(nèi)生菌 FCc64 FCc92 FCe33和楊梅內(nèi)生菌FMr16 FMr43還具有 串珠狀菌絲段。菌株在菌絲體大小、 孢囊形成數(shù)量、 泡囊形成等方面存在著明顯的差異， 并 隨著培養(yǎng)基成分而變化。木麻黃內(nèi)生菌FCc92 FCe75 FCg77和楊梅多數(shù)內(nèi)生菌 在有氮BAP培養(yǎng)基中能形成泡囊。(2) 比擬了內(nèi)生菌在液體和固體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征。來(lái)源于同一種植 物和

3、同一單株的內(nèi)生菌在液體和固體斜面上的菌落形態(tài) 顏色和生長(zhǎng)均有差異。(3) 通過(guò)生理類(lèi)型試驗(yàn)將31株內(nèi)生菌劃分為3種生理類(lèi)型，A型4株,B型20株，AB型7株。這3種類(lèi)群的菌株在氮源利用及有機(jī)酸的羧化、代謝酶 的產(chǎn)生等方面沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。除個(gè)別菌株外， 絕大多中文摘要數(shù)的內(nèi)生菌可以利用吐溫， 局部?jī)?nèi)生菌可利用少量的多糖、 雙糖或單糖； 對(duì) 碳源利用可分為 6 種類(lèi)群。所有參試菌株能很好地利用乙酸鈉、 丙酸鈉和丙酮酸 鈉，但對(duì)其它有機(jī)酸的利用各不相同。大多數(shù)菌株能利用酪蛋白、 牛肉膏等有機(jī)氮， 一些菌株可利用氨態(tài)氮和硝態(tài) 氮。所有菌株不能產(chǎn)生纖維素酶，不利用苯丙氨酸，局部菌株可以水解酪素，使

4、硝酸鹽復(fù)原。各菌株在生理特性上表現(xiàn)出豐富的多樣性。3內(nèi)生菌 FCc93、FCe23、FMr43在無(wú)氮即P中不能形成泡囊，沒(méi)有固氮酶活性：其余 27個(gè)菌株在離體培 養(yǎng)下具有固氮酶活性，且差異顯著。K 對(duì)59株內(nèi)主菌進(jìn)行了宿主侵染試驗(yàn)。 結(jié)果說(shuō)明， 木麻黃對(duì)共生菌 有較強(qiáng)的選擇性，表現(xiàn)出強(qiáng)專(zhuān)一性；楊梅、四川梢木、沙棗內(nèi)生菌專(zhuān)一性弱，能 相互交叉感染。參試弗蘭克氏菌株可分成兩種宿主特異類(lèi)群： 木麻黃類(lèi)群和楊梅梢木胡 頹子類(lèi)群。5在我國(guó)首次對(duì) 18 株弗蘭克氏菌和 6 種放線菌結(jié)瘤植物的根瘤內(nèi)生菌進(jìn)行了 165235 rDNA間隔區(qū)rrn序列擴(kuò)增以及限制酶切片段 分析，結(jié)果說(shuō)明木麻黃、 楊梅、梢木等放

5、線菌結(jié)瘤植物根瘤內(nèi)生菌可分成木麻黃 和楊梅梢木兩個(gè)遺傳類(lèi)群。有關(guān)福建弗蘭克氏菌的遺傳多樣性還有待進(jìn)一步深入研究。弗蘭克氏菌株對(duì)鹽分脅迫有不同反響。大多數(shù)木麻黃、梢木內(nèi)生菌和少數(shù)楊梅內(nèi)生菌能耐 5刪，多數(shù)楊梅內(nèi)生菌只能在1刪 或無(wú)鹽培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，胡頹子內(nèi)生菌可耐 2% NaCI。中度水分脅迫對(duì)木麻黃結(jié)瘤固氮影響不大， 強(qiáng)度水分脅迫使木麻黃的結(jié)瘤量、 固氮酶活性、 固氮 量顯著降低。3 以福建防風(fēng)固沙和水土保持上的重要樹(shù)種木麻黃、楊梅為對(duì)象，篩選與它們共生結(jié)瘤固氮的優(yōu)良菌株。木麻黃有 CC3&、HFPCC。，楊梅為FMr59 FMr16和FMrOI。所篩選的木麻黃優(yōu)良菌株進(jìn)行了育苗和 造林 2 福建弗蘭克氏菌( Frankia )研究的應(yīng)用試驗(yàn)，取得明顯效果。苗木高生長(zhǎng)、生物量分別提高 2487“3155%和 9O7O%、141.86%。造林一年后，苗木高、地徑分別增加8.02%18. 44%和6. 67%20. 00%。同時(shí)對(duì)由澳大利亞引進(jìn)的 6 個(gè)種 24