甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌促生能力影响因子分析及高效促生菌株筛选研究

论文题目: 甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌促生能力影响因子分析及高效促生菌株筛选研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 草业科学

作者: 师尚礼

导师: 曹致中

关键词: 苜蓿根瘤菌,固氮,溶磷,分泌生长素,影响因子,菌株筛选

文献来源: 甘肃农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 提高紫花苜蓿（Medicago sativa L.）产量及质量最重要的方法之一是给苜蓿接种高效固氮根瘤菌,苜蓿根瘤菌除与根系共生结瘤进行固氮之外,是否具有其它生物功能和作用目前尚未见报道。随着联合固氮微生物研究的深入,促生菌研究已从固氮范畴扩展到固氮、溶磷和分泌生长激素等多功能范畴（Hendry GS 1983）,共生固氮微生物—根瘤菌是非常重要的一类促生菌,按照促生微生物存在多功能促进生长的特点,开辟根瘤菌其它促生功能的研究,进一步研究根瘤菌的促生机理和影响根瘤菌结瘤与促生功能影响因子,筛选优质高效多功能促生根瘤菌株尤为重要。本研究对甘肃5个不同生态区域阿尔冈金苜蓿（M. Algonquin）和陇东苜蓿（M. Longdong）草地春、夏、秋三季根瘤菌结瘤能力及其影响因子进行大系统多层次权重分析,采用YMA培养基法、回接初筛选试验法、15N同位素稀释法、蒙金娜培养基和PKO培养基溶磷圈法、刚果红液体培养基比色法、YMA培养基附加胁迫因子培养法对根瘤菌进行了分离纯化和筛选,对初筛选菌株的固氮能力、溶磷能力、分泌生长素IAA能力和抗逆能力进行了测试,采用多元逐步回归和通径分析讨论了影响根瘤菌固氮、溶磷、分泌生长素、抗逆能力的主要土壤理化因子,结果表明:1)研究区域大部分属干旱半干旱地区,不论是旱作区的长期干旱,还是灌溉区的间隙性干旱,水分因子对根瘤菌结瘤数量造成较大影响,进而影响固氮量,表现出干旱地区苜蓿草地的干旱胁迫缺氮。2)供试的两个苜蓿品种,阿尔冈金苜蓿根瘤菌的有效性（结瘤能力）高于陇东苜蓿。并且在甘肃区域苜蓿结瘤主要发生于春季,春季苜蓿根瘤菌的有效性比夏季和秋季高。这一研究结果为甘肃苜蓿栽培应用根瘤菌剂最佳施用时期提供了依据。3)综合考虑各项根瘤测定指标,苜蓿根瘤菌在不同区域土类中的有效性以庆阳黑垆土最好,其次为武威灌淤土和定西灰钙土。甘南亚高山草甸土区,根瘤较大,但数量最少,根瘤菌的有效性不高,气温低和生长季节短是主要的限制性因素。天水褐土根瘤菌有效性差,与该土粘重、易板结、通气性差有关。4)不同区域苜蓿根瘤菌平均固氮能力差异性较大。庆阳、武威菌株平均固氮能力最强,定西菌株次之。菌株对生物量平均作用的大小与来源地区菌株固氮能力的强弱相对应,亦即庆阳、武威和定西菌株对苜蓿的平均促生能力较好,甘南菌株平均促生能力中等,天水菌株平均促生能力差。5)15N示踪试验表明,苜蓿%15N含量在0.425 %以下时,苜蓿% 15N含量与固

论文目录:

摘要

Abstract

前言

第一章 文献回顾

1 苜蓿根瘤菌的研究历史

2 苜蓿根瘤菌的研究现状

2.1 苜蓿根瘤菌资源调查

2.2 苜蓿根瘤菌的应用研究

2.3 根瘤菌固氮机理的研究

2.4 根瘤菌分类研究

2.5 根瘤菌的固氮测定技术研究

2.6 根瘤菌的筛选研究

2.7 根瘤菌鉴定与检测方法研究

第二章 研究方法

1 研究目的

2 研究思路

3 研究目标

4 研究地点与自然概况

4.1 研究地点及采样点

4.2 自然概况

5 研究材料与方法

5.1 研究材料

5.2 研究方法

6 研究内容

6.1 苜蓿根瘤菌的调查

6.2 苜蓿根瘤菌的分离与纯化

6.3 根瘤菌固氮、溶磷、分泌植物生长素能力测定

6.4 根瘤菌生态适应性测定

7 研究技术路线

第三章 苜蓿根瘤菌的调查、分离及回接鉴定

1 根瘤菌的调查

1.1 调查区域和苜蓿品种

1.2 调查方法

2 根瘤菌的分离

2.1 分离培养基

2.2 根瘤菌分离

2.3 根瘤菌纯化

3 根瘤菌回接

3.1 回接培养液

3.2 种子催芽

3.3 培养基质准备

3.4 接种及培养

4 结果

4.1 调查结果

4.2 根瘤菌分离与回接筛选

4.3 根瘤菌的培养特性

5 小结与讨论

第四章 苜蓿根瘤菌结瘤能力的影响因子分析

1 方法

1.1 抽样与数据采集

1.2 影响因子分析的原理与步骤

2 结果与分析

2.1 苜蓿根瘤菌有效性差异分析

2.1.1 不同苜蓿品种根瘤数与根瘤重的差异分析

2.1.2 不同季节苜蓿根瘤数与根瘤重的差异分析

2.1.3 不同类型土壤苜蓿根瘤数与根瘤重的差异分析

2.2 苜蓿根瘤菌有效性管理目标及影响因子的权重分析

2.2.1 苜蓿根瘤菌有效性管理目标

2.2.2 宿主植物的权重分析

2.2.3 苜蓿根瘤菌的季节因子权重分析

2.2.4 苜蓿根瘤菌的土壤因子权重分析

2.2.5 影响苜蓿根瘤菌有效性的因子组合权重分析

3 小结与讨论

第五章 苜蓿根瘤菌固氮能力研究及高效固氮菌株筛选

1 材料与方法

1.1 材料来源

1.2 固氮能力的测定

1.2.1 低氮培养基的制备

1.2.2 标准悬浮菌液的制备

1.2.3 试验设计

1.2.4 播种与接种

1.2.5 菌株对苜蓿生长的影响观察

1.2.6 固氮量的测定

1.3 数据分析方法

2 结果与分析

2.1 测定结果与差异显著性分析

2.1.1 供试菌株对紫花苜蓿全氮量和固氮量的影响

2.1.2 供试菌株对紫花苜蓿生长量的影响

2.1.3 菌株对苜蓿生物量、全N量、15N含量及固N量地上地下分布的影响

2.1.4 不同苜蓿品种来源菌株对紫花苜蓿全氮量和固氮量的影响

2.1.5 不同地区来源菌株对苜蓿全氮量和固氮量的影响

2.1.6 不同地区来源菌株对紫花苜蓿生长量的影响

2.2 土壤理化因子对苜蓿根瘤菌株固氮能力影响的多元逐步回归与通径分析

2.3 供试菌株固氮能力综合分析

3 小结与讨论

第六章 苜蓿根瘤菌溶磷和分泌生长素能力研究及高效溶磷、分泌生长素菌株筛选

1 材料与方法

1.1 材料来源

1.2 溶磷能力测定

1.3 分泌生长素能力测定

1.4 数据分析方法

2 结果与分析

2.1 溶磷能力测定结果与分析

2.1.1 溶磷能力测定结果与差异显著性分析

2.1.2 土壤理化因子对菌株溶解有机磷能力影响的多元逐步回归和通径分析

2.2 分泌生长素能力测定结果与分析

2.2.1 测定结果与差异显著性分析

2.2.2 土壤理化因子对菌株分泌生长素能力影响的多元逐步回归和通径分析

3 菌株溶磷和分泌生长素能力综合分析

4 小结与讨论

第七章 苜蓿根瘤菌抗逆能力研究及抗逆性菌株筛选

1 供试菌株采样地土壤概况

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试菌株

2.1.2 基础培养基

2.2 试验方法

2.3 数据处理方法

3 结果与分析

3.1 苜蓿根瘤菌株耐盐性

3.1.1 不同地区苜蓿根瘤菌株耐盐性

3.1.2 不同苜蓿品种根瘤菌株耐盐性

3.2 苜蓿根瘤菌株耐酸碱性

3.2.1 不同地区苜蓿根瘤菌株耐酸碱性

3.2.2 不同苜蓿品种根瘤菌株耐酸碱性

3.3 苜蓿根瘤菌株抗热抗寒能力

3.3.1 不同地区苜蓿根瘤菌株耐热、耐寒能力

3.3.2 不同苜蓿品种根瘤菌株耐热、耐寒能力

4 土壤理化因子对苜蓿根瘤菌抗逆能力影响的多元逐步回归与通径分析

4.1 菌株抗盐能力与土壤理化因子多元逐步回归与通径分析

4.2 菌株抗酸能力与土壤理化因子多元逐步回归与通径分析

4.3 菌株抗碱能力与土壤理化因子多元逐步回归与通径分析

4.4 菌株耐热能力与土壤理化因子多元逐步回归与通径分析

4.5 菌株耐寒能力与土壤理化因子多元逐步回归与通径分析

5 苜蓿根瘤菌株抗逆能力综合分析

6 小结与讨论

第八章 复合功能菌株筛选

第九章 结论与讨论

1 结论

2 讨论

参考文献

致谢

作者简介

导师简介

发布时间: 2007-03-12

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