根瘤菌促进水稻生长及其机制的研究

	根瘤菌促进水稻生长及其机制的研究
其他题名	The research on rice growth promotion after inoculation of rhizobia and its mechanism
	张文鹏
学位类型	硕士
导师	沈世华 ; 荆玉祥
	2011
学位授予单位	中国科学院植物研究所
关键词	水稻根瘤菌促进生长基因表达实时定量PCR 光合作用
摘要	根瘤菌不仅可以与宿主豆科植物共生结瘤固氮，还可以作为内生菌定殖于水稻等非豆科植物体内。本文以gfp基因标记的苜蓿中华根瘤菌1021（Sinorhizobium meliloti 1021，简称Sm1021）和非豆科植物水稻（日本晴）为材料，从形态学、细胞生物学、分子生物学水平上研究了根瘤菌对水稻幼苗的促生作用及其机理；同时，为研究室外自然条件下根瘤菌对水稻的促生作用，用三种不同根瘤菌接种水稻，从生长生理学水平上评估了不同根瘤菌对水稻促生效果的差异，为根瘤菌作为微生物菌肥应用于水稻实际生产奠定实验和理论基础。结果表明：（1）同对照相比，苜蓿中华根瘤菌1021处理水稻幼苗第6天后，便出现明显促生现象，其中地上部分高度和鲜重分别增加21.35%、34.50%，根长度和鲜重分别增加5.06%、15.70%。（2）通过激光共聚焦显微镜观察发现，gfp基因标记的苜蓿中华根瘤菌1021接种水稻2天后，定殖于水稻幼苗根毛和侧根裂隙处，并且有的根瘤菌通过根毛进入根内；接菌5-8天后，定殖于水稻根部的根瘤菌数量逐渐增加，并快速向上迁移至水稻幼苗叶鞘和叶片内，同时观察到根瘤菌进入叶肉细胞。应用平板分离技术检测结果表明，水稻幼苗接种根瘤菌后随着天数的增加，其根部和地上组织内根瘤菌群体数量逐渐增加。（3）运用实时定量PCR技术，分析水稻幼苗接种根瘤菌5天后相关基因的表达变化。选择与植物光合作用、防卫反应、植物生长素和信号转导相关基因作目的基因，结果这些基因都上调表达。其中与植物防卫反应和信号转导相关蛋白基因的表达变化，说明水稻幼苗接种根瘤菌后，在分子水平上做出一定的应答机制，同时，与光合作用、植物生长素相关蛋白的上调表达，有利于促进水稻幼苗的生长。（4）室外盆栽自然环境下，水稻接种三种不同根瘤菌：苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti 1021）、田菁茎瘤根瘤菌（Azorhizobium caulinodans ORS 571）、三叶草根瘤菌（Rhizobium leguminosarum bv. trifolii E11）后，提高了分蘖期和灌浆初期阶段的叶片净光合作用速率，地上高度和干重、根体积和干重、有效分蘖数、种子产量以及各部分含氮量都有增加，但是，不同根瘤菌对水稻促生效果不同。
页数	66
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/11882
专题	中科院北方资源植物重点实验室
作者单位	中国科学院植物研究所
第一作者单位	中国科学院植物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	张文鹏. 根瘤菌促进水稻生长及其机制的研究[D]. 中国科学院植物研究所,2011.

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2011040.pdf（1827KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文