目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1绪论1
1.1研究背景及意义 1
1.2 国内外研究进展2
1.3研究内容2
2材料与方法2
2.1材料 2
2.1.1实验材料2
2.1.2培养基2
2.2测定项目与方法3
2.2.1检测检测高效固氮菌的16s rDNA基因序列3
2.2.2检测SINJAU1在菊芋根茎叶内的定植3
2.2.3检测SINJAU1菊芋植株固氮能力4
2.2.4数据统计与分析4
3结果与分析4
3.1扩增高效固氮菌的16s rDNA基因序列4
3.1.1 SINJAU1的nifH基因扩增4
3.1.2建立SINJAU1系统发育树5
3.2检测SINJAU1在菊芋根茎叶内的定植5
3.3检测SINJAU1菊芋植株固氮能力6
3.3.1生物量6
3.3.2全氮7
3.3.3蛋白质7
3.3.4硝态氮7
3.3.5硝酸还原酶7
3.3.6谷氨酰胺合成酶8
4讨论 9
致谢10
参考文献10菊芋内生固氮菌的定植和促生作用
摘要
为进一步研究从菊芋块茎中获取的高效固氮菌的固氮特性。先对筛选出的高效固氮菌进行基因序列测定和构建系统发育分析。以南芋1号菊芋为实验对象，将固氮菌回植到菊芋块茎中，通过绿色荧光蛋白标记法观察内生固氮菌在菊芋体内定植情况，并测定不同施氮情况下对菊芋幼苗的促生作用机制。结果显示，Stenotrophomonas sp. SINJAU1成功扩增出nifH基因后进一步测序证实为内生固氮菌；接种绿色荧光蛋白的内生固氮菌能定植在菊芋根、茎、叶中；在不施加营养液条件下，与对照组相比菌株SINJAU1显著促进菊芋幼苗生物量、蛋白质含量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性。当施氮量达到2 mmol/L时，SINJAU1对菊芋生物量和全氮量的积累 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072* 
产生抑制效应，均低于对照组。验证就表明，接种SINJAU1对菊芋有促进生长的作用。
引言
1 绪论
1．1 研究背景及意义
菊芋(Helianthustuberosus)，又称洋姜、鬼子姜，是多年宿根型草本植物。菊芋依据其对不同土壤较强的适应能力，已经成为拥有广泛接受度的经济作物[1]。菊芋块茎中可以提取出菊糖和果糖，菊糖通过菊粉酶可进一步生产低聚果糖和超高果糖浆等产品[2]，果糖可以做乙醇和生物柴油的原料[3]。利用菊芋的抗逆性，在海水灌溉农业[4]和防风治沙[5]方向也有应用。资料显示[6]，生物固氮对农业生产有重要的作用，工业施氮量仅是生物贡献固氮量的40%。菊芋块茎中存在多种内生固氮菌[7]，为菊芋生长发育提供氮素。挖掘菊芋内生固氮菌的种类、功能和农业上的应用潜能，会对人类的生活和农业的增产有极其重要的推动作用。
1．2 国内外研究进展
内生固氮菌通过直接固氮作用或将大气中的氮气固定，转化为氨态氮被植物直接或间接吸收，通过分泌植物生长激素[8]等多种生理活性物质调节植物吸收养分，改变因病原菌竞争引起的细胞通透性降低[9]或营养竞争从而直接促进作物生长。还可以增强植物对环境抗逆的作用[1011]，改善植物生境[12]间接提高植物产量。生存环境的不同会导致固氮菌种类的多样性[1314]和功能的差异性，Patricia[15]通过比较已知固氮菌基因序列发现保守基因（nifH、nifD、nifK、nifE、nifN 和 nifB）表达的差异性是判别未知固氮菌种类的重要依据。2004年[16]通过PCR方法扩增出7株固氮菌的nifH基因，首次证明马氏黄杆菌和马赛毕赤酵母中存在固氮作用。史国英等[17]在2019年通过分析扩增甘蔗固氮高效菌的nifH基因序列鉴定菌种时，发现其与已知的成团泛菌的基因序列具有高相似性，证明二者具有较强亲缘性。研究发现[18]内生细菌可以通过根毛、气孔、伤口等开口侵染植物，这成为建立高效固氮植物的基本理论支撑。现存报道中，内生固氮菌的接种针对不同环境条件、植物种类及各生长阶段都会产生不同的影响。王逸群[19]等人发现鹑鸡肠球菌侵染玉米后玉米鲜重比对照组提高18.52%。傅晓方[20]向小麦中分别接种玉米中筛选的4株功能不同的高效固氮菌发现在小麦在发育过程中都能产生促生作用。任杰等[21]人实验发现内生菌在不同水平的pH、温度、KNO3 、NH4Cl、O2条件下敏感度不同，呈现出不同的固氮酶活性。韦莉萍等人[22]在甘蔗生长不同阶段接种内生固氮菌A01（Pantoea agglomeras）发现甘蔗内部固氮酶活性和硝酸还原酶活性受到不同的影响。目前国内对菊芋内生固氮菌的研究较少，孟宪法[23]在2015年将从菊芋中分离出苍白杆菌（Ochrobactrum spp.）回植,证明苍白杆菌可以存在在菊芋根茎叶中发挥固氮作用促进菊芋生长发育。本实验针对从菊芋中提取的一株高效固氮菌继续研究其固氮特性，为该菌株的进一步研究提供参考和研究依据，同时提供菌种基础来丰富高效的生物菌肥库。

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