中国温带地区根瘤菌与山黎豆和棘豆的新共生组合.pdf

中国科学 C辑:生命科学 2008 年 第 38 卷 第 10 期: 963 ~ 973 《中国科学》杂志社 SCIENCE IN CHINA PRESS 中国温带地区根瘤菌与山黎豆和棘豆的新共生组合 隋新华, 韩丽丽, 汪恩涛, 江枫, 刘艺海, 陈文新* 中国农业大学生物学院，农业部农业微生物资源及其应用重点开放实验室，北京 100193 * 联系人, E-mail: wenxin@ 收稿日期: 2008-07-08; 接受日期: 2008-07-23 国家基础科学和技术平台建设(批准号：2005DKA21201-1)、国家自然科学基金(批准号和国家重点基础研究发展计划(批准号： 2006CB100206)资助项目 摘要 采用 16S rDNA PCR-RFLP, 16S-23S IGS RCP-RFLP, TP-RAPD, MLEE, 16S 关键词 rDNA 和持家基因序列分析(atpD, recA 和 glnⅡ)等多种方法研究了 50 株分离自中国 山黎豆属 棘豆属 北方地区的山黎豆属(Lathyrus)和棘豆属(Oxytropus)植物根瘤菌的遗传多样性和系统 根瘤菌 发育关系. 结果表明, 山黎豆属植物主要与根瘤菌属(Rhizobium)结瘤, 而棘豆属植物 遗传多样性 主要与中华根瘤菌属(Sinorhizobium)结瘤. 一个与蚕豆根瘤菌(R. fabae)相近的根瘤菌 北方地区 种群和苜蓿中华根瘤菌 分别被鉴定为山黎豆和棘豆在本地区的主要共生 (S. meliloti) 细菌, 而这两个根瘤菌-豆科植物的组合还没有在其他地区被发现. 这些结果扩展了 与该两属植物共生的细菌谱, 并为根瘤菌的生物地理学研究提供了新证据. 山黎豆属(Lathyrus)(蝶形花亚科, 野豌豆族)和 nosarum bv. viciae)[1,4]. 而最近一株分离自突尼斯南 棘豆属(Oxytropus) (蝶形花亚科, 山羊豆族)是广泛生 部的Lathyrus numidicus根瘤菌被鉴定属于Phyllobac- 长于我国北方地区自然生态系统中, 尤其是草地土 terium ifriqiyense[5]. 而分离自加拿大魁北克及北极地 壤的草本豆科植物, 它们能与土壤中广泛存在的根 区的两种山黎豆根瘤菌, 虽然属于豌豆根瘤菌野豌 瘤菌属(Rhizobium)菌株形成根瘤而共生固氮, 因此 豆生物型, 但它们具有耐受北极的寒冷气候并耐受 它们在自然生态系统中起重要的作用. 由于能在贫 几种重金属的特性[1], 这预示着不同地区山黎豆植物 瘠的土壤、干旱、半干旱以及寒冷地区生长良好, 这 可能与不同的根瘤菌群体共生固氮. 两种豆