微生物学课程论文--根瘤菌与大豆的共生关系

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1、根瘤菌与大豆的共生关系摘要：本论文主要讲述了大豆与根瘤菌的共生关系，其中有根瘤菌的概述，技术应用，应用前景，发展史等。大豆为根瘤菌提供能量和安全的生长环境，根瘤能够为生物固氮过程提供必要的低氧条件。宿主和根瘤菌之间的正确识别是所有根瘤共生系统形成的必需条件。“扩大豆科植物—根瘤菌共生体系，是我国减少化学氮肥用量的最有效途径”众所周知，氮肥是高能耗产品，减少化学氮肥的投入，对于缓解我国的能源紧张有重大意义。豆科生物固氮，是全世界都公认的有效技术，豆科植物—根瘤菌有固氮的功能，世界上凡是种植大豆的国家，无一不采用这项技术。禾本科为豆科解决了氮阻遏的障碍，不仅增加固氮量，促进

2、豆、禾双高产，还可减少病虫危害；如果从轮作过程观察，前茬豆科作物为后作提供了非常可观的氮肥，生物固氮的贡献更大。关键词：根瘤菌豆类植物固氮共生关系前言：氮素作为农业生产中的重要化学元素，随着作物产量的不断提高，氮肥的使用量不断提高，造成作物种植成本提高，土壤质量下降，而根瘤的生物固氮可以为其宿主植物提供足够的氮源。深入探究大豆与根瘤菌之间的共生原理，分析根瘤的形成过程，并初步运用基因工程方法构建转MYB基因烟草模型。对农业生产中氮肥使用量的减少及土壤土质的提高具有重要作用，对降低农业生产成本亦有显著意义。正文：大豆根瘤菌（拉丁名：Bradyrhizobiumjaponi

3、cum）为慢生根瘤菌科、大豆根瘤菌属。是一种活的微生物制剂根瘤内的根瘤菌与豆科植物互利共生：豆科植物通过光合作用制造的有机物，一部分供给根瘤菌；根瘤菌通过生物固氮制造的氨，则供给豆科植物.大豆生产中使用根瘤菌是一项成熟的、广泛使用的技术，能够大幅度地提高大豆生长期中的自身固氮能力，供给充足的氮素，供大豆生产所需。大豆根瘤菌有液体、固体两种剂型。固体型根瘤菌采用拌种或土施方式应用。液体型根瘤菌采用浸种方式使用。也可以在种子包衣时加入大豆根瘤菌剂，但是要注意包衣剂和根瘤菌剂之间应相互匹配，不能因种衣剂药效抑制根瘤菌的活性。根据大田示范结果，大豆应用根瘤菌，可以使大豆产量提高

4、10%以上，同时大豆的蛋白质含量提高2%、粗脂肪含量提高1～2%，每亩净收入增加40～50元。对于大豆根瘤菌的技术应用的要点大体有以下几点：1、选择合适的大豆根瘤菌品种采集大豆生产区的主要土壤类型，进行土壤、根瘤菌匹配试验，筛选活性强、效果好、适应当地土壤和气候的大豆根瘤菌品种。2、采用适宜的施用方法根据大豆根瘤菌的剂型，固体菌剂采用拌种或造粒后随大豆种子、肥料穴施；液体菌剂采用浸种方式使用。也可以在种子包衣时加入大豆根瘤菌菌剂，但是要注意包衣剂和根瘤菌剂之间应相互匹配，不能因种衣剂药效抑制根瘤菌的活性。3、合理用量菌剂拌种时每亩用量0.5千克，菌剂造粒后随大豆种子、肥

5、料穴施时每亩用量1～2千克；液体菌剂浸种时用量0.5千克；种子包衣时用量根据包衣剂要求的用量。大豆根瘤菌是一种活的微生物制剂，在储藏、运输、使用过程中，要避免温度过高或者过低；同时不能与杀菌剂类农药混用。在我国的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古以及黄淮海的大豆主产区，均可广泛使用大豆根瘤菌。2002～2004年，在辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古的大豆生产区示范推广800万亩，取得很好效果，应用前景广阔。“扩大豆科植物—根瘤菌共生体系，是我国减少化学氮肥用量的最有效途径”。中国农业大学陈文新院士的报告，让与会者为之一振。陈文新院士30年来她致力于大豆根瘤菌研究和推广，曾不止一次地向

6、中央提出加强这方面研究和推广的建议。建国初期，在回国的几位农业微生物学前辈的组织带领下，在我国较广泛地进行了大豆、花生、紫云英根瘤菌接种实验，效果很好，尤其紫云英接种效果极佳，根瘤菌接种事业有一段兴盛时期。但是随着化肥的大量施用，生物固氮技术逐渐淡出不再受重视。据有关方面统计，我国年消耗氮肥占世界的30%。以2004年统计数据为例，我国生产氮肥3300万吨，需消耗1亿多吨标准煤，而氮肥的利用率仅为10%~30%；按2002年用肥量和种植面积计，我国平均施用氮肥量为美国的2.88倍、巴西的5.79倍、澳大利亚的8.85倍。且不说过量施用化学氮肥的危害，仅从节约能源的角度出

7、发，也应该大力提倡生物固氮技术。中国农科院葛诚研究员大声疾呼：我们的石油总有用完的一天，到那时候我们到哪去找氮肥呢？众所周知，氮肥是高能耗产品，减少化学氮肥的投入，对于缓解我国的能源紧张有重大意义。豆科生物固氮，是全世界都公认的有效技术，豆科植物—根瘤菌有固氮的功能，世界上凡是种植大豆的国家，无一不采用这项技术。为什么我们不大力推广呢？大豆根瘤菌推广中，由产品到土壤的这一过程，称之为根瘤菌推广的“一公里”问题。“试验示范是基础，宣传培训是重要手段，政策支持是关键，‘傻瓜化’集成才能真正技术到位”，这是黑龙江农垦的成功经验。所谓“傻瓜化”集