豆科植物-根瘤菌共生固氮系统是生物固氮中效率最高的体系,无论对全球氮生态循环还是农业都极为重要。自然或农业生产条件下,豆科植物-根瘤菌共生固氮系统会不断遭受着逆境胁迫。长期以来,研究多集中在可控环境下的根瘤菌结瘤与固氮机制,以及豆科植物或者根瘤菌单方面对逆境的生理生化响应过程。作为具有紧密共生关系的根瘤菌是否以及如何帮助植物宿主抵抗不良环境仍然不清楚。深入理解大豆慢生型根瘤菌在大豆应答干旱胁迫伤害,适应性变化等过程中的生物学作用,对提高农业产量和保护生态环境具有非常重要的意义。本研究以大豆慢生型根菌Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110为研究对象,采用Tn5转座诱变技术,建立突变体库,筛选胁迫环境条件型突变体,并初步探究了这些筛选突变菌株的生理生化、遗传以及共生特征。(1)探究了野生体B.d110在三种胁迫环境(pH、NaCl和干旱)条件下的生长模式,生长受到明显抑制(临界生长)时的胁迫条件分别是pH4.0、0.4%NaCl和12%PEG6000。以此为胁迫条件的大豆(绥农14号)接种实验结果显示,相较于非胁迫条件,无论接种与否,三种胁迫条件均显著降低了大豆的生物量(地上部和根部的干重)。但是,胁迫(pH和干旱)条件下,接种根瘤菌,显著增加了大豆的生物量。此外,三种胁迫条件下,接种根瘤菌后,大豆的叶片光合作用(最大光合和速率以及最大气孔导度)和对水分利用能力(最大蒸腾作用)均显著得到改善。结果表明,B.d110有助于大豆宿主抵抗不良环境。(2)为了探究B.d110帮助大豆抵抗环境胁迫的遗传背景,本研究利用Tn5转座诱变技术建立了3842个菌株的突变体库,并对库的特征做了初步鉴定。以体外临界生长胁迫环境为条件,筛选到生长具有明显差异的9株突变株。此外,利用Southern blot和Inverse-PCR的方法,对这些突变体菌株染色体上Tn5插入位点的单一性和精确位置进行了定位。(3)通过与野生株在菌落形态、运动性和生物膜和共生等方面的表型比较,发现其中两株(8-B6和8-H11)具有明显的共生差异,这两株突变分别造成了VirG双组份调控系统和Metal-bonding(Co)的插入突变。并进行了胁迫条件下的接种实验,实验结果显示:干旱条件下植株的根瘤数,生理以及固氮能力均不如正常条件接种的大豆植株。推断这两个基因可能与胁迫有关,还需进一步的验证。