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本文对位于北纬23°56′-24°29′、东经100°22′-101°15′之间、地处南亚热带区域的云南省景东县的豆科固氮树种及其共生根瘤菌资源进行的调查研究进行了首次报道,结果表明:
景东县有丰富的豆科固氮树种及其根瘤菌资源。在所调查的12个乡镇39个村委会范围内采集豆科植物标本(包括木本、草本)210号,经鉴定共145种。其中,固氮树种77种(7种尚未鉴定到亚科),即:云实亚科(Caesalpinioideae)1属1种,占本亚科已调查树种的4.3%,占已调查豆科固氮树种的1.4%。含羞草亚科(Mimosoideae)6属20种,占本亚科已调查树种的77%,占已调查豆科固氮树种的28.6%。蝶形花亚科(Papilionoideae)23属49种,占本亚科已调查树种的74.2%,占已调查豆科固氮树种的70%。
所调查的生长在豆科固氮树根系的根瘤,多分布在深度为0-20cm即靠近地表的较细的侧根上,其形状为球形、椭圆形、棒状或珊瑚状,根瘤表面颜色为浅黄色、棕黑色、棕色或黑色,以棕黑色为多。根瘤的直径在0.1-4cm之间。6月中旬-12月中旬采集的根瘤中根瘤菌具有固氮活性的,其根瘤剖面呈红色或粉红色,2-6月期间采集的根瘤中根瘤菌不具有固氮活性的,其根瘤剖面呈乳白色或深褐色。
对所采集的77种豆科固氮树种的新鲜根瘤和作为为收集根瘤菌资源而附带采集的19种豆科草本固氮植物的根瘤,进行实验室根瘤菌分离和鉴定:分离接种于酵母-甘露醇-琼脂-刚果红培养基(YMA-CR)上的根瘤菌,在黑暗条件下培养,不吸收YMA-CR上的红色;单菌落多呈圆形,表面光滑,呈乳白色或凝脂色,粘稠或略粘稠;单菌落直径约在0.15cm左右;无论是在YMA-CR或在酵母-甘露醇-琼脂-溴百里香酚兰(YMA-BTB)培养基上,快生长根瘤菌(Fast-growinggroupofRhizobia)的生长速度较快,从根瘤中分离到单菌落出现约需2-3天,因生长过程中产酸可使YMA-BTB由绿色变为黄色。慢生长根瘤菌(Slow-growinggroupofRhizobia)生长速度慢,从根瘤中分离到单菌落出现约需7-10天,因生长过程中产碱可使YMA-BTB由绿色变为蓝色。两种生长型的根瘤菌在葡萄糖-蛋白胨培养基(GPA)上均不生长或微弱生长;无论快生长或慢生长根瘤菌,革兰氏染色均为阴性(菌体呈红色)。根瘤菌在培养基上以类菌体形态存在,形状多为短棒状、“V”形,“X”形和“Y”形。经鉴定确认的根瘤菌菌株接种到YMA试管斜面上,于4℃条件下冷藏保存。
经分离鉴定,共获得并保存根瘤菌菌株221个,包括豆科固氮树的根瘤菌菌株167个,其中82个属于快生长根瘤菌(Fast-growinggroupofRhizobia),85个属于慢生长根瘤菌(Slow-growinggroupofRhizobia);豆科草本固氮植物的根瘤菌菌株43个,其中19个属于快生长根瘤菌(Fast-growinggroupofRhizobia),24个属于慢生长根瘤菌(Slow-growinggroupofRhizobia)。
作为多用途树种,广布于景东县的丰富的豆科固氮树种资源,在当地的荒山绿化造林、环境美化、退耕还林以及当地农村社区居民的生产生活中,有着十分重要的现实价值与潜在意义。而其丰富的根瘤菌资源,不仅正发挥着生物固氮的重要作用,也为豆科固氮植物根瘤菌接种剂的生产应用和其在生物固氮方面的更深层次研究,提供了丰富而宝贵的原材料资源。