探寻胡卢巴增产 “密码”:根瘤菌菌株与商业接种剂的效能评估

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Canadian Journal of Plant Science

编辑推荐:

  胡卢巴(Trigonella foenum - graecum L.)缺乏专用商业根瘤菌接种剂。研究人员评估 6 种商业接种剂和 15 种苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)菌株对 2 种胡卢巴品种的影响。结果发现 RIZOLIQ TOP - Alfalfa 等表现优异。该研究为胡卢巴种植提供参考。

  胡卢巴是一种用途广泛的一年生豆科植物,它的种子和叶子能被加工成香料、草药、蔬菜等,在营养、药用和农业领域都有重要价值。而且,和其他豆科植物一样,胡卢巴能通过与特定根瘤菌共生进行生物固氮(BNF),这能为其生长提供氮素,减少对化肥的依赖,降低生产成本。
然而,目前胡卢巴在农业生产中面临着一些困境。虽然它在很多地方都有种植,但却没有专门为其研发的商业根瘤菌接种剂。在加拿大,种植户只能使用适用于苜蓿和草木樨的接种剂,可这些接种剂对胡卢巴的效果究竟如何,却没有人深入研究过。不同的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)菌株与胡卢巴共生时,生物固氮的效率差异也不清楚。这些问题限制了胡卢巴的产量提升和种植规模扩大,所以,开展相关研究迫在眉睫。

为了解决这些问题,国外的研究人员开展了一项针对胡卢巴生产中根瘤菌菌株和商业接种剂的评估研究。他们的研究成果发表在《Canadian Journal of Plant Science》上。这项研究对于优化胡卢巴种植的施肥策略、提高产量、增加种植户收益以及推动胡卢巴产业发展具有重要意义。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在实验室,采用无菌的 Leonard jar 装置进行接种测试,观察不同菌株和接种剂对胡卢巴结瘤的影响。在温室实验中,运用15N 同位素稀释技术,以小麦作为非固氮参考作物,测定胡卢巴从大气中固定氮的比例(% Ndfa),评估生物固氮效果。

下面来看看具体的研究结果:

  • 商业接种剂和纯菌株的结瘤能力评估:研究人员利用无菌 Leonard jar 装置评估胡卢巴的结瘤情况。结果显示,商业菌株 RIZOLIQ TOP - Alfalfa 表现出色,能产生大且呈亮粉色、在根系中分布均匀的结节,在 CDC Canafen 和 Fenucold 中平均每株结瘤数分别为 73.5±15.4 个和 25.8±8.9 个。Rizo - Liq Lucerne 产生的结节类似,但数量较少。Nitragin Gold 在 CDC Canafen 中结瘤数最多,可达 126.6±30.5 个 ,但结节小且呈白色。Pre - Vail 结瘤很少,AZOFIX ALFALFA 和 EXCEED PreCoat 在两种品种中均未结瘤。在纯菌株中,USDA1150 在两个品种中都能产生大且呈粉色的结节,在 CDC Canafen 和 Fenucold 中平均每株结瘤数分别为 52.0±9.9 个和 37.4±9.8 个 ,不过结节分布有所不同。
  • 氮来源于大气的比例(% Ndfa):多数情况下,接种纯菌株或商业接种剂的 CDC Canafen 从大气中获取的氮显著多于未接种的植株。接种 USDA 1150、USDA 1811 或商业接种剂 RIZOLIQ TOP - Alfalfa 的 CDC Canafen,其 % Ndfa 显著高于未接种种子(p<0.05)。在 Fenucold 中,接种 USDA 1150、USDA 1811、USDA 1575 以及商业菌株 Rizo - Liq Lucerne 和 RIZOLIQ TOP - Alfalfa 的种子,其 % Ndfa 也显著高于未接种种子(p<0.05)。所有接种剂都能诱导一定量的生物固氮,两个品种的 % Ndfa 在 17.7% - 58.1% 之间。
  • 干物质产量:接种纯菌株或商业接种剂的植株,地上部分干物质产量往往高于未接种植株。在商业接种剂中,RIZOLIQ TOP - Alfalfa 处理的植株在 CDC Canafen 和 Fenucold 中干物质产量最高,分别为 6.45±2.21 g / 株和 5.10±1.80 g / 株。接种 USDA1811 和 USDA 1575 的植株干物质产量也较高。
  • 固定氮的量:接种 USDA 1811 的 CDC Canafen 固定氮的量显著高于未接种种子(p<0.05)。总体而言,接种纯菌株或商业接种剂的胡卢巴固定氮的量更高。RIZOLIQ TOP - Alfalfa 是表现最佳的商业接种剂,USDA1811 和 USDA 1575 是纯菌株中固定氮量最高的。

综合研究结果和讨论部分来看,此次研究意义重大。研究人员发现胡卢巴与根瘤菌的共生能力存在较大差异,部分菌株与胡卢巴品种之间存在信号传递障碍,导致无法成功结瘤。不过,研究也筛选出了表现优异的商业接种剂 RIZOLIQ TOP - Alfalfa,它在多个指标上表现出色,可作为加拿大胡卢巴种植户的选择。虽然部分纯菌株在 % Ndfa 和固定氮量上有优势,但与商业接种剂相比差异并不显著,考虑到胡卢巴种植面积有限,目前开发专用接种剂的必要性不大。这项研究为胡卢巴种植提供了科学依据,有助于种植户选择合适的根瘤菌接种剂,提高胡卢巴产量,促进胡卢巴产业的可持续发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号