一、菌名

        Bradyrhizobium japonicum

二、分类地位

　　为革兰氏阴性、好氧的共生固氮杆菌，主要是豆科植物中大豆的病原菌，一种根瘤菌。为Kirchner在1896年首次发现，命名为Rhizobium japonicum。后为Jordan在1957年改名为Bradyrhizobium japonicum。

三、自然栖息地

　　B. japonicum主要栖息在自然土壤中，由于主要和大豆植物的根部共生。所以,在土壤中都可以发现踪迹，为普遍存在之土壤微生物。 B. japonicum依附于大豆植物的根毛上，会释放出一种化学物质史根毛卷曲。

　　根瘤菌的传播方式会借着土壤被风吹、雨水冲刷及其他物理因素而移动。

四、大小型态

　　B.  japonicum是革兰氏阴性，无内孢子，好氧之杆菌，平均大小在2×1µM之间。单个细胞为杆状，但若多个细胞聚集在一起，则会形成一种特殊的星状体。 B. japonicum在共生的大豆根毛上会形成根瘤。具有宿主专一性，不会和大豆以外的豆科植物产生共生现象。

五、适合环境

　　B. japonicum适合生长在pH值6-7左右的环境下。而B. japonicum适合生长的环境温度约在25-30℃之间。最高可以在38℃的环境生长，最低温度则可在约4℃，因为可生长在大范围的温度下，所以可以分布在大自然各角落。

六、培养特性

　　B. japonicum需培养在41℃的环境下。为好氧菌，生长时故须氧气。因为具有固氮作用，即可在缺氮的环境下生存。最容易培养出来的培养基是Yeast-mineral agar(YMA agar)，培养出来的菌落是圆形、半透明、有凸起，其直径约2-4mm。

七、生化特性

        最大生化特性就是具有固氮作用。和豆类植物的固氮作用可以产生能量，但是两者都无法单独固定氮气。

＊Nitroen fixation步骤如下：

　　1. N2 被nitrogenase还原成NH3 。

　　2. Ammonium和glutamate作用而产生glutamine。

　　3. Glutamine和2-oxglutarate被transferase作用生成glutamate。

　　在纯培养时，若是在氧气充足的环境下会行氧化还原反应，用氧化试剂可以测出。若是在缺氧环境会发酵Mannitol，产生酸性物质，并可以用bromohymol blue测试。

八、致病性

　　1. 1957年，B. japonicum strain USDA110首次在美国佛罗里达州被分离出来，具有广大的用途，可用在分子基因、生理学及生态学上。

　　2. 生物圈中可使用的氮有65%是B. japonicum的固氮作用合成的。

　　3. 在大豆根节的基因上会合成分泌一种lipochito-oligosaccharide，能帮助B. Japonicum吸附在根毛上。

　　4. 固氮菌包括共生、附着及游离三类菌，系将空气中的氮素固定为氨，转变成作物可以利用的氮源(经由固氮酵素转化为氨态氮，为作物可利用氮素的来源)。 B. japonicum为共生菌，它的固氮作用可减少氮肥的施用，如此可减少为制造化学氮肥所消耗的石油能源，也可减缓土壤由于施用化学肥料造成酸化的效应。更可提高豆科的产量及品质，并增进土壤肥力及健康。

　　5. 大陆秦皇岛领先科技公司研发了根瘤菌剂生产新工业，解决了根瘤菌长期不能实现规模化生产的难题，已列入国家高技术产业化发展计划一期工程。成为大陆第一条达到国家GMP标准的根瘤菌生产线。目前日本的根瘤菌剂是全球第一的。

　　6. 根瘤菌可直接或间接抑制病原微生物之生长、繁殖与为害，其可藉由产生抑菌物质、缠绕寄生或营养竞争而降低病原微生物的为害。

九、参考资料

1.  http://web.umr.edu/~djwesten/Bj.html (UNIVERSITY OF MISSOURI-ROLLA)

2.  Bot. Bull. Acad. (1999) Song and Lin — Transition of Rhizobium lipopolysaccharides by root exudation. The transition of Rhizobium fredii lipopolysaccharides induced by soybean root exudation. 40: 73_78.

3.  http://biology.kenyon.edu/Microbial_Biorealm/bacteria/proteobacteria/Rhizobia/Rhizobia.htm

4.  Data on this server are based on the data from Kazusa DNA Research Institute 27-OCT-2004

5.  http://www.cbs.dtu.dk/services/GenomeAtlas/show-genus.php?kingdom=Bacteria&GLgenus=Bradyrhizobium&GLspecies=japonicum&GLstrain=USDA110

6.  Jordan, D.C. (1982)"Transfer of Rhizobium japonicum Buchanan 1980 to Bradyrhizobium gen. nov., a genus of slow-growing, root nodule bacteria from leguminous plants." Int. J. Syst. Bacteriol. 32:136-139. [No PubMed record available.

7.  Skerman, V.B.D., McGowan, V., and Sneath, P.H.A.(1980)"Approved lists of bacterial names." Int. J. Syst. Bacteriol.30:225-420. [No PubMed record available.

8.  Microbiology and Molecular Biology Reviews

9.  行政院农业委员会。 2001。微生物肥料之应用与推广。