沙棘根系可以与土壤中的弗兰克氏菌（Frankia）形成特殊的器官——根瘤,并在根瘤中有效固定大气中游离的氮（N₂）。然而,由于弗兰克氏菌的分离和培养异常困难,严重限制了相关的基础研究。本研究利用现代显微技术对沙棘根瘤的形态结构、瘤瓣的解剖结构和根瘤内弗兰克氏菌的不同存在形式进行了观察;分别采集生长于陕西省永寿县马坊林场、安塞黄土高原试验站、靖边县五里湾和榆林市榆阳区转龙湾等4个沙棘林地的根瘤,采用根瘤切片法和匀浆法、在三种不同培养基上分离沙棘根瘤中的细菌;通过对菌株菌落形态的观察、生理生化指标的测定及16S rDNA序列测定等方法对分离到的菌株进行鉴定,以探讨沙棘根瘤细菌的多样性。取得的结果如下:1.从沙棘根瘤的分布状况看,沙棘根系的结瘤数量并不高,只有少量一年生和二年生的根系上、偶尔在多年生的粗根上有根瘤的形成,且只出现在局部。初生的根瘤是以单个瘤瓣出现,经多次二叉分枝后发育成珊瑚状瘤块,与桤木型根瘤相似。2.根瘤瘤瓣的解剖结构表明,弗兰克氏菌侵染的部位主要集中在外皮层和中皮层的外侧区域的细胞,中皮层的内侧区域和中柱内被侵染的细胞相对较少。从侵染细胞与非侵染细胞相间出现的现象及其各自的特征可以看出,根瘤的不同宿主细胞抵抗弗兰克氏菌侵染的能力不同;而弗兰克氏菌侵染宿主细胞后,就会以菌丝体、泡囊和孢子囊三种不同的形式存在。3.根据菌株的菌落形态、生理生化指标以及16S rDNA序列测定结果,参照《常见细菌系统鉴定手册》和《伯杰细菌鉴定手册》（第八版）,可将从马坊、安塞、五里湾和转龙湾等四个林地沙棘根瘤中分离到90株菌,归类到4个门7个纲14个目20个科27个属。其中,从马坊林地沙棘根瘤分离得到52株菌,属于4门6纲12目19科26属,以小单孢菌属、芽孢杆菌属和鞘氨醇单胞菌属的菌株最多;从安塞地区沙棘根瘤分离得到的5株菌归属于3门3纲3目3科3属,分别为链霉菌属、不动杆菌属和芽孢杆菌属;从五里湾林地沙棘根瘤分离得到5株菌,属于2门2纲2目3科3属,分别为小单孢菌属、两面神菌属和芽孢杆菌属;从转龙湾林地沙棘根瘤分离得到的28株菌属于3门4纲5目5科6属,分别为小单孢菌属、Plantactinospora、放线异壁酸菌属、Hungatella、芽孢杆菌属和鞘氨醇单胞菌属。对根瘤内部解剖结构的进一步了解和沙棘根瘤细菌多样性的研究,有助于进一步探讨沙棘根瘤的固氮机理和提高沙棘林分的固氮能力,对广泛分布在我国西北地区生态脆弱的环境且生态学意义巨大的沙棘林分的培育也具有重要的现实意义。