旱区盐生植物根际促生菌的分离鉴定及其干旱、盐胁迫下促生特性北大核心

【目的】从在干旱、高盐碱生境下生长的盐生杂类草根际土壤中分离具有耐盐和促生性能的根际微生物,并研究其促生特性,为改良旱区土壤盐碱化提供优质菌种资源和理论基础。【方法】通过选择培养基筛选具有耐盐、解磷和解钾能力的菌株,再检测菌株产生长激素(indole-3-acetic acid,IAA)、产1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶、产铁载体以及产胞外多糖的能力,选择性状优良者通过拮抗实验组建复合菌剂。并采用菌液侵染萝卜和玉米种子验证菌株对在盐胁迫下种子发芽率和植株在干旱与盐双重胁迫下生长的影响。最后通过16S rRNA基因测序进行分子生物学鉴定。【结果】得到3株具有良好耐盐促生能力的根际微生物yl923、hs032和hy127,菌株yl923兼具解磷(46.29 mg/L)、解钾(58.07 mg/L)、产IAA(29.23 mg/L)、产ACC脱氨酶(13.83 U/mg)和产铁载体(SU=0.43)能力,菌株hs032具有最强产IAA(61.18mg/L)和产铁载体(SU=0.23)能力,菌株hy127具有最强产ACC脱氨酶(15.29U/mg)能力。经16SrRNA基因序列分析后分别将yl923和hs032鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),hy127鉴定为巨大普里斯特氏菌(Priestia megaterium)。3株菌互不拮抗可组建复合菌剂,2%混合菌液可提高种子在盐胁迫下种子发芽率(77%),对干旱和盐胁迫下玉米的根长、株高、干重和叶绿素也都有显著的提高(P<0.05),并且可以显著地降低玉米体内丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量(60%)。【结论】菌株yl923、hs032和hy127具有优秀的耐盐促生性能,组合成的混合菌剂能在干旱和盐胁迫下促进植物的生长,具有改良旱区盐渍化土壤的潜力。     

耐盐碱细菌DQSA1的分离鉴定及盐碱胁迫下对绿豆的促生作用

【背景】近年来,大庆地区土壤盐碱化程度逐渐加剧,而微生物改良盐碱土是当今的研究热点。【目的】从大庆盐碱土中筛选出耐盐碱菌株,验证其促生作用,为改良大庆盐碱土壤提供微生物资源。【方法】采用筛选培养基从大庆盐碱土中获得耐盐碱促生菌,对其进行形态学观察、生理生化和16S rRNA基因鉴定,并测试菌株在盐碱胁迫下对绿豆植株和土壤细菌群落结构的影响。【结果】筛选得到一株耐盐碱促生菌DQSA1,具有固氮、产ACC脱氨酶、产铁载体、产吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)功能;通过生理生化鉴定和系统发育分析,判定该菌株为卓贝尔氏菌属(Zobellella)。在盐碱土中种植绿豆后接种菌株DQSA1,处理后的绿豆较对照相比根系鲜重、根系干重及叶绿素含量分别增加了33%、32%和79%;植株叶部可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量分别升高了10%、80%和73%;根系的脯氨酸及可溶性蛋白含量分别增加了78%和44%。对种植绿豆的土壤细菌进行高通量测序,发现菌株DQSA1可以在盐碱环境下定殖并促进根瘤菌和鞘氨醇杆菌等有益菌的生长。【结论】菌株DQSA1可以在盐碱条件下调节土壤细菌群落结构并促进植物生长,为改良盐碱土地提供了有效的微生物资源。     

醋酸钙不动杆菌对盐碱胁迫下达乌里胡枝子促生效应研究

达乌里胡枝子(Lespedezadavurica)是黄土高原地区重要的生态修复草种,但土壤盐碱化极大影响了达乌里胡枝子的生长,制约了其经济和生态价值。接种根际促生菌剂是提高植物对盐碱胁迫抗性的重要途径。【目的】验证醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)对盐碱胁迫下达乌里胡枝子幼苗和成株的促生效应,初步揭示其促进豆科植物生长的潜在机理,为田间应用提供理论依据。【方法】采用解钾培养基对2株达乌里胡枝子根际分离的醋酸钙不动杆菌的解钾能力进行测定;采用液体发酵法对菌株分泌铁载体、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)的能力进行定量测定;分别在培养皿和盆栽条件下,验证菌株的促生能力及其机制。【结果】菌株DP25和DP27具有解钾和分泌铁载体、IAA的能力,其中相对铁载体表达量值(siderophore, SU)分别为53.13%和86.67%,IAA含量分别为1.01 mg/L和17.31 mg/L;菌株DP25显著提高了培养皿中达乌里胡枝子幼苗的茎长和根长;菌株DP25和DP27对盐碱胁迫下达乌里胡枝子成株的光合色素合成及其光合作用产生...     

4株茶树根际促生菌菌株的鉴定及促生作用

【背景】根际促生菌可以促进植物生长、提高植物抗性。茶树根际具有特殊的根土微生物生境,可以获得具促生作用的有益微生物。【目的】探究4株茶树根际促生菌菌株的分类地位及促生作用,筛选优良的根际促生菌菌株。【方法】通过形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列同源性比对鉴定4株茶树根际促生菌,采用钼锑抗比色法测定溶磷量,通过比色法测定ACC脱氨酶活性、CAS法测定产铁载体能力、Salkowski法测定产IAA (Indoleacetic acid)的能力进行促生作用研究,通过盆栽实验测试白菜、空心菜、苋菜及水稻的株高及鲜重以分析促生效应。【结果】鉴定KKS-6-N1为放射型土壤杆菌(Agrobacteriumradiobacter), KKS-7-N7为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),GD3为Pseudomonashunanensis,GD12为弯曲芽孢杆菌(Bacillusflexus)。固氮菌株KKS-6-N1可产铁载体;固氮菌株KKS-7-N7具有解磷及产铁载体能力,分泌的IAA含量高达101.29mg/L;解钾菌株GD3具溶磷能力,分泌的ACC脱氨酶酶活为8.09μmol/(mg·h),相对铁载体含量为0.31;具固氮解钾性能的菌株GD12分泌的ACC脱氨酶活性为14.46μmol/(mg·h)。盆栽试验表明,4个菌株对白菜、空心菜、苋菜的株高和鲜重均有明显促进作用,尤以GD3效果更甚。【结论】茶树根际促生菌菌株Pseudomonas hunanensis GD3促生作用显著,具有开发成微生物菌肥的潜力。     

根际促生菌提高植物抗盐碱性的研究进展

土壤盐碱化已成为限制作物生长及产量的主要因素之一,严重制约农业的发展。提高作物的抗盐碱性,为提高我国农业持续高效发展奠定基础。从根际促生菌研究现状入手,介绍耐盐碱根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)的多样性。综述根际促生菌诱导植物建立抵抗或忍耐盐碱胁迫的机制,主要是通过产生植物激素、1-氨基-环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶、抗氧化防御物质、渗透调节物质、胞外多糖及挥发性化合物等生理活性物质,改变植物生理及物质代谢水平;另外,一些PGPR通过调节植物盐碱抗性相关基因及蛋白的表达,增强植物抗盐碱能力。通过对耐盐碱根际促生菌及其与植物互作进行展望,为大规模利用根际促生菌缓解盐碱土壤中植物的盐胁迫损伤、增加产量提供重要参考。     

镍胁迫下产铁载体细菌对花生的促生性

【目的】挖掘镍耐受性强、产铁载体活性高的植物根际促生细菌,研究镍胁迫下产铁载体细菌对花生的促生作用及其对花生吸收镍的影响。【方法】利用CAS(Chrome azurol S)培养基对花生根际产铁载体细菌定性筛选及定量测试获得产铁载体能力强的菌株,16S r RNA基因相似性及系统进化分析鉴定产铁载体细菌,并用含Ni~(2+)牛肉膏蛋白胨培养基测试细菌对Ni的耐受性;通过花生盆栽实验,测试花生的株高、根长、生物量、氮磷钾含量及镍含量来分析镍胁迫下产铁载体细菌对花生的影响。【结果】从花生根际分离筛选产铁载体芽孢杆菌5株,其中HSGJ1产铁载体能力最强,培养2 d后产156.56 mg/L的铁载体。HSGJ1对Ni~(2+)具有较强的耐受性,最小致死浓度为150 mg/L。在50、100 mg/kg的Ni~(2+)盆栽基质中,HSGJ1能够有效地促进花生的生长、增加花生的生物量及氮磷钾含量,并使花生根部和地上部分的镍含量降低。【结论】产铁载体芽孢杆菌HSGJ1是一株优良的植物根际促生细菌,可应用于镍污染农耕土壤的作物种植中,以提高作物在镍胁迫下的抗逆性,降低作物对镍的富集量,具有较好的应用价值。     

具溶磷能力的植物内生促生细菌的分离筛选及其生物多样性

【目的】具溶磷能力的植物内生促生细菌的分离筛选及生物多样性的研究将有助于扩大溶磷微生物来源、丰富功能内生细菌资源库及开发新的改善土壤磷素营养途径。【方法】结合内生细菌分离方法从油菜和玉米体内分离筛选具溶磷能力的内生细菌,测定菌株摇瓶条件下的溶磷能力,并研究其产生吲哚乙酸(IAA)、铁载体、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶等的特性,采用16SrDNA限制性酶切片段长度多态性分析(RFLP)研究了具溶磷能力的植物内生促生细菌的遗传多样性,并挑选典型菌株进行了鉴定。【结果】分离筛选到32株具稳定溶磷能力的植物内生细菌,所有菌株都能从磷酸钙中释放出有效磷并使培养液pH值降低,释放的有效磷浓度最高达到537.6mg/L。分离自油菜的供试细菌都能产生吲哚乙酸和铁载体,分离自玉米的供试细菌中有68.4%的菌株产生吲哚乙酸,63.2%的菌株产生铁载体,63.2%的菌株具ACC脱氨酶活性。分离菌株在76%相似性水平上可聚类分为8个群。11株典型菌株归属于泛菌属(Pantoea)、假单胞菌属(Pseudomonas)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、不动杆菌属(Acinetobacter)及罗尔斯顿菌属(Ralstonia)等5个属。【结论】油菜和玉米体内溶磷细菌具有丰富多样的生物学特性和遗传多样性。     

ACC脱氨酶活性菌株ACC 30的分离、 鉴定及其促生作用

【目的】筛选具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(简称ACC)脱氨酶活性的菌株,并探索该类菌的促生作用,有助于研发微生物肥料,实现农业增产。【方法】以ACC为唯一氮源,从土壤中富集和分离ACC脱氨酶产生菌;测定ACC脱氨酶的比活力,对酶活性最强的菌株根据形态和培养特征、生理生化特征及16S rDNA序列进行分类鉴定;分别采用菌液培养接种法与菌液浸种接种法初步研究该菌株对紫花苜蓿幼苗生长的促生作用。【结果】筛选得到6株ACC脱氨酶阳性细菌,其中菌株ACC 30酶活性最高,为0.217 U/mg,根据培养特征观察和生理生化指标测定结果,结合16S rDNA序列比对分析,确定ACC 30为产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)。促生试验表明,ACC 30可促进紫花苜蓿幼苗根伸长,菌液培养接种法与菌液浸种接种法两种处理方法下ACC 30分别使幼苗根相对伸长135%、136%,促生作用均明显且基本一致。但是,两种方法处理下ACC 30均抑制幼苗下胚轴伸长。【结论】筛选获得ACC脱氨酶活性菌株ACC 30,其酶活性较高且促生作用明显,有望进一步研发成为微生物肥料。     

具ACC脱氨酶活性大豆根瘤内生菌的筛选、抗性及促生作用北大核心CSCD

【目的】从大豆根瘤中筛选具ACC(1-氨基环丙烷-1-羧基)脱氨酶活性的内生细菌,对活性菌株的抗盐碱性、系统分类地位以及代表菌株的促生长作用进行研究,为发掘和应用抗逆、促生优良菌种资源提供理论基础。【方法】以ACC作为唯一氮源测定菌株产ACC脱氨酶特性,采用标准曲线法测定α-丁酮酸含量,比色法定量测定ACC脱氨酶活力,固体平板筛选法对活性菌株进行抗性分析,通过菌体形态及生理生化特性测定、16S rRNA基因序列同源性分析鉴定菌株分类地位,采用盆栽试验验证代表菌株的促生作用。【结果】从河南省13个市(地区)36个点采集的大豆根瘤中筛选出8株ACC脱氨酶内生细菌,其中菌株DD132的酶活性最高(15.712 U/mg)。筛选菌株可耐受4%–6%NaCl,其中菌株DD165、DD132可耐受9%NaCl盐浓度。在pH 11时5株(DD14、DD132、DD67、DD141、DD131)生长良好,说明这些菌株有较强耐碱性。8株产ACC脱氨酶菌株分属于4属,即芽孢杆菌属(Bacillus)、肠杆菌属(Enterobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和泛菌属(Pantoea)。接种试验表明内生菌DD132对小麦幼苗生长具有明显促生长作用。【结论】大豆根瘤内具ACC脱氨酶高活性菌株有较强耐盐碱性,其中菌株DD132对小麦幼苗生长有明显促生长作用。为发掘和应用抗逆、促生的优良菌种资源提供理论基础。     

一株达乌里胡枝子耐盐碱内生细菌的鉴定和促生特性

【背景】达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)是黄土高原地区退化盐碱草地修复和改良的重要乡土草,植物-内生细菌共生体在维持甚至提升植物抗逆性方面发挥重要作用。【目的】筛选优势达乌里胡枝子耐盐碱内生细菌,对其基本特性、耐盐碱能力和促生特性进行评价。【方法】从山西省人工栽培达乌里胡枝子根系中筛选出一株耐盐碱的内生细菌菌株DP20,通过形态学观察、生理生化测定和16S rRNA基因序列分析对该菌株进行鉴定;利用不同盐碱浓度(0、1%、3%、5%、7%)和不同pH值(7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0)的液体培养基测定其菌株密度;采用功能性培养基测定其促生特性,对促生产物进行定量测定;采用培养皿滤纸法验证该菌对达乌里胡枝子种子萌发及生长的影响,采用平板试验法分析该菌对拟南芥生长的影响。【结果】菌株DP20为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii),其生长最适盐浓度为0-5%,最高耐受浓度达7%。菌株DP20具有产生长素吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)能力,可达30.81mg/L;具有溶解有机磷能力,溶磷量为0.53 m...     

西双版纳保护区植物根际细菌的筛选及其促生能力研究

【背景】西双版纳保护区具有丰富的生物多样性,而该区域植物根际细菌特别是放线菌及其促生能力相关报道较少。【目的】从西双版纳保护区根际土壤中筛选出植物根际促生菌,并检测其促生能力。【方法】采用5种不同培养基筛选出植物根际促生菌并通过16S rDNA序列分析进行分类学鉴定,运用Salkowski法测定菌株产IAA的能力,CAS法测定菌株产铁载体能力,钼锑抗显色法测定菌株的解磷能力,CMC-Na法测定菌株产纤维素酶能力和改良的Young法测定产淀粉酶能力,综合评价所得菌株的促生能力。【结果】从土样中分离纯化得到14株典型促生菌,经鉴定分别归属于链霉菌属(Streptomyces)、诺卡菌属(Nocardi)、杆菌属(Bacillus)、中华根瘤菌属(Ensifer)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、固氮螺菌属(Azospirillum)和狭单胞菌属(Stenotrophomonas)。其中菌株B433产吲哚乙酸的能力在培养12 d时达到最大值9.23 mg/L;菌株B351、B453、B546这3株菌株产铁载体的能力较强,其Su80%,最高可达86.67%,强度为+++++;菌株B541的解磷能力最强,磷酸根的浓度达到9.79 mg/L;菌株B442综合产纤维素酶能力最强为31.86 U/mL;菌株B412淀粉酶活力为16.07 U/mL。【结论】西双版纳保护区植物根际土壤促生细菌种类丰富,且具有较强的广谱促生能力,有潜在的开发价值,本研究可为此地的微生物资源开发提供可靠的菌株资源依据。     

耐盐碱促生菌的筛选及性能

盐分是影响作物生长最重要的因素,使用能促进植物生长的耐盐碱促生菌减轻盐胁迫引起的损害是一种农业上的有效方法。文中从盐碱地筛选得到7株耐盐细菌,并考察筛选菌株的产胞外聚合物(EPS)能力、降碱能力和产吲哚-3-乙酸(IAA)能力。经综合评价选出1株优势菌株DB01,菌株DB01产EPS能力为0.21 g/g,降碱能力为8.7%,产IAA的能力为8.97 mg/L。菌株经16S rRNA鉴定为海水盐单胞菌Halomonas aquamarina,并且有抑制香蕉枯萎病、番茄早疫病、大豆疫霉病、小麦纹枯病病原菌的能力,同时能够在盐胁迫下促进小麦幼苗的发芽率和根长。海水盐单胞菌Halomonas aquamarina DB01可为土壤微生物资源开发利用和盐碱地改良提供理论依据。     

La(NO3)3浸种对NaCl胁迫下红小豆幼苗生长的影响

采用向1/2Hoagland营养液中按一定比例添加中性盐(NaCl)模拟盐胁迫的方式,研究了La(NO₃)₃浸种对盐胁迫下红小豆(Phaseolus angularis)幼苗生长的影响。结果表明:(1)与对照组相比,盐胁迫不同程度地降低了红小豆幼苗的株高、叶面积、地上部分鲜重、总根数及根系活力、根苗SOD、POD、CAT活性等,明显增加了根苗MDA含量水平。(2)使用适当浓度的La(NO₃)₃浸种可以提高对照组和盐处理组红小豆的株高、叶面积、总根长、总根数、叶绿素、根活力及SOD、POD和CAT活性,也可以显著降低根苗MDA含量水平,且大多表现出在盐胁迫下变化幅度高于正常处理。La(NO₃)₃浸种有利于缓解盐胁迫带来的不良影响。(3)低浓度的La(NO₃)₃浸种处理能够提高红小豆幼苗的耐盐性,缓解盐胁迫伤害,而高浓度处理则加剧了盐胁迫伤害。30mg/LLa(NO₃)₃浸种对提高红小豆幼苗耐盐性的效果最好。     

东乡野生稻内生细菌Fse32拮抗作物病害真菌及对水稻的促生活性

【背景】植物种子是植物内生菌筛选的重要原料,从中能够分离得到具有巨大应用价值的内生菌株。【目的】为发掘优良的种子内生细菌资源,对分离自东乡野生稻种子的内生细菌Fse32进行鉴定并研究其抗病原真菌和促生活性。【方法】通过形态学观察、生理生化特征和16SrRNA基因序列分析进行菌种鉴定,采用拮抗试验检测抑制病原真菌的活性,通过促生能力测定试验、水稻种子萌发及盆栽试验评价该菌株的促生效果。【结果】内生细菌Fse32鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌,命名为Burkholderia gladioli Fse32。拮抗试验结果显示,菌株Fse32对禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、水稻纹枯病菌(Rhizoctoniasolani)、核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum)、大豆核盘菌(Sclerotinialibertiana)、尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和辣椒疫霉病菌(Phytophthoracapsici)均有较好的抑制作用,吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)产率为17.95mg/L,能产铁载体,其A/Ar比值为0....     

柽柳根际一株盐单胞菌Bachu 26的分离、鉴定及其盐胁迫下的促生作用研究

盐渍化是世界性的土壤问题,植物促生根际细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在盐碱地改良和促进植物生长方面具有独特优势。柽柳是典型的盐生植物,筛选其根际微生物并研究其促生效果与促生机制,以此开发微生物菌肥,具有重要的应用价值。【目的】筛选耐盐碱植物柽柳的根际微生物,对其基本特性、耐盐碱能力、促生功能及促生效果进行评估。【方法】从新疆巴楚境内野生柽柳根际土壤中筛选出一株耐盐碱细菌菌株Bachu 26;通过形态学观察、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;利用不同盐浓度(0%–20%)和不同pH(7.0–13.0),对菌株Bachu 26的耐盐耐碱能力进行测定;采用多种功能鉴定培养基测定其促生功能,并对生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)进行定量测定;通过二分格培养皿实验验证菌株产生挥发性酸性物质的能力;在普通培养皿上将拟南芥幼苗与菌株Bachu 26共培养,分析菌株对拟南芥幼苗的促生作用;在二分格培养皿上将拟南芥与Bachu 26隔离培养,分析菌株产生的挥发性酸性物质对拟南芥幼...     

La（NO3）3浸种对NaCl胁迫下红小豆幼苗生长的影响

采用向1／2Hoagland营养液中按一定比例添加中性盐（NaCl）模拟盐胁迫的方式,研究了h（NO3）,浸种对盐胁迫下红小豆（Phaseolus angularis）幼苗生长的影响。结果表明：（1）与对照组相比,盐胁迫不同程度地降低了红小豆幼苗的株高、叶面积、地上部分鲜重、总根数及根系活力、根苗SOD、POD、CAT活性等,明显增加了根苗MDA含量水平。（2）使用适当浓度的La（NO3）3浸种可以提高对照组和盐处理组红小豆的株高、叶面积、总根长、总根数、叶绿素、根活力及SOD、POD和CAT活性,也可以显著降低根苗MDA含量水平,且大多表现出在盐胁迫下变化幅度高于正常处理。La（NO3）3浸种有利于缓解盐胁迫带来的不良影响。（3）低浓度的La（NO3）3浸种处理能够提高红小豆幼苗的耐盐性,缓解盐胁迫伤害,而高浓度处理则加剧了盐胁迫伤害。30mg／L La（NO3）3浸种对提高红小豆幼苗耐盐性的效果最好。     

田菁根际促生菌的筛选及其促生耐盐效果

【目的】为探究盐生植物田菁及其根际功能微生物改良盐碱地的效果,本研究从黄河三角洲盐碱区田菁根际土壤中分离促生菌,并明确其耐盐促生效果。【方法】采用选择培养方法从田菁根际土壤中分离固氮菌、解磷菌以及解钾菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。之后对菌株的耐盐及促生特性进行测定,筛选性状优良菌株进行玉米促生作用研究。【结果】共分离得到105株根际促生菌,其中N102兼具多种促生特性且耐盐性达15%。田菁种子发芽试验表明,N102可显著提高田菁发芽率(47%,P0.05)、芽长(48.5%,P0.05)和根长(60%,P0.05);玉米盆栽试验结果表明,N102对盐胁迫下玉米的株高、根长、叶绿素含量、地上部干重以及根干重具有显著的促进作用。经系统发育分析,N102与Enterobacter soli ATCC BAA-2102 (NR117547)序列相似度为99.30%,鉴定属于Enterobacter属。【结论】菌株N102具有多种植物促生耐盐特性,具有开发成有效促进盐碱地作物生长的微生物肥的良好前景。