高寒草地针茅内生菌265ZY3的生物学特性研究及其鉴定

对高寒草地针茅（Stipa capillata L.）内生细菌265ZY3进行了抗菌、产IAA、溶磷、固氮等生物学特性的研究,并通过16SrDNA序列分析对其进行了鉴定。结果表明：265ZY3对马铃薯坏疽病菌（Phomafoveata）、马铃薯炭疽病菌（Colletotrichum coccodes）和马铃薯枯萎病菌（Fusarium avenaceum）均有良好的抑制作用,抑菌率分别为81.65%,87.84%和72.64%;在不含色氨酸和含100mg·L^-1色氨酸的King培养液中分泌IAA的量分别为38.59mg·L^-1和42.33mg·L^-1;能溶解无机磷和有机磷,且溶解无机磷的能力是有机磷的68倍;同时,具有固氮能力。结合形态学特征,通过16SrDNA序列同源性分析,将265ZY3初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。     

巨菌草内生细菌多样性及其促生特性

为探究不同生境巨菌草（Pennisetum sp.）内生细菌群落组成多样性,明确促生菌株的促生特性,本试验采用菌株16S rDNA全序列分析法,对5个不同生境的巨菌草中内生细菌的遗传多样性进行系统发育分析,并以溶磷、固氮、产吲哚乙酸（Indoleacetic Acid,IAA）、产铁载体和抑菌活性等为筛选标准,对初筛菌株进行多项促生活性测定。本研究中,从巨菌草植株中共分离得到187株内生菌株,其中86株具有分泌IAA的能力,占全部菌株的46%,菌株XJ-4产IAA的能力最强,分泌的IAA浓度为30.13 mg·L^-1;47株具有溶磷能力,占全部菌株的25%,菌株FJ-23,FJ-15溶磷能力最高,分别为7.10 mg·L^-1和7.35 mg·L^-1;128株可以在Ashby无氮培养基中正常生长,表明64%的巨菌草内生细菌都具有潜在的固氮能力;34株可以在产铁载体的培养基中正常生长,表明18%的菌株产铁载体;试验中,80%以上的内生细菌对1种或者多种指示菌具有抑制作用,其中菌株SX-21,SX-30,SX-1,NY-10表现出对3种指示菌的广谱性抑菌活性,菌株SX-30对玉米大斑病菌的抑制效果最好,抑菌圈达到30 mm。供试菌株共产生了23种遗传图谱类型,通过对每种图谱类型的代表性菌株进行16S rDNA全序列分析,23株菌株分别归属于芽孢杆菌属（Bacillus）、根瘤菌属（Rhizobium）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、假单胞菌属（Pseudomonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）和肠杆菌属（Enterobacter）。巨菌草中具促生特性的内生细菌表现出丰富的多样性,可为进一步构建巨菌草促生菌菌群提供良好的种质资源。     

矮生嵩草内生细菌溶磷、抑菌和产IAA能力的测定及鉴定

以东祁连山高寒草地矮生嵩草(Kobresia humilis)内生细菌263AG5为研究对象,采用平板对峙法和Salkowski比色法测定其抑菌和分泌植物生长素(IAA)的能力,并利用形态学和分子生物学方法对其进行鉴定.结果表明:263AG5对马铃薯坏疽病菌(Phoma foveata)和炭疽病菌(Colletotrichum coccodes)均有较好的抑制作用,且具有固氮和产IAA的能力,溶磷量为60.52 mg·L^-1.263AG5菌体杆状,大小为(0.71~1.78)×(0.27~0.48) μm,呈革兰氏阳性,结合16S rDNA基因序列相似性分析鉴定263AG5为莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis),该菌具有开发为微生物农药的潜力.     

高寒草地耐低温植物根际促生菌的筛选鉴定及特性研究

为获得优良植物根际促生菌（PGPR）并明确其促生特性,以红原地区广泛分布的3种高寒草地优势植物为材料,采用选择性培养基从3种高寒植物根际分离、筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素能力的耐低温植物根际促生菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。结果表明：毛稃羊茅、洽草、紫穗鹅观草植物根际分布着大量根际细菌,且PGPR在根际不同部位的数量呈现出根系表面（RP）>根表土壤（RS）>根内（HP）的分布规律。经筛选共获得76株PGPR菌株,其中固氮菌30株,其固氮酶活性为124.61~311.04 nmol C₂H₄·h^-1·mL^-1;溶解无机磷菌株24株,溶解有机磷菌株22株,溶磷量分别为249.85~558.07 μg·mL^-1和52.25~158.77 μg·mL^-1。挑选固氮酶活性较高、溶磷能力较强的27株PGPR菌株进行分泌植物激素能力测定,26株菌株具有分泌赤霉素（GA₃）的能力,分泌量为0.60~52.91 μg·mL^-1,分泌吲哚-3-乙酸（IAA）菌株18株,分泌量为0.11~1.53 μg·mL^-1,分泌玉米素（t-Z）含量均小于0.31 μg·mL^-1。筛选出综合性能优良的菌株14株,经鉴定分别属于假单胞菌属、不动杆菌属、假节杆菌属、贪噬菌属。研究结果可为研制适合高寒地区植被恢复的微生物肥料提供宝贵的菌种资源及理论基础。     

基于高寒草地放牧系统次级生产力的优化放牧强度研究

依据小嵩草（Kobresia parva）高寒草甸和垂穗披碱草（Elymus nutans）/星星草（Puccinellia tenuflora）高寒混播人工草地牦牛放牧系统、紫花针茅（Stipa purpurea）高寒草原藏系绵羊放牧系统中草地次级生产力（家畜增重）的试验数据,构建了放牧家畜个体增重与放牧强度之间的模型：Y=a-bX（b>0）,以此为基础确定了单位面积草地次级生产力（家畜增重）与放牧强度之间的数学模型：Y=aX-bX²（b>0）;计算出各放牧系统最大生产力放牧强度：高寒草甸冷季和暖季草场分别是1.68头·hm^-2和2.52头·hm^-2,高寒人工草地牧草生长季为7.23头·hm^-2,高寒草原冷季、暖季和全年连续放牧草场分别是4.33,6.45,2.36只·hm^-2。     

青海省海晏县线叶嵩草内生细菌的生物功能鉴定及测定

对线叶嵩草（Kobresia capillifolia）内生细菌部分生物功能进行鉴定及测定;采用组织分离法从青藏高原青海省海西线叶嵩草根部分离出10株内生细菌。结果表明,10株内生细菌均能固氮,2G1和2G10能够产IAA;其中2G2、2G3、2G4、2G5、2G6、2G7、2G8和2G9对指示菌均有拮抗作用,对马铃薯炭疽菌Colletotrlchum coccodes的拮抗作用最强,抑菌率达88.58%。通过培养性状和形态特征,结合16S rDNA序列相似性分析,将2G1和2G10分别鉴定为苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis和Bacillus simpix,2G2和2G9鉴定为亲甲基醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus,2G3和2G6鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens,2G4和2G5鉴定为云南苏铁芽孢杆菌Bacillus siamensis,2G7和2G8鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。该研究结果为青藏高原极端生境牧草根部内生细菌的多样性及功能菌株的开发提供依据。     

内生真菌对盐胁迫下紫花针茅种子萌发和幼苗生长的研究

紫花针茅是青海湖流域盐渍化危害严重的高寒草地优势禾草之一，天然草地中紫花针茅保持较高的内生真菌侵染率，内生真菌侵染能提高禾草耐盐能力，然而有关盐胁迫下，内生真菌提高紫花针茅种子萌发和幼苗生长的研究鲜有报道。以带菌（E+）和不带菌（E-）的紫花针茅种子为研究对象，研究不同浓度的单盐（NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaHCO₃）和复合盐（NaCl+Na₂CO₃）胁迫对E+和E-种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：随盐浓度增加，紫花针茅种子发芽率、发芽势和发芽指数不断降低，而内生真菌的存在抑制了其下降趋势；幼苗和胚根生长抑制强度随盐浓度增加，且种子萌发相对盐害率也持续增加。Na₂CO₃和Na₂SO₄对紫花针茅种子萌发和幼苗生长产生的盐害较强。由此可见，内生真菌侵染是紫花针茅适应青海湖流域盐渍化土壤且成为高寒草原优势禾草的原因之一，这将为利用内生真菌-紫花针茅共生体进行盐碱地改良和耐盐禾草种质创新奠定了理论基础。     

2种嵩草属牧草休眠期内生细菌多样性研究

采用稀释平板法从两种嵩草属牧草休眠期根和种子中分离到23株内生细菌,测定了其抑菌、溶磷、固氮和产IAA等生物学功能,并通过16S rDNA 基因序列分析进行了鉴定。结果表明,两牧草根和种子中内生细菌的数量和群落组成存在明显差异;线叶嵩草内生细菌的种类比矮生嵩草丰富;矮生嵩草根部内生细菌比种子中丰富,而线叶嵩草种子内生细菌较根部丰富;种子存放时间影响内生细菌数量;20株可继代培养内生细菌中具有抑菌、溶磷、固氮和产IAA生物功能的菌株分别占总菌株数的35%,55%,45%和25%。获得15株内生细菌的16S rDNA 基因序列,经同源性比较,其分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、叶杆菌属(Phyllobacterium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、微杆菌属(Microbacterium)、原小单孢菌属(Promicromonospora)和鞘氨醇盒菌属(Sphingopyxis),且芽孢杆菌属细菌为其优势种群。     

马铃薯贮藏期主要病害拮抗内生细菌的筛选、鉴定及功能评价

马铃薯坏疽病、炭疽病和枯萎病是甘肃省马铃薯贮藏期最主要的病害,为了获得马铃薯贮藏期病害防治的生防菌株,利用对峙培养法从东祁连山高寒草地线叶嵩草内生细菌中筛选获得高抗菌株263XY1,其对马铃薯枯萎病菌、马铃薯炭疽病菌和马铃薯坏疽病菌的抑菌率分别达到67.17%,86.17%和70.89%;该菌株在含有色氨酸和不含色氨酸的金氏培养基中分泌的IAA分别为3.31和1.52 mg/L,在PKO含无机磷培养基中的有效磷增量为38.94 mg/L,具有固氮能力。经16S rDNA序列分析,其与死谷芽孢杆菌(Bacillus vallismortis,登录号:JQ547633.1)同源性达99%,初步鉴定为死谷芽孢杆菌。     

欧李(Cerasus humilis)内生固氮细菌筛选、鉴定及特性研究

为探究荒漠草原灌木欧李(Cerasus humilis)根系内生细菌固氮能力和其它特性。采用无氮培养基,从欧李根内分离获得20株内生固氮菌,并结合乙炔还原法测定固氮酶活性,钼锑抗比色法测定溶磷特性,Salkowski法测定分泌植物生长素(Indole acetic acid,IAA)能力,对筛选出固氮酶活性较高的菌株进行16S rDNA序列比对,确定其分类地位。结果表明,分离的内生固氮细菌均具溶磷和分泌IAA能力。所分离菌株固氮酶活性在31.45~424.81 nmol C₂H₄·h^-1·mL^-1之间(NS 25最高),解有机磷量在26.62~99.18 μg·mL^-1之间(YNS 4最高),溶无机磷量在1.10~20.31 μg·mL^-1之间(WNS 21最高),分泌IAA量在3.86~47.00 μg·mL^-1之间(NS 22最高)。10株固氮酶活性较高菌株经初步鉴定NS1 14-1和NS1 14-2为Bacillus pumilus,NS 25和NS 26为Bacillus paralicheniformis,YNS 1为Brevibacterium frigoritolerans,菌株WNS 21和NNS 15为Bacillus velezensis,NS 8为Paenibacillus catalpae,YNS 6为Cytobacillus firmus,NNS 19为Bacillus sp.。研究分离的内生固氮细菌具有溶磷和分泌IAA的能力,有望通过后续研制微生物菌剂为干旱地区植被恢复与生态重建发挥积极作用。     

镉胁迫对野燕麦幼苗生长及其生理特性的影响

为了解植物幼苗对金属镉(Cd)的反应,以野燕麦(Avena fatua)幼苗为材料,采用1/2 MS营养液水培试验,研究野燕麦幼苗对不同Cd²⁺浓度胁迫的反应积累特性。结果表明:低浓度的Cd²⁺(0.6,2,8 mg·L^-1)能够促进野燕麦幼苗生长,具体表现在促进植物株高、叶长、根长、茎粗的增加,地上、地下部分干、鲜重量的积累;高浓度Cd²⁺(15,30 mg·L^-1)抑制野燕麦幼苗生长,各项生长指标在该浓度下都显示不同程度的降低;随Cd²⁺胁迫浓度的升高,野燕麦叶片细胞膜透性、植株地上、地下部分游离脯氨酸含量大量积累;超氧化物歧化酶和过氧化物酶都呈先升后降的趋势,至Cd²⁺浓度为8 mg·L^-1时达到最大值,随后在Cd²⁺浓度为15 mg·L^-1时,表现为活性下降。表明野燕麦适用于浓度小于8 mg·L^-1 Cd²⁺污染土壤的修复。主成分分析结果表明,在第一主成分上野燕麦幼苗地下干重具有最高的载荷,说明地下干重可以很好的反映镉胁迫下野燕麦幼苗的生长状态。     

溶磷红豆草根瘤菌的分离和筛选

为获得溶磷红豆草(Onobrychis viciae folia)根瘤菌(Rhizobium sp.),本研究以Winogradsky无氮培养基和PKO溶磷培养基从红豆草根瘤中分离菌株。按解磷-固氮-结瘤的顺序逐级筛选,结合培养观察和回接鉴定。最终获得3株溶磷根瘤菌RS-1,RS-8和RS-14。其中RS-1产生长素能力及回接根瘤固氮酶活性均较高,溶磷量6.98mg·L^-1·d^-1,适应pH4~12的环境并耐受11%的盐胁迫。表明该筛选方法简便有效,菌株应用前景好。     

外源脱落酸对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响

醉马草为多年生禾本科草本植物,广泛分布于我国西北干旱-半干旱草原,其与内生真菌形成的互惠共生体具有较强的抗逆性,在自然生境中具备一定的竞争力。种子萌发及幼苗生长是植物生活史最重要的时期,决定植物未来的竞争力。通过发芽和盆栽试验,以携带(endophyte-infected, E+)和未携带(endophyte-free, E-)内生真菌的醉马草为材料,设置5个不同脱落酸(ABA)浓度,研究外源喷施ABA对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响。结果表明:2.0 mg·L^-1的ABA浓度对醉马草种子的发芽率、胚芽长、胚根长有显著的促进作用;1.0 mg·L^-1 的ABA浓度较CK组对醉马草的净光合速率、根冠比、根表面积、根直径、根体积和根头数有显著的促进作用,但当ABA浓度为4.0 mg·L^-1时表现为抑制作用。上述结果说明内生真菌具有对外源ABA的利用能力,但这与外源ABA的浓度有很大关系。     

不同浓度激素配比对高羊茅再生体系建立的影响

以‘爱瑞3号’为试材,以无菌种子为外植体,对成熟种子愈伤组织诱导、胚性愈伤组织继代和分化的影响因素进行了研究,构建了高频的高羊茅胚性愈伤组织植株再生体系。结果表明:最佳愈伤诱导培养基配方为MS+5.5 mg·L^-1 2,4-D+500 mg·L^-1 CH;最佳分化培养基配方为MS+2.0 mg·L^-1 6-BA+1.0 mg·L^-1 KT;最佳生根培养基配方为1/2MS+0.3 mg·L^-1 IBA, 其蔗糖含量为20 g·L^-1。     

植物内生肠杆菌对狗牙根耐盐性的调控研究

以从海滨雀稗中分离得到的内生肠杆菌为材料，采用种子萌发与盆栽试验两种方式研究植物内生细菌对狗牙根耐盐性的影响。通过对狗牙根种子和幼苗接种单一内生细菌和混合内生细菌，并测定种子发芽率、苗长、根长、生物量等生长指标与叶绿素含量、相对含水量、相对电导率和叶片中钠离子、钾离子的含量综合评价植物内生细菌对狗牙根耐盐能力的调控。结果表明，在150 mmol·L^-1盐胁迫下处理14 d后，接种混合菌液B3014比接种单一菌液B30更能提升狗牙根种子的萌发率、对盐胁迫下胚根及胚芽长度的增长也较显著（P<0.05）。在成坪期，与空白对照相比，接种内生细菌可以提升200 mmol·L^-1盐胁迫下狗牙根的成坪质量，增加地上、地下生物量的积累、苗长与根长生长量，并提升植株叶绿素含量与叶片相对含水量，降低细胞膜破损程度。在接种内生细菌处理中，接种混合菌液B3014可以使狗牙根在盐胁迫下受到的损伤显著低于（P<0.05）接种单一菌液B30。与此同时，接种混合菌液B3014对狗牙根叶片中钠离子含量降低程度高于接种单一菌液B30，同样，接种混合菌液B3014也能更好地积累盐胁迫下狗牙根叶片内钾离子含量，增加盐胁迫下狗牙根的耐盐能力。因此，接种混合菌液B3014对盐胁迫下狗牙根种子的萌发和成坪后的耐盐能力的提升高于接种单一菌液B30。探讨植物内生细菌对狗牙根耐盐能力的调控，为提高草坪草在盐碱环境中的应用提供了新思路。