一株拮抗病原真菌的固氮菌Paenibacillus spGD812

 【目的】筛选具有拮抗病原真菌功能的固氮菌，研究菌株的固氮酶活性、nifH、生理生化特征、菌株抗逆性与接种效果等，并对该菌株进行鉴定，为微生物肥料生产筛选菌种资源。【方法】采用无氮培养基富集、筛选固氮菌，用对峙法筛选拮抗菌；乙炔还原法测定固氮酶活性，PCR扩增16S rDNA和nifH；通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌种；采用温室盆栽小白菜试验接种效果。【结果】筛选到1株固氮菌GD812，该菌株固氮酶活性达到30.661 nmol C2H4/h•mg蛋白，同时具有拮抗麦类赤霉病菌（Gibberella zeae）和棉花黄萎病菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）功能，抑菌率分别达到59.5%和49.3%；根据形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果，GD812被鉴定为类芽孢杆菌Paenibacillus sp.；该菌株的nifH基因长度300 bp，与Paenibacillus sp. Bs57 nifH基因序列相似性98%；GD812可以利用35种供试碳源中的20种，耐酸碱pH4—11，在4—50℃均可生长，盆栽试验接种比对照小白菜鲜重增加52%。【结论】固氮菌GD812被鉴定为类芽孢杆菌，该菌株利用碳源广泛，抗逆性强，具有较高的固氮酶活性和拮抗病原真菌能力，盆栽试验显示较好的接种效果，可望进一步研发成为优良的固氮微生物肥料生产菌种。     

固氮芽孢杆菌的筛选及其生物学特性初探

采用无氮培养基富集、加热筛选固氮芽孢杆菌。筛选到了2株固氮芽孢杆菌,编号为JZ4和JZ5。采用固氮芽孢杆菌对唯一碳源、唯一氮源的利用和其对抗生素抗性的测定分析,探讨JZ4和JZ5对逆境的适应能力。试验结果显示:固氮芽孢杆菌JZ4、JZ5的竞争适应能力较强,而JZ5的竞争能力较JZ4强,可望进一步研发成为优良的固氮微生物肥料生产用菌种。     

酒糟堆肥固氮微生物的筛选及性能研究

【目的】筛选高效固氮能力的菌株,为研发微生物肥料提供菌种资源。【方法】采用纳氏试剂显色法和阿须贝氏(Ashby)无氮培养法从白酒丢糟堆肥中筛选目的菌株,考察菌株的氨化性能和固氮作用,并对菌株进行16SrRNA序列、ITS序列鉴定及生理生化试验。【结果】筛选出5株具有氨化能力和固氮作用的菌株,分别为细菌MX8、TX1和MX1,酵母菌MJ,霉菌MM6。氨化试验结果发现,培养48h时,菌株MX8、MM6、MX1的氨态氮生成率分别为2.0mg/h、1.7mg/h和1.1mg/h,具有较强的氨化作用。在阿须贝氏(Ashby)无氮液态培养基中培养3d后,菌株MX8、MX1总氮含量分别达22mg/L和15.8mg/L,固氮能力强。经16SrRNA序列及ITS序列菌株鉴定,菌株MX8和TX1同属地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),MX1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),MJ为皱落假丝酵母(Candida rugosa),MM6为烟曲霉(Aspergillus fumigatus)。【结论】筛选得到的2株芽孢杆菌MX8和MX1的固氮性能较强,具备作为生产固氮微生物丢糟肥料菌种的潜力。     

固氮类芽孢杆菌的分离鉴定及其促生、抑菌活性的测定

固氮类芽孢杆菌是一类能产生芽孢、具有固氮能力的革兰氏阳性细菌。这类菌除固氮活性和抗逆力强外,有些菌株还具有促进植物生长、对植物病原菌有抑制作用、耐贮藏等特点,被认为是制备微生物肥料的优良菌种之一,但目前经过鉴定的菌种资源十分有限。从全国20个省不同地理环境、不同种类植物根际采集分离筛选获得500个菌株,从中鉴定出60个具有固氮结构基因(nif H)的分离株,通过对其中17个分离株的nif H和16S rRNA基因序列的比对分析,初步确定了它们的系统发育地位,17个分离株均属于固氮类芽孢杆菌,而且这17个菌株全部具有固氮酶活性,最高达到2 109.9±131.1 nmol/mg·h。进一步分析,其中5株具有IAA分泌能力,最高为49.908±3.6μg/m L,11株对4种常见植物病原菌表现出抑制作用。在17个分离株中,共发现了5株兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的特点,其中IAA分泌能力最低的BJ-18对番茄幼苗仍具有显著的促生作用。分离和鉴定的固氮类芽孢杆菌丰富了固氮微生物菌种资源,发现的兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的固氮类芽孢杆菌在农业生产中具有潜在的广泛应用前景。     

新造地马铃薯根际固氮解磷微生物的分离与鉴定

【目的】揭示马铃薯根际土壤固氮解磷菌类群,分析其固氮酶活性和溶磷能力,为利用新造地作物根际促生菌提供依据。【方法】以采自延安市安塞区新造地的马铃薯根际土壤为供试样品,采用Ashby培养基和无机磷培养基分离纯化马铃薯根际固氮解磷菌,以16S rDNA基因分析马铃薯根际微生物类群组成,以乙炔还原方法测定其固氮酶活性,以溶菌圈法和钼蓝比色法测定其溶磷能力。【结果】从延安新造地马铃薯根际土壤中分离并筛选到9株固氮解磷菌,经鉴定分别属于假单胞杆菌属(Pseudomonas)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、红球菌属(Rhodococcus)、节杆菌属(Paenarthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、贪噬菌属(Variovorax)、肠杆菌属(Kosakonia)和副球菌属(Paracoccus)等8个属;9株固氮解磷菌均具有固氮和溶磷特性,其固氮酶活性在11.88～95.08 nmol/h,其中菌株N34的固氮酶活性最高,且与其他菌株的固氮酶活性差异显著;9株固氮解磷菌株溶磷能力存在一定的差异,溶磷能力为22.05～54.9 mg/L,其中菌株N46的溶磷能力最好,7 d累积溶磷能力达到54.9 mg/L。【结论】分离纯化得到的9株固氮解磷菌均具有一定的固氮解磷能力,可用于开发马铃薯功能菌肥。     

烟草青枯病拮抗芽孢杆菌的筛选、鉴定及其抑菌活性初探

【目的】从不同烟区健康烟草的根际土壤样品中筛选对烟草青枯病具有较强拮抗作用的芽孢杆菌,为防治烟草青枯病提供生防资源。【方法】随机从福建龙岩、四川德昌、陕西汉中等地健康烟草根际土壤中采集30份土壤样品,采用平板稀释法从中分离芽孢杆菌,以烟草青枯病菌为靶标菌筛选拮抗芽孢杆菌,并通过培养特性、菌体形态、生理生化特征分析及16SrDNA序列分析,对筛选的拮抗芽孢杆菌菌株进行鉴定;采用温室盆栽试验,测定拮抗芽孢杆菌的促生作用、定殖能力和抑菌活性。【结果】从健康烟草根际土壤中分离得到1株抗烟草青枯病菌活性较好的菌株LW-4,经鉴定其为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。LW-4菌悬液对烟草青枯病菌的防治效果为70.37%,其可定殖于烟草根际土壤,具有良好的定殖能力。LW-4对烟草有明显的促生作用;用饱和度为25%的硫酸铵获得的LW-4抑菌物质对烟草青枯病菌的抑菌活性较高,抑菌圈直径达37.82mm。【结论】菌株LW-4在烟草青枯病防治中具有潜在的利用价值。     

一株产IAA菌株的筛选、鉴定及培养条件优化

【目的】从烟草根际采集的土壤中分离筛选获得一株能产IAA的促生菌株MY07,有助于研发微生物肥料,实现农业增产。【方法】通过对菌株MY07进行形态特征、生理生化特征测定以及16SrDNA序列分析对该菌进行鉴定,测定该菌发酵液产生IAA的量以优化其培养条件。【结果】鉴定结果表明该菌株为弯曲芽孢杆菌;确定培养时间为44h、10%的装液量、温度为30℃和转速为150r/min的条件下最适合菌株MY07产IAA。【结论】菌株MY07是可以作为功能微生物肥料研发的出发菌株。     

小麦内生固氮菌分离及其ACC脱氨酶测定

【目的】了解小麦内生固氮菌数量，筛选具有ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylate, 1-氨基环丙烷-1-羧酸）脱氨酶活性的小麦内生固氮菌，确定筛选菌株的系统发育地位与分类地位，为微生物肥料生产收集菌种资源。【方法】样品表面灭菌后采用无氮培养法筛选内生固氮菌，乙炔还原法测定菌株固氮酶活性；采用ACC唯一氮源法筛选ACC脱氨酶阳性菌，比色法定量测定ACC脱氨酶活性；PCR扩增得到菌株16S rDNA，通过序列测定和相似性分析研究菌株的系统发育；通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列比对鉴定菌种。【结果】小麦体内固氮菌数量为（0.2—17.8）×105 cfu•g-1鲜重；分离到小麦内生固氮菌60株，固氮酶活性在1—36 nmol C2H4/h•mg蛋白，其中9株具有ACC脱氨酶活性，活性在0.87—9.32 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白；新分离菌株9136固氮酶活性为1.82 nmol C2H4/h•mg蛋白，ACC脱氨酶活性为9.32 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白，初步鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.。【结论】 田间自然生长的小麦体内有大量固氮菌，数量在105 cfu•g-1鲜重，其中部分菌株具有ACC脱氨酶活性，个别菌株具有较高的ACC脱氨酶活性，可能对作物抵御不良环境具有作用。     

烟草青枯病拮抗菌TBWR1的筛选鉴定及防病促生能力

【目的】分离对烟草青枯病菌具有拮抗作用的细菌并对菌株进行分类、鉴定，以丰富烟草青枯病生防菌菌种资源。【方法】从健康烟株根际土壤中筛选拮抗菌株，测定其形态、生理生化特征及16S rDNA序列等，并对菌株进行分类鉴定，通过盆栽试验验证拮抗菌对烟草青枯病菌的拮抗活性及其对烟株的促生作用。【结果】在烟株根际土壤中分离获得1株对烟草青枯病有明显抑制作用的菌株TBWR1,序列基因登录号为EF562603,菌株TBWR1与枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis KC849252和Bacillus subtilis MN062963在同一分支上且同源性达85%,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);该菌株对烟草青枯病的生防效果达71.1%,并能显著促进烟草株高、叶长、茎围生长和根系生物量增加。【结论】枯草芽孢杆菌TBWR1可作为烟草病害生物防治的候选菌株，在烟草青枯病防治中具有潜在价值。     

小麦、水稻、玉米、白菜、芹菜内生固氮菌及其系统发育

【目的】了解小麦、水稻、玉米、白菜、芹菜内生固氮菌的主要类群，确定内生固氮菌的系统发育地位。【方法】样品表面灭菌后采用无氮培养基分离、培养内生固氮菌，乙炔还原法测定菌株固氮酶活性；PCR扩增得到菌株16S rDNA，通过序列测定和相似性分析研究菌株的系统发育。【结果】从大田小麦体内分离到内生固氮菌34株，固氮酶活性在0.30—30.24 nmol C2H4/h•mg蛋白，基于16S rDNA序列最大相似性，这些菌株分属于假单胞菌（Pseudomonas）、根瘤菌（Rhizobium）、芽孢杆菌（Bacillus）、黄杆菌（Flavobacterium）等13属21种，种群分布较为广泛；从大田水稻体内分离到内生固氮菌25株，固氮酶活性在3.12—254.12 nmol C2H4/h•mg蛋白，属于芽孢杆菌、伯克霍尔德氏菌（Burkholderia）、肠杆菌（Enterobacter）、克雷伯氏菌（Klebsiella）等9属16种，伯克霍尔德氏菌、肠杆菌和克雷伯氏菌是水稻内生固氮菌特有种群；从大田玉米体内分离到内生固氮菌9株，固氮酶活性在7.27—59.58 nmol C2H4/h•mg蛋白，属于根瘤菌、鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）等5属6种；从盆栽试验小白菜体内分离到内生固氮菌14株，固氮酶活性在2.33—205.21 nmol C2H4/h•mg蛋白，属于根瘤菌、节杆菌（Arthrobacter）等6属8种；从市售芹菜体内分离到内生固氮菌10株，固氮酶活性在1.23—46.70 nmol C2H4/h•mg蛋白，属于鞘氨醇单胞菌、假单胞菌等5属8种。【结论】在生长期小麦、水稻、玉米和部分蔬菜体内普遍存在内生固氮菌，菌株固氮酶活性差异较大，在0.30—254.12 nmol C2H4/h•mg蛋白，系统发育地位分属于假单胞菌、根瘤菌、芽孢杆菌等25个属的56个种，这些内生固氮菌对于农业生产有巨大潜能。     

农田环境中固氮菌的促生潜能与分布特点

【目的】了解小麦、水稻、玉米、蔬菜等作物根际固氮菌的优势种群、固氮菌菌株的固氮、抗病、促生潜能以及菌株在系统发育地位和来源作物种类上的分布特点。【方法】采用无氮培养基培养固氮菌，乙炔还原法测定菌株固氮酶活性，平板对峙法测定菌株拮抗病原真菌性能，ACC（1-氨基环丙烷-1-羧酸）唯一氮源法定性测定菌株产ACC脱氨酶特性，比色法定量测定ACC脱氨酶活性，通过16S rDNA序列测定和相似性分析研究菌株的分类地位。【结果】94株供试菌株的固氮酶活性在0.99—180.59 nmol C2H4/h•mg蛋白，其中大于10 nmol C2H4/h•mg蛋白的菌株有42株，占全部供试菌株的44.7%；类芽孢杆菌属（Paenibacillus)和芽孢杆菌属（Bacillus）是主要类群，分别占供试菌株总数的33.0%和26.6%，且不具有寄主专一性。供试菌株中有6株分别对核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、玉米赤霉菌（Gibberella zeae）和大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）3种植物病原真菌表现出拮抗作用，占菌株总数的6.4%，抑菌率为23.9%—65.9%。有20株固氮菌能够产生ACC脱氨酶，占全部供试菌株的21.3%，活性在0.33—21.98 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白，主要分布在芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属和根瘤菌属（Rhizobium）。【结论】小麦、水稻、玉米、白菜、芹菜等作物根际以及农田环境中固氮菌的优势种群为类芽孢杆菌属和芽孢杆菌属，多数固氮菌菌株具有较高的固氮潜能，部分菌株具有ACC脱氨酶活性和促生潜能，少数菌株具有抗病潜能；固氮、抗病、促生潜力菌株主要分布在类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属和根瘤菌属，随作物分布广泛，无专一性。     

3株联合固氮菌对甘蔗的促生作用

【目的】探讨3株联合固氮菌单株或组合接种对甘蔗组培苗的促生效应。【方法】采用室内盆栽试验,分别设单菌株（11-31, 07-98和08-200）及其4个不同菌株组合共7个接菌处理接种新台糖22号（ROC22）组培苗,设1个不接菌处理为对照,接种86 d后比较不同处理对甘蔗生物量、株高、氮磷含量和根系活力等生理生化性状的影响。【结果】7个接菌处理对甘蔗植株的生物量、株高、氮磷含量和根系活力等生理生化性状均有不同程度的提高,其中处理Ⅶ的促生效应最为显著,该处理的植株株高和生物量分别比对照增长25.23%和60.79%;植株总氮含量最高的是处理Ⅳ,比对照增长45.79%;含磷量增长最显著的是处理Ⅶ,比对照增长76.29%。【结论】联合固氮菌单株或组合接种对甘蔗生长、氮磷元素的累积和生理生化性状都有不同程度的促进作用,但不同处理对甘蔗的促生效应有显著差异;多菌株混合接种的促生效应不一定会比单菌株接种高,具体效果因固氮菌种类和组合而异。     

AMF与隔根对紫色土上玉米||大豆种间氮竞争的影响

【目的】旨在探究紫色土上接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)和不同间作模式对玉米(Zea mays L.)和大豆(Glycine max L.)作物种间相对竞争能力及氮(N)营养竞争比率的影响,为AMF调控菌根作物间的养分资源利用和竞争作用提供科学依据。【方法】论文通过温室内盆栽试验,设置3种不同间作模式(不分隔、尼龙网分隔、塑料布分隔)和不同AMF处理(不接种(NM)、接种Glomus etunicatum(G.e)),分析比较了玉米和大豆植株生长和氮营养状况,量化AMF和间作模式对玉米和大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率的影响。【结果】相同间作条件下,玉米始终具有较强的竞争优势,大豆处于竞争劣势,其中G.e不分隔处理下,玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率最大。无论接种与否,玉米植物氮含量、氮吸收量和根系生物量在3种间作模式下均表现为不分隔模式尼龙网分隔模式塑料布分隔模式,大豆恰恰表现出相反的趋势。与NM处理相比,接种AMF显著提高玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率,其中,不分隔模式下,玉米地上部和根系生物量分别增加20.48%和23.50%,玉米地上部和根系氮吸收量分别提高64.20%和37.60%。对于根际土壤碱解氮而言,G.e-不分隔处理显著提高了玉米和大豆植物对土壤有效氮的吸收,而显著降低了其根际土壤碱解氮含量,减少了土壤碱解氮残留。【结论】不同间作模式下的玉米和大豆竞争能力有所不同,但玉米对氮的竞争能力始终大于大豆,且外源AMF也显著提高了玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率。表明AMF在调控间作植物间的资源利用和维持农田作物多样性方面具有重要的生态学意义。     

秸秆还田条件下固氮蓝藻复合菌剂与促生细菌SM13对水稻产量及稻米品质的影响

【目的】研究秸秆还田条件下施用固氮蓝藻复合菌剂和促生细菌SM13对水稻产量及品质的影响,为2种微生物肥料在秸秆还田中的应用提供实践经验和理论依据。【方法】以水稻品种龙粳31为试验材料,设常规施肥（CK）、施用固氮蓝藻复合菌剂（LZ）、施用促生细菌SM13（SM）及混施固氮蓝藻复合菌剂和促生细菌SM13（SL）共4个处理。测定水稻主要生育期的叶面积及干物质质量,在水稻成熟后考察水稻穗部性状和产量,在稻米理化性质稳定后测定稻米加工、外观、营养和食味品质,对比分析不同处理对水稻产量及稻米品质的影响。【结果】与CK相比,LZ处理的水稻灌浆期干物质质量显著增加26.40%（P<0.05,下同）;SL处理显著降低了一次枝梗结实率,LZ处理显著降低了二次枝梗的千粒重;SM、SL和LZ处理的产量分别增加10.00%、9.80%和8.78%。单施固氮蓝藻复合菌剂或促生细菌SM13及二者混施对稻米加工、外观和营养品质无显著影响（P>0.05）,但SM和SL处理显著改善了稻米食味品质,其口感值和食味值较CK分别提高7.23%、4.87%和7.22%、5.74%。相关分析结果表明,产量及其构成与水稻穗部性状存在不同程度的相关性,其中产量与穗质量呈极显著正相关（P<0.01）,与二次枝梗枝梗数呈显著正相关。【结论】在秸秆还田条件下固氮蓝藻复合菌剂和促生细菌SM13具备提高水稻产量的潜力,且促生细菌SM13能在一定程度上改善稻米食味品质。     

3株联合固氮菌对甘蔗的促生作用

【目的】探讨3株联合固氮菌单株或组合接种对甘蔗组培苗的促生效应。【方法】采用室内盆栽试验，分别设单菌株（11-31， 07-98和08-200）及其4个不同菌株组合共7个接菌处理接种新台糖22号（ROC22）组培苗，设1个不接菌处理为对照，接种86 d后比较不同处理对甘蔗生物量、株高、氮磷含量和根系活力等生理生化性状的影响。【结果】7个接菌处理对甘蔗植株的生物量、株高、氮磷含量和根系活力等生理生化性状均有不同程度的提高，其中处理Ⅶ的促生效应最为显著，该处理的植株株高和生物量分别比对照增长25.23%和60.79%；植株总氮含量最高的是处理Ⅳ，比对照增长45.79%；含磷量增长最显著的是处理Ⅶ，比对照增长76.29%。【结论】联合固氮菌单株或组合接种对甘蔗生长、氮磷元素的累积和生理生化性状都有不同程度的促进作用，但不同处理对甘蔗的促生效应有显著差异；多菌株混合接种的促生效应不一定会比单菌株接种高，具体效果因固氮菌种类和组合而异。     

硫红霉素菌渣有机肥对大豆土壤中耐药菌及相关抗性基因的影响

【目的】研究硫红霉素菌渣有机肥施用后对大豆农田土壤中耐药菌及相关抗性基因丰度的影响，为硫红霉素菌渣有机肥施用生物安全性评价提供科学依据。【方法】检测不同菌渣有机肥施用量下，大豆不同生长时期土壤中耐药细菌的数量和种类，并采用荧光定量PCR方法检测相关抗性基因(ARGs)污染水平，分析菌渣有机肥施用对耐药菌及相关抗性基因的影响。【结果】大豆苗期土壤中各类细菌数量大于结果期，苗期样品中土壤细菌总数、硫红霉素抗性菌数显著高于对照组，而青霉素、头孢拉定抗性菌株数与对照组差异不显著。在结果期样品中，施加了硫红霉素药渣有机肥的土壤中各类菌落总数与对照组差异不显著。所获得14株硫红霉素耐药菌菌株分布于11个菌属，其中假节杆菌属、芽胞杆菌属、类谷氨酸杆菌属菌株数占总菌株数的比例最高，25株青霉素耐药菌菌株分布于7个菌属，其中链霉菌属菌株数最高。12株头孢拉定耐药菌分布于5个菌属，其中假单胞菌属菌株数占比例达到50.00%。施用硫红霉素菌渣有机肥对土壤中常见ARGs的绝对丰度和相对丰度有一定的影响，但影响不显著。【结论】硫红霉素菌渣有机肥施用后对作物土壤中ARGs水平没有显著影响。     

富硒芽孢杆菌对赤红壤硒转化及菜心硒吸收累积的影响

【目的】研究不同富硒芽孢杆菌对富硒赤红壤硒形态、价态转化及菜心吸收累积硒的影响,为天然富硒蔬菜生产提供理论参考。【方法】以富硒赤红壤作为供试土壤、菜心作为供试作物,以2株富硒芽孢杆菌Bacillus cereus YLB1-6和Bacillus thuringiensis TXB2-5作为供试菌株,采用盆栽试验,以无菌...