耐盐菌株的筛选及其促生作用研究

利用1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)为唯一氮源,从辽宁省营口沿海产业基地的?根际盐碱土中,快速筛选出了82株具有ACC脱氨酶活性的菌落.其中7株的ACC脱氨酶活性较高,初步的耐盐检测发现洛菌株在6%盐浓度的TSB培养基中仍可生长,并且菌株对草籽生长有一定的促生作用.其中菌株GPI和GP2的促生作用最为显著,根系长度分别比对照提高29%和28%,且GP1和GP2的ACC脱氨酶比活力分别比作为对照的枯草芽孢杆菌的酶比活力提高了867%和719%.     

耐盐促生菌Agrobacterium sp.DF-2增强黄瓜幼苗耐盐性的研究

本研究从盐碱区域植物根际土壤中筛选到1株具有较高ACC脱氨酶活性[405.17 nmol/(g·h)]的耐盐促生菌Agrobacterium sp.DF-2。除ACC脱氨酶活性外,菌株还具有降解不溶磷活性,产生植物生长激素IAA,产胞外多糖等特性。此外,菌株可耐受最高8%Na Cl浓度胁迫,证明其可应用到盐碱土壤中。通过盆栽试验研究了在75 mmol/L Na Cl盐胁迫下接种DF-2对黄瓜幼苗的生长的影响以及作用机理。结果表明,与盐胁迫处理相比,接种DF-2处理幼苗株高、根长、生物量积累以及叶绿素含量分别显著增加15.08%、34.35%、13.10%和22.58%。同时,DF-2也增强宿主植物对K+的吸收,提高抗氧化酶活性和脯氨酸含量;降低对Na+的吸收和丙二醛含量。菌株DF-2主要通过高效的ACC脱氨酶活性,调控K+/Na+值,增强细胞清除活性氧能力和渗透调节能力等途径增强黄瓜幼苗的耐盐性。因此,耐盐促生菌Agrobacterium sp.DF-2具有作为生物肥料用于盐渍土的潜力。     

根际促生菌对棉苗盐碱胁迫的缓解效应

为探究根际促生菌(PGPR)对棉苗盐碱胁迫下的缓解效应,采用1株具ACC脱氨酶活性的PGPR菌株P2处理棉花,测定不同质量浓度盐碱胁迫下棉花的相关生理指标。结果表明,在盐碱胁迫下,PGPR能缓解棉苗所受的毒害,且随着盐碱质量浓度的增大缓解作用越明显。在10g/L的混合盐碱胁迫下,P2菌株处理后棉花种子的萌发率提高185%;可溶性糖质量分数升高69.55%,可溶性蛋白质量分数升高43.67%,提高棉花的渗透调节能力;丙二醛摩尔浓度下降35.33%,过氧化物酶活性升高64.9%,降低胁迫对棉花的伤害;同时,叶片的光合能力、根系活力及根系发育情况也明显优于无菌处理。表明具有ACC脱氨酶活性的菌株P2能有效缓解盐碱胁迫对棉苗的抑制,提高棉苗的抗盐碱性。     

2株薏苡内生菌促生特性及其对种子萌发的影响

探究2株薏苡内生菌株(L21、R24)分泌嗜铁素、羧甲基纤维素酶和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的能力,并通过纸床发芽法评价这2株内生菌对薏苡、玉米、水稻、大麦、小麦种子萌发和幼苗生长的促生作用。结果表明,2株薏苡内生菌都具有产生嗜铁素、羧甲基纤维素酶和ACC脱氨酶的能力,其中,菌株R24合成嗜铁素的能力最强,其嗜铁素相对含量为95.80%;菌株L21产羧甲基纤维素酶和ACC脱氨酶的能力最强,其羧甲基纤维素酶活性为0.61 U/mL,滤纸酶活性为1.43 U/mL,ACC脱氨酶活性为2.30μmol/(μg·h)。种子发芽试验结果显示,2株内生菌及其混合菌液都能提高薏苡、玉米、水稻、大麦、小麦种子的发芽率及促进幼苗生长,尤其是在幼苗根系的生长方面影响较为显著;其中,编号为L21的菌株的促生效果最佳。本研究结果可以为稳定薏苡产量,减少化肥施用提供理论依据,为后续研制生物菌肥提供了优良的菌株资源。     

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。     

草莓体内高ACC脱氨酶活性菌株的分离及鉴定

[目的]分离草莓体内具有较高ACC脱氨酶活性的菌种,丰富具有果蔬保鲜价值的植物内生菌资源。[方法]采用ADF培养基分离具有ACC脱氨酶活性的细菌,并且用生理生化和分子生物学方法进行鉴定,将具有ACC脱氨酶活性的菌株在草莓中定植。[结果]分离出具有ACC脱氨酶活性的内生细菌23株,其中CJL1菌株的ACC脱氨酶活性最高,比活力达0.142U/mg。CJL1菌株为成团泛菌,能够在草莓体内稳定地定植。[结论]成功地在草莓体内分离得到具有高ACC脱氨酶活性并能定植的成团泛菌。     

ACC脱氨酶活性细菌筛选及其对番茄初生苗生长的影响

采用富集筛选法,以1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-a m inocyc lopropane-1-carboxylate,ACC)为唯一氮源,从不同蔬菜植株根围快速筛选出46株ACC脱氨酶活性细菌。其中菌株LA1、XG32、YC1的ACC脱氨酶酶活性较高,并可促进番茄初生苗生长,且浇菌液接菌促生效果好于浸种接菌。同时试验表明3株酶活细菌可以缓解0.5%NaC l和间隔5℃低温胁迫对番茄初生苗伤害的影响。B iolog系统鉴定LA1为恶臭假单胞菌B型(Pseudo-m onas putidab iotype B),菌株XG32为波纹假单胞菌(P.corrugata),菌株YC1为假单胞菌(Pseudom onassp.)。     

植物抗镉内生细菌筛选及其对小麦幼苗耐镉能力的影响

[目的]筛选出抗镉内生细菌,为应用植物—微生物联合修复技术修复镉污染土壤提供优势菌株.[方法]对秦岭铅锌尾矿区内优势植物杠柳(Periploca sepium Bunge)和草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb)的内生细菌进行分离,筛选出具有较高镉抗性的内生细菌,进行16S rDNA序列分析,对其Cd2+去除率、吲哚乙酸(IAA)活性、铁载体活性和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性等生物学特性进行研究,并利用盆栽试验验证其提高小麦幼苗耐镉胁迫的能力.[结果]在800 mg/L Cd2+浓度条件下共分离筛选得到11株抗镉内生细菌(GS3、CR4、CG7、GR31、GR38、GR42、GR43、GR44、GR45、GR49和GR54),经鉴定均为芽孢杆菌(Bacillus sp.).生物学特性研究结果表明,在800 mg/L Cd2+浓度条件下11株内生细菌的Cd2+去除率在14.56%~79.45%,其中GR44的Cd2+去除率最高;7株内生细菌有IAA活性,其中GR44、GR49和CG7的IAA活性较高;11株内生细菌均有铁载体活性和ACC脱氨酶活性,其中GR44的铁载体活性最高,GR54的ACC脱氨酶活性最高.小麦盆栽试验结果表明,GR44能显著提高小麦幼苗的耐镉能力(P<0.05).[结论]筛选出的抗镉内生细菌GR44可作为植物—微生物联合修复技术中修复镉污染土壤的优势菌株,对矿区复垦具有一定意义.     

5株产ACC脱氨酶细菌的筛选与鉴定

【目的】从西北地区旱地小麦根际土壤中筛选产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)的细菌,为探讨该类细菌在作物上的应用提供理论依据。【方法】通过富集培养,以ACC为惟一氮源进行筛选,从旱地小麦根际土壤中分离产ACC脱氨酶的菌株,并测定其ACC脱氨酶活性。对筛选所获菌株的菌落形态进行观察,并结合生理生化指标和利用16SrDNA构建的系统发育树对分离的菌株进行鉴定。对筛选菌株的潜在促生能力(包括产3-吲哚乙酸(IAA)、铁载体的能力和溶解无机磷的能力)进行了分析。【结果】共分离出5株产ACC脱氨酶菌株,将其分别命名为BL、CL1、CL2、DL和DS;BL、CL1、CL2、DL和DS产生ACC脱氨酶的活性均较高,分别为0.028,0.065,0.068,0.077和0.018U/mg;结合菌落形态、生理生化特征和构建的系统发育树,鉴定BL和DL为阿氏肠杆菌(Enterobacter asburiae),CL1为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae),CL2为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii),DS为非脱羧勒克氏菌(Leclercia adecarboxylata)。5株细菌均能产生一定量的IAA和铁载体,且都具有溶解无机磷的能力。【结论】从旱地小麦根际土壤中分离鉴定出5株产ACC脱氨酶活性较高的细菌,且分离的细菌都具有较高的促生潜力。     

盐穗木根际土壤产ACC脱氨酶细菌的筛选与鉴定

【目的】研究从新疆盐碱地的盐穗木根际土壤中筛选到产ACC脱氨酶活性较高的植物根际促生菌。为ACC脱氨酶活性菌株的植物促生作用的研究奠定基础。【方法】以新疆盐碱地的盐穗木根际土壤为样品源,ACC为唯一氮源,利用筛选培养基定向富集的方法,筛选产ACC脱氨酶活性菌株。通过扫描电镜进行形态学的观察;革兰氏染色、硝酸盐还原试验和柠檬酸盐利用等生理生化试验,用Biolog Gen III板微孔鉴定及16S rDNA序列同源性分析对分离的菌株鉴定。【结果】筛选了三株具有ACC脱氨酶活性的菌株,用扫描电镜可以清晰的观察到三株菌株均为短杆菌,革兰氏染色都为阴性,均有芽孢,硝酸盐还原试验均为阳性,都能利用柠檬酸盐。三株菌株分别为1# 、3# 和5#,三株菌株的ACC脱氨酶活性的比活力分别为0.012,0.012,0.014 U/mg;1# 和5#,3# 与5# 之间酶活力差异显著(P<0.05),1#和3#之间酶活力差异不显著(P<0.05),用Biolog Gen III板微孔和16S rDNA序列同源性分析对分离的菌株1#、3# 和5# 菌株分别鉴定为Klebsiella pneumoniae、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella oxytoca。【结论】     

溶磷细菌Enterobacteria sp EnHy-401对盐渍土壤中小麦生长的影响

盆栽试验结果表明,溶磷菌Enterobacteria sp.EnHy-401能较好地在盐渍土壤中定植,并对小麦的生长和矿质营养的吸收有促进作用。与对照相比,生长在经接菌处理盐渍土中的小麦,其地上部分和根系的干重增加了28.1%和14.6%,植株中对磷、钙、钾和镁的吸收率分别提高了34.4%、36.3%、31.5%、6.3%。该菌株所表现出来的对盐渍土壤中磷素有效性的提高、对小麦吸收K＋、Ca2＋、Mg2＋、P等矿质营养的促进作用以及小麦生长与矿质营养元素吸收之间高度的相关性表明,溶磷菌株Enterobacteria sp.EnHy-401对盐胁迫下小麦生长的促进效应主要是通过改善盐渍土中部分矿质营养的供应,增强植株对P、Ca,Mg、K等营养元素的选择性吸收而实现,该效应受到土壤盐分和营养基质的影响。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及抗氧化系统的影响

采用砂培法研究了NaCl对黄瓜幼苗生长及细胞膜抗氧化系统的影响。结果表明,低盐浓度(45～90mmol.L-1)胁迫5 d和3 d对黄瓜幼苗的干重、鲜重、根系活力和盐害指数影响不大。但随NaCl胁迫时间延长,干重、鲜重和根系活力降低,盐害指数增高;高浓度(180 mmol.L-1)明显抑制了黄瓜幼苗生长。NaCl胁迫下,电解质渗透率、SOD活性和MDA含量上升,膜脂过氧化作用加强。     

多年生宿根花卉芙蓉葵耐盐性研究

为了给芙蓉葵在滨海盐渍地播种育苗和重盐碱地园林绿化应用提供科学依据,分别以芙蓉葵种子、幼苗和1 a生越冬根为试材,在人工模拟盐胁迫强度条件下,研究了不同浓度 NaCl溶液处理对芙蓉葵种子发芽期和苗期耐盐性,以及越冬根萌生苗耐盐性的影响。结果表明：0.2％盐度胁迫会促进芙蓉葵种子萌发,随着NaCl浓度的增大,种子初始萌发时间延长,发芽率和萌发初期生长均受到抑制,且抑制程度均随盐胁迫浓度的增大而逐渐增强,盐度＞0.6％后会显著抑制种子萌发,但每天给予12 h光照可以显著提高发芽率;盐胁迫会抑制芙蓉葵幼苗生长,且抑制作用随盐胁迫浓度的增大而逐渐增强,不影响其正常形态性状的最高盐胁迫浓度为0.6％,当盐胁迫浓度超过该阈值后,会使芙蓉葵幼苗的观赏价值明显降低;芙蓉葵越冬根发芽期的耐盐能力较强,盐度＞1.2％后成活率显著下降。根据生理指标测定和幼苗外观形态观测结果,推断芙蓉葵种子萌发和幼苗生长的耐盐阈值是0.6％,越冬根正常萌发的耐盐阈值是1.2％。     

氮素类型对盐胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响

氮素是植物种子萌发和幼苗生长的重要营养素,盐胁迫是广泛存在的非生物环境胁迫因子,探究氮素添加对盐胁迫下植物种子萌发和幼苗生长的影响具有重要意义。因此,本研究基于水培方法,设置了不同类型的氮(氨氮、硝氮、有机氮和混合氮)和盐胁迫水平,拟探究两者复合对小麦种子萌发、幼苗生长和生理生化指标产生的影响。结果表明：氮素类型对盐胁迫下小麦幼苗的影响与氮素类型和盐胁迫水平有关,与低盐相比,氨氮添加显著降低了小麦幼苗叶绿素a含量和叶绿素b含量,硝氮添加显著增加了小麦幼苗的株高;与高盐相比,氨氮添加显著降低了小麦幼苗的叶宽、叶绿素a含量和叶绿素b含量,硝氮添加均显著降低了小麦幼苗的叶宽;所有混合氮素添加均没有对盐胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长产生明显。由此表明,硝氮与低盐复合对小麦幼苗生长产生了拮抗效应,硝氮和氨氮与高盐复合对小麦幼苗生长产生了协同效应,而有机氮和混合氮与盐胁迫符合对小麦种子萌发和幼苗生长均没有影响。因此,在低度盐碱地水平下施用一定水平的硝氮育苗可能会取得较好的效果。     

不同浓度的NaCl处理对海马齿叶片中Na+和K+含量的影响

为了解Na＋在植物盐境生长时发挥的作用,笔者采用不同浓度的NaCl（0,300,600,900mmol·L-1）处理,研究盐生草本植物海马齿（Sesuvium portulacastrum）叶片中Na＋和K＋的变化规律。结果表明,300mmol·L-1的NaCl处理条件下海马齿的生物量显著增加;原子吸收光谱与X-Ray-能谱-扫描电镜分析结果显示,海马齿的叶片中积累了大量的Na＋,且随着NaCl浓度的增加,Na＋含量呈显著增加而K＋含量降低。这表明Na＋作为海马齿的营养元素在一定浓度范围内可以促进植株生长,但其浓度过高时则影响钾离子的吸收产生毒害作用。     

吸水剂提高群众杨的抗盐性及其机理

该文利用盐敏感的群众杨,研究在盐胁迫条件下吸水剂对树木抗盐性的影响．实验中使用的是德国Stockhausen化学公司研制生产的新型吸水剂:Stocksorb 500 XL(钾-聚丙烯酸脂-聚丙烯酰胺共聚体)．土壤中施用0.5%吸水剂(干重)提高了群众杨的抗盐性．在盐胁迫期间,吸水剂处理显著抑制了有害盐离子Na+和Cl-在苗木叶片中的积累,提高了苗木的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(TRN)和光合速率(Pn),使苗木能够维持超氧化物歧化酶(SOD)同工酶和过氧化物酶(POD)同工酶的活性,保持了活性氧清除能力．NaCl处理苗木在处理后25 d叶片出现盐害,Stocksorb 500 XL型吸水剂使苗木盐害出现的时间推迟20 d．吸水剂能调控植物对离子的吸收,主要源于吸水剂对盐分的缓冲作用和离子选择吸附作用:①Stocksorb 500 XL自身超强的吸水能力起到了稀释土壤盐分的作用,形成了植物根系生长的低盐环境;②通过对离子的选择吸附,吸水剂胶体富积了钙和镁,屏蔽了Na+离子．另外,Stocksorb 500 XL自身含有可被植物根系吸收利用的K+．所以,根系生长在这样的环境中,无疑将减少对有害盐离子的吸收、转运和积累,而增加对营养元素的吸收和利用,最终提高了植物的抗盐性．      

棉花苗期耐盐性鉴定方法和鉴定指标研究

以枝棉3号（耐盐对照品种）、鲁棉6号（敏盐对照品种）、邯98-1、邯4849和滨棉6号5个棉花品种为试材,采用盐池原土鉴定法,在0.1%（CK）、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%盐分浓度胁迫下,调查出苗率、株高、叶片数、叶面积、生长速率和叶绿素相对含量等指标,分析不同盐度胁迫处理下各指标相对值的变化情况,以确定棉花苗期耐盐性的鉴定方法和鉴定指标。结果表明：棉花苗期耐盐鉴定的最佳形态指标为相对出苗率、相对株高和相对叶片数;适宜鉴定的最佳盐分浓度为0.4%。该结果为棉花苗期耐盐鉴定提供了理论依据和技术支持。     

NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

研究了100mmol/L NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明:NaCl胁迫下,嫁接苗生长受抑制程度显著低于自根苗;嫁接苗超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及脯氨酸和可溶性糖含量均显著上升,以上指标均显著高于自根苗;MDA含量和O2.-产生速率显著增加,嫁接苗含量显著低于自根苗。以上结果表明:NaCl胁迫下嫁接苗有较高的抗氧化酶活性和较低的氧化损伤,从而增强茄子的耐盐性。     

盐胁迫对柳树幼苗生长及生理特性的影响

采用水培试验和盆栽试验对不同柳树品种的耐盐特性进行了研究。结果表明,随着盐分浓度的提高,柳树幼苗存活率、生物量逐渐减少,金丝垂柳的耐盐能力明显高于旱柳。叶片死亡时Na+浓度在品种间有明显差异,金丝垂柳叶片的Na+含量为40mg/g(DW),旱柳叶片的Na+含量为30mg/g(DW)。柳树体内盐分的积累速度受土壤湿度和地下水含盐量的双重影响。     

茄子耐盐碱品系筛选

采用盆栽方式,人工模拟盐碱环境,以山东省东营盐碱地区主栽茄子品种‘大红袍’为对照,对9个茄子品系在盐碱土中的植株生长、生理代谢和单株前期产量进行了测定分析,以期筛选出耐盐碱茄子品系。结果表明,在植株生长方面,各茄子品系的株幅、株高、茎粗等表现为增长,增长幅度品系间差异显著,其中茄子‘2012-91’增长最大分别为44.5 cm、15.6 cm和7.6 mm,其次是茄子‘2012-40’,高于对照,茄子‘2012-wm2’增长量最小,显著低于对照,其他品系与对照无显著差异;在生理指标方面,在渗透调节物质中,茄子‘2012-40’,茄子‘2012-91’、茄子‘2012-101’、茄子‘2012-121’和茄子‘2012-41’显著优于对照,茄子‘2012-wm2’与对照相比无显著性差异。前期产量方面,茄子‘2012-91’的单株前期产量最高为0.95 kg,显著高于对照,其次是茄子‘2012-40’为0.72 kg,其它品系与对照相比差异不显著或低于对照。综上,茄子品系‘2012-91’的耐盐碱性最强,茄子‘2012-40’次之,优于对照。