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】     

小麦根际产ACC脱氨酶细菌种群的多样性研究

【目的】对杨凌和长武两地小麦根际土壤中能产生1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)细菌的多样性进行调查比较。【方法】以ACC为唯一氮源从小麦根际土壤中富集和纯化产ACC脱氨酶细菌,使用Mi-seq高通量测序平台对富集产物进行多样性检测,构建16SrDNA基因克隆文库,对所分离的产ACC脱氨酶细菌进行系统发育分析;利用R语言绘图,对两地区该类细菌群落结构进行对比研究。【结果】长武地区小麦根际土壤2个样品中优化后的序列共计55 715条,基于97%的相似性被划分为35个OTU,Shannon多样性指数为1.43和0.6,Simpson多样性指数为0.380 5和0.773 7,经系统发育分析,主要隶属于假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacteriaceae)、无色杆菌属(Achromobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)和乳球菌属(Lactococcus),所占比例分别为73.26%,15.86%,4.03%,3.26%和1.87%。杨凌地区小麦根际土壤2个样品中优化后序列共计34 044条,基于97%的相似性被划分为37个OTU,Shannon多样性指数为2.21和2.38,Simpson多样性指数为0.181 7和0.140 4,经系统发育分析,主要隶属于肠杆菌属(Enterobacteriaceae)、无色杆菌属(Achromobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas),所占比例分别为37.66%,23.51%,14.90%,9.07%和5.80%。【结论】杨凌、长武地区小麦产ACC脱氨酶根际促生细菌的种类有部分重叠,但丰度差异较大,在空间分布上呈现一定程度的地缘隔离,调查结果可用于指导产ACC脱氨酶根际促生菌的资源开发及施用效果研究。     

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。     

盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对绿豆插条生根的作用

盐碱胁迫使植物产生过量的乙烯,过量的乙烯会抑制植物生根,产1-氨基环丙烷1-羧酸（ACC）脱氨酶促生菌可以通过分解乙烯的直接前体ACC缓解盐碱对植物的伤害。为探讨盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对植物生根的作用,从碱草根际土中筛选耐盐碱、产ACC脱氨酶能力较强的菌株,对筛选出的菌株进行鉴定,并分析了菌株对绿豆插条生根的影响。结果表明,DQJC1、DQJC5、DQJC6三个菌株产ACC脱氨酶活性分别为8.147、7.282、7.906 U/mg,3个菌株具有较强的耐盐碱能力,同时具有产吲哚乙酸（IAA）能力,经鉴定这3株细菌均属于假单胞菌属（Pseudomonas）。将3株促生菌接种到绿豆插条基部,结果发现,不论是在正常条件下还是盐碱胁迫条件下,绿豆插条的根长、鲜质量及发根数均不同程度增加;在盐碱胁迫条件下,接种3株菌显著下调了绿豆插条根中ACC合酶及ACC氧化酶活性,DQJC1和DQJC6菌株显著下调了绿豆插条根中ACC含量。说明产ACC脱氨酶促生菌通过减少乙烯的生成有效地缓解了盐碱胁迫对绿豆插条生根的抑制。     

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.)。     

产ACC脱氨酶人参内生细菌的分离和促生特性分析

将乙醇、次氯酸钠、Tween20 3种消毒剂按不同时间和浓度组合,根据处理后的内生菌种类和浓度,探讨人参(Panax ginseng C.A. Mey)最佳表面消毒方法;分离具有1-氨基环丙烷1-羧酸脱氨酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase,ACCD)活性的内生菌株,并测定其产吲哚乙酸、溶磷、产氨、产铁载体和对人参黑斑病和灰霉病有拮抗作用等促生效应相关指标。得出人参根、茎、叶表面消毒效果最好且对内生菌伤害程度最小的组合:根75%乙醇(2 min)+0. 1%Tween20 (2 min)+4%次氯酸钠(5 min),茎0. 1%Tween20(1. 5 min)+4%次氯酸钠(3 min);叶0. 1%Tween20 (1 min)+4%次氯酸钠(2 min)。从人参根、茎和叶中分离筛选到7株ACC脱氨酶(ACCD)活性的菌株G63、G66、G115、G150、G209、GT1和GT11,分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、欧文氏菌属(Erwinia)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、泛菌属(Pantoea)和肠杆菌属(Enterobacter),其ACCD活性范围0. 215～9. 728 U/mg;上述具备所有促生效应相关特性的菌株为GT1和GT11,这2种菌株有望成为进一步研究人参生物菌肥的备选菌种资源。     

具有ACC脱氨酶活性的红枣根际促生菌株的分离筛选及其促生效果研究

采用定向富集法从红枣根际土壤分离筛选具有ACC脱氨酶活性的细菌,同时检测其产生长素（IAA）、固氮和解磷等促生特性。结合形态特征和16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,并采用盆栽试验验证3株高效产ACC脱氨酶的根际促生菌株Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas putida和Serratia plymuthica对红枣植株生长的影响。结果表明:1）从红枣根际共分离出10株产ACC脱氨酶的菌株,其ACC脱氨酶活性在14.23~433.05 μmol/(mg·h)。这些菌株都具有产IAA、固氮和解无机磷能力。2）经鉴定,10株菌株分别属于假单胞菌属（Pseudomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）和沙雷氏菌属（Serratia）。3）接种Pseudomonas putida菌剂和Serratia plymuthica菌剂均可显著促进红枣植株生长发育,提高植株株高、生物量、叶片氮及磷含量。2种菌株的接种效应明显优于Pseudomonas fluorescens菌剂,且复合菌株应用促生效果优于单一菌株。     

根际促生细菌的筛选及其对小麦幼苗的促生作用

为了获得小麦根际促生菌,从小麦根际土壤中分别筛选具有固氮、解磷、解钾能力的菌株,测定其生长性能及与病原菌(小麦赤霉病菌、小麦纹枯病菌、水稻纹枯病菌)的拮抗作用,对其进行生理生化及分子鉴定,并评价其对小麦幼苗的促生作用,以期为小麦复合微生物肥料的研制提供优良的菌株资源。结果表明,通过透明圈法初筛到透明圈较大的固氮细菌8株、解钾细菌8株、解无机磷细菌4株、解有机磷细菌4株。根据菌株产IAA、溶磷能力较高且产NH3、HCN或者铁载体的能力,筛选出8株细菌,分别与3种病原菌进行拮抗试验,复筛到HN1202、HK1216、HP1218三株细菌可以同时拮抗3种病原菌,且彼此之间没有拮抗反应。对3株菌的菌落特征、菌体形态及生理生化特性进行研究,结合菌株的16S r DNA序列分析,初步确定HN1202和HP1218属于假单胞菌属(Pseudomonas),HK1216为芽孢杆菌属(Bacillus)。分别用HN1202、HP1218、HK1216菌液对小麦种子进行浸种处理,小麦幼苗根长分别较对照(无菌液处理)显著增加12.6%、20.4%、17.5%,株高分别较对照显著增加11.8%、13.2%、8.8%,萌发5条根和6条根的比例均较对照显著增加。综上,筛选的小麦根际促生细菌可作为复合微生物肥料的功能菌株。     

不同松林根际促生菌的数量研究

采用平板稀释法对广西南宁市郊区的湿地松、加勒比松、人工马尾松和飞播马尾松四种松林的根际促生菌进行计数分析,研究不同松林间根际固氮菌、解有机磷菌、解无机磷菌和解钾菌的数量分布.结果表明:(1)不同松林的根际促生菌总量差异明显,加勒比松林最多,人工马尾松林最少,其他两种松林相差不大;(2)各类根际促生菌数量在不同松林中都有明显的差异;(3)不同松林的促生菌数量都以固氮菌最多,解钾菌次之,解无机磷菌最少;(4)四种松林中,不同松林两两间根际促生菌的综合效应差异均达到显著水平;(5)主成分分析显示不同松林林地土壤肥力的排序是:飞播马尾松>湿地松>加勒比松>人工马尾松.     

促生菌CH1对黄瓜酚类物质代谢的影响及与抗猝倒病的关系

为研究植物生长促生细菌CH1(Brevibacillus brevis)诱导黄瓜对猝倒病的抗性的作用机制,采用生理生化的方法,测定了黄瓜根部酚类物质代谢中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性动态及阿魏酸、绿原酸、木质素、总酚、类黄酮含量变化。结果表明,病原菌(Pythium aphanidermatum)感染时,经CH1处理的植株根部PAL和PPO活性都明显高于未经CH1处理的,同时,经CH1处理的植株根部阿魏酸、绿原酸、木质素、总酚和类黄酮含量都高于未经CH1处理的。说明CH1是通过提高黄瓜植株体内酚类物质代谢的酶活性来激发酚类物质的积累,从而诱导黄瓜对猝倒病产生抗性。     

三株产吲哚乙酸根际促生芽孢杆菌的筛选鉴定及其促生作用

为丰富具有产吲哚乙酸(IAA)功能的芽孢杆菌菌种资源,开发高效根际促生微生物菌肥,从玉米、生菜和绿化带植被的根际土壤中筛选产IAA的芽孢杆菌,最终获得3株高效产IAA的菌株——YC9L、YC3172和YC5064,其IAA产量分别为46.72、79.75、67.55 mg·L-1.对其进行理化特性和16 S rDNA序...     

优良植物根际促生菌的筛选及其生物学特性

为获得能应用于环保微生物肥料中性状优良的植物根际促生菌,根据菌株的固氮、溶磷和解钾能力,经过初筛和复筛从不同土壤样本中分离得到1株芽孢杆菌(Bacillus velezensis)(LPL-410.7)。全基因组分析结果显示,该菌株基因组的大小为3 907 842 bp, GC含量为46.66%,可编码3 743个基因/蛋白;生物信息学注释结果显示,LPL-410.7中与促进植物生长相关的功能基因59个,参与次级代谢产物的合成、辅酶运输和代谢、氨基酸运输与代谢等通路途径。进一步的菌株特性试验结果显示,LPL-410.7能够分泌蛋白酶及纤维素酶,并能产生相对表达量为51.78%的铁载体;采用酶联免疫吸附法检测到该菌株亦能产生植物激素吲哚乙酸、赤霉素和细胞分裂素;LPL-410.7在pH 3～10和盐质量浓度为0～15 g/L时均能存活;菌株自凝集性达到88.77%,且具有较强的自由基清除能力。全基因组分析结果与菌株解有机磷、产生促生抗病相关物质(铁载体、吲哚乙酸、纤维素酶和蛋白酶)的实际功能相符合。综合评定,贝莱斯芽孢杆菌LPL-410.7是一株优良的植物根际促生菌,具有很好的开发利用价...     

植物根际促生细菌对蒲儿根富集铜及土壤理化性质的影响

为研究植物根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)对蒲儿根(Sinosenecio oldhamianus)富集土壤重金属铜(Cu)的影响,通过盆栽模拟试验,分析不同Cu含量土壤中加入PGPR混合菌剂后蒲儿根生长、营养状况、Cu富集量及土壤理化性质的变化。结果表明:随着土壤Cu含量逐渐增加,蒲儿根的长势减弱,表明高浓度Cu对蒲儿根生长有显著的抑制作用;蒲儿根对Cu的富集作用主要集中在根系,仅约18%的Cu转移到地上部分;而施加PGPR混合菌剂能不同程度地增加含Cu土壤中蒲儿根的株高、根长、氮、磷、钾及根系Cu的富集量,尤其在土壤Cu含量为600 mg·kg~(-1)时PGPR混合菌剂对蒲儿根的促生作用最为明显,使蒲儿根的株高、根长分别提高了10.03、7.10 cm,蒲儿根地下部分Cu富集量在土壤Cu含量为800 mg·kg~(-1)时提高了14.01%;PGPR混合菌剂还能不同程度地提高土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸酶活性,最高分别可达80.28%、217.11%、43.26%和61.89%。研究表明,接种PGPR混合菌剂能提高蒲儿根在Cu污染土壤中的抗逆性和对Cu的富集能力,且能改善土壤性质,可作为蒲儿根修复Cu污染土壤的强化措施。     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想.研究从大宝山污染土壤中筛选出的pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.DBM),菌株DBM具有产吲哚乙酸(IAA)和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力.盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn(600 mg· kg-1)胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8％和77.2％.另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力.相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1％和19.9％.但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2％和48.6％.     

棉花根际促生菌的鉴定和促生效果

[目的]对从棉花根际分离到的促生细菌进行初步鉴定,观察了菌落特性、细胞特点。[方法]采用常规的细菌鉴定方法和Vitek-AMS仪GNI测试卡。[结果]经鉴定,WPL2菌株为假单胞菌,YPL2菌株为假单胞菌,C1菌株为阴沟肠杆菌,WPC2菌株为土壤杆菌。发芽试验结果表明,各处理的发芽势、发芽率、根长、茎长与对照间差异在0.05水平显著,分别比对照高出2.86%～12.86%、2.01%～14.78%、14.48%～19.39%、6.54%～18.55%。盆栽试验结果表明,各处理的叶绿素含量、株高、R/T与对照间差异在0.05水平显著,分别比对照增加0.8%～17.3%、2.7%～11.18%、34.48%～72.41%。大田试验结果表明,3种处理与对照间差异达到在0.05显著水平,可以在一定程度上促进棉花出苗。[结论]菌株KL5、WPL2作为菌肥的效果比较稳定,促生效果明显;组合KL5、KL3+WPL2、YPL2的处理菌肥出苗率最高,可以作为促生菌肥的优良菌株。     

根际解钾菌的筛选及其对烟草钾素吸收的影响

为提高烟叶钾含量,减少化肥施用量,采用选择性培养基结合烟草凝集素的筛选方法从烟草根际筛选高效解钾菌株,并分别通过盆栽试验和田间试验评估菌株对促进烟草生长及钾素吸收的效果。共筛选获得6株烟草根际解钾菌株,其中假单胞菌(Pseudomonas sp.)LK26菌株具有较优良的促生长特性。盆栽试验表明LK26菌株可显著提高烟草叶片和根系重量,提高烟草根际土壤钾含量及烟叶钾含量。田间试验表明,与施加减钾肥20%、未接种菌液及施全肥、未接种菌液的烟草植株相比,接种LK26菌株的烟草植株其根际土壤钾含量分别提高27.71%和10.25%;其下叶、中叶和上叶钾含量分别提高17.80%和5.30%,40.59% 和24.48% 以及15.69% 和5.36%。该菌株是一株潜在的烟草用生物钾肥优良菌株,具有进一步研究和应用潜力。