Serratia sp. NDW3 GADH小亚基基因ga2dh的克隆及表达分析

【目的】克隆葡萄糖酸脱氢酶(GADH)小亚基基因ga2dh并进行鉴定。【方法】研究水稻根际细菌Serratia sp.NDW3溶磷过程中菌株溶磷量、GADH活性与ga2dh基因表达量的变化,对ga2dh基因进行克隆和生物信息学分析,并检测ga2dh基因在大肠埃希菌BL21中的表达。【结果】Serratia sp.NDW3溶磷过程中ga2dh基因的相对表达量在12 h最大,GADH活性在24 h达到最大值,NDW3溶磷量在36 h后趋于稳定。从Serratia sp.NDW3菌株中克隆获得了781 bp的ga2dh基因序列,生物信息学分析发现该序列与Serratia sp.SCBI菌株的基因相似性为99.62%,编码的蛋白属于葡萄糖酸脱氢酶亚基3超家族,主要由3个α-螺旋构成,且氨基酸序列中包含有位于胞内、胞外和跨膜的区域。ga2dh基因在大肠埃希菌BL21体内表达,能够使得菌体GADH的活性显著增加。【结论】Serratia sp.NDW3菌株溶磷的主要机制依赖于直接氧化途径,ga2dh基因编码的小亚基不仅对GADH活性起重要作用,也是介导GADH跨膜结构的重要组成部分。     

几株溶磷细菌的筛选和鉴定及其溶磷效果

[目的]本研究旨在利用微生物活化土壤中的磷素,提高植物磷素吸收效率,促进植物生长。[方法]采用蒙金娜固体平板从不同类型的土壤中分离筛选溶磷效果较好的细菌菌株,通过形态学观察、理化特性检测和16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定,摇瓶试验比较研究其溶解Ca3(PO4)2及氟磷灰石的能力,并采用定性的方法检测其产生IAA及铁载体的能力,盆栽试验探索其对大豆促生的潜能。[结果]从土壤中分离获得7株溶磷细菌san5、san6、san8、DLT2、DLT3、DLT4、DK6。菌株san8和DLT4对Ca3(PO4)2、氟磷灰石的溶解效率明显优于其他菌株。各菌株分泌有机酸种类和数量差异较大,且多数菌株能分泌草酸、苹果酸、丙二酸、乙酸。菌株san5、san6、san8、DLT3和DK6产吲哚乙酸(IAA),菌株san6、DLT3和DLT4产铁载体。初步鉴定菌株san5、san8和DK6为Enterobacter sp.,菌株san6和DLT2为Pantoea sp.,菌株DLT3和DLT4为Acinetobacter sp.。盆栽试验发现,接种单一溶磷菌及多株复合菌处理均可促进大豆生长,增加土壤速效磷含量,但3株复合菌处理的溶磷促生效果显著高于单一菌株。[结论]溶磷菌能将土壤中难溶性磷酸盐转化为植物能吸收利用的可溶性磷,从而提高土壤中有效磷含量,促进植株生长发育,并且复合菌的溶磷促生效果显著高于单一菌株。     

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。     

大豆根际溶磷菌分离鉴定及溶磷过程中有机酸的分泌

【目的】明确吉林省地区大豆Glycine max根际溶磷菌的种类及溶磷特点。【方法】利用溶磷圈法筛选溶磷菌,16S rDNA序列测定和Vitek2生理生化系统对菌株进行分析鉴定。测定菌株生长量、溶磷量、培养基pH变化与有机酸的产生。【结果】从大豆根际土壤中分离获得4株溶磷菌株WJ1、WJ3、WJ5和WJ6。4个菌株分别属于假单胞菌属Pseudomonas sp.、肠杆菌属Enterobacter sp.、苍白杆菌属Ochrobacterum sp.和克雷伯菌属Klebsiella sp.。4株溶磷菌96 h内最大溶磷量分别为558、478、596和586μg·m L-1。甲基红试验和培养物p H测定结果表明:4个菌株在溶磷过程中可使培养物的pH下降,当p H小于4时,会明显阻碍菌株的生长。p H为5时,WJ1和WJ3的生长受到轻微的影响,WJ5和WJ6能正常生长。GC-MS对菌株在溶磷过程中产生的有机化合物的分析表明,4菌株均分泌多种有机酸,其中α-酮戊二酸在WJ1、WJ3和WJ6菌株溶磷过程中大量产生。【结论】4菌株具有较好的溶磷能力,溶磷过程中分泌有机酸种类不完全相同,有机酸的分泌造成培养基的p H降低,影响菌体生长,而菌体数量决定各菌株的溶磷量。     

油菜亲和性根际菌株的筛选及其促生效果

【目的】从油菜根际土壤中筛选油菜亲和性根际菌株,以期获得油菜专用优良特异性根际促生菌。【方法】采用常规稀释平板法从油菜根际筛选油菜根际细菌,提取油菜凝集素进行复筛,获得油菜亲和性根际细菌,测定复筛菌株的产铁载体、吲哚乙酸(IAA)能力,以及1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶和溶磷活性,采用盆栽试验评价菌株对油菜的促生效果。【结果】经过复筛获得油菜亲和性根际细菌32株,其中30株菌株具有产铁载体能力,16株菌株的产铁载体能力达到5+水平;29株菌株具有溶磷活性,7株菌株产量达到100.00μg/mL;16株菌株能产IAA,菌株P17的产量最高,达到30.48mg/L;7株菌株具有ACC脱氨酶活性。盆栽试验表明,有25株菌株具有不同程度的促生作用,N10和K6促生作用显著,22株菌株的促生作用达到施全肥水平。【结论】采用凝集素作为筛选工具可以快速获得大量与油菜具有特异亲和性的PGPR菌株,菌株N10和K6作为油菜特异性PGPR具有很大的应用潜力。     

盐碱地旱生芦苇根际解磷菌株筛选及促生特性

为进一步挖掘解磷菌菌种资源,研制适合于盐碱地作物的促生菌剂,利用选择性培养基从新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州盐碱地旱生芦苇(Phragmites australis)根际土壤中筛选解磷菌株。结合限制性片段长度多态性技术与16S rDNA测序进行菌株鉴定,并挑选解磷能力突出的优良菌株开展植物接种试验。本试验共筛选到47株解磷菌,其中32株可溶解无机磷,溶磷量为55.8～722.3 mg/L;37株可溶解有机磷,溶磷量为11.8～34.4 mg/L。47株解磷菌隶属于7个属,以肠杆菌属(Enterobacter)占绝对优势。解磷菌株有效促进了拟南芥植株的生长和根系发育,以芽孢杆菌Bacillus sp.PN-2和类芽孢杆菌Paenibacillus sp.PM-1的促生作用最显著。解磷菌株对盐碱土中小麦地上部分(株高、茎粗、地上部分鲜质量和地上部分干质量)和地下部分(根鲜质量、根干质量)也表现出积极影响,以Enterobacter sp.PM-9和Enterobacter sp.PM-2促生作用最突出。本研究筛选的解磷菌株具有一定的应用潜力,对开发适用于盐碱地的微生物肥料有重要意义。     

一株溶磷促生菌的分离、鉴定及其对玉米幼苗生长的影响

【目的】分离能高效溶磷的促生菌菌株,研究不同溶磷菌胁迫对玉米幼苗生长的影响。【方法】采用改良SRSM培养基及改良Belimov方法从平凉市化肥施用冬小麦土壤中筛选溶磷菌株,利用形态特征和16S rDNA序列对筛选菌进行鉴定、分析其促生特性,盆栽试验分析不同溶磷胁迫下玉米幼苗抗逆性等。【结果】在初步分离得到8株溶磷菌株中,筛选出1株ZX-2020菌株,通过生理生化及16S rRNA 鉴定ZX-2020为Pseudomonas sp,GenBank登录号为MT084758。玉米幼苗生长试验表明,接种ZX-2020菌株的玉米与不同溶磷菌处理相比,其幼苗根、茎长度和叶面积均有显著提高,分别增加54.49%、26.96%和36.06%,产IAA量为6.71 mg/L,溶磷量为198.26 μg/mL。【结论】Pseudomonas sp.ZX-2020在施用化肥土壤中能更好地定殖,保证促植物生长能力的发挥,并为化肥污染土壤的植物-微生物联合原位修复提供优良菌株资源。     

根际促生细菌对1年生樟子松生长及土壤理化指标的影响

根际促生细菌(PGPR)对植物具有促生抗逆的作用,在分离筛选樟子松根际高效PGPR菌株基础上,通过接种试验测定不同菌株对樟子松1年生苗生物量、营养指标,土壤理化性质和酶活性的影响,为开发对针叶苗木具有促生抗逆作用的微生物菌肥提供理论基础.结果表明:通过产IAA能力、解磷作用、产铁载体的定性和定量筛选得到6株高效的PGPR菌株,菌株2-6、3-13产IAA能力较强,菌株1-11、1-12解磷能力较强,菌株1-42、6-13产铁载体能力较强.接种PGPR对樟子松1年生具有促生作用,可提高根际土壤养分和土壤酶活性.同对照相比,接种PGPR菌株1-42和3-13对樟子松生物量指标的影响最为显著.同对照相比,接种PGPR可显著提高樟子松1年生苗全氮、全磷、有机质、全钾养分质量分数,且对全钾影响最为显著,平均增加了19.03％.同对照(CK)相比,接种各PGPR菌株对樟子松苗根际土壤速效氮、全磷、速效磷、有机质、磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性的影响差异显著(P<0.05),但在土壤全磷和速效磷水平上没有显著差异性(P>0.05),且土壤全氮、速效钾质量分数均出现降低的情况.研究得出结论:根际细菌能够促进植物生长,改善植物的养分含量,影响根际土壤理化性质,提高土壤酶活性.     

茶树根际促生菌的筛选与促生特性的研究

从贵州地区的茶树根际土壤中分离筛选出6株根际促生菌,经16S rRNA基因分子鉴定,它们分属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、束村氏菌属(Tsukamurella sp.)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)和根瘤菌属(Rhizobium sp.)中。促生特性的研究结果显示,溶磷解钾性能最优的菌株为GD-3菌株,固氮效能最高的KKS-6-N1菌株,此外6个菌株具有溶磷解钾固氮、产IAA、产NH3、产HCN能力、可分泌嗜铁素及具有ACC脱氨酶活性等多种促生性能,可作为研制微生物肥料的优良菌株资源。     

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。     

一株色季拉山长鞭红景天根际溶磷菌的分离、鉴定及其低温适应性分析

[目的]从西藏色季拉山长鞭红景天根际土壤中分离筛选出溶磷菌株,为高寒植物根际促生菌的开发利用和丰富溶磷菌种质资源提供理论基础和科学依据.[方法]以长鞭红景天为研究物种,采用溶磷圈法从其根际土壤中分离溶磷菌,以钼锑抗比色法测定溶磷量进行复筛;筛选出溶磷效果最好的菌株,测定其产吲哚乙酸(IAA)、固氮促生特性,结合形态、生理生化特性和16S rRNA序列分析进行分类鉴定.以芽孢杆菌为对照,将芽孢杆菌和分离获得的溶磷菌株分别在4、10、15、20和30 ℃下培养7 d,研究其低温适应性.[结果]从长鞭红景天根际土壤中筛选出21株具有溶磷作用的菌株,其中PSB19菌株在PKO无机磷培养基上的溶磷圈直径/菌落直径(D/d)最高,液体溶磷量达392.15 μg/mL,具有产IAA和固氮特性,其在4和10℃的低温条件下生长良好.通过形态、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,将PSB19菌株归类于粘着箭菌(Ensifer adhaerens).[结论]PSB19菌株有较好的溶磷、产IAA和固氮特性及低温适应性,具有作为生物菌肥在农业生产及植被恢复等方面应用的潜力.     

解磷菌和根瘤菌复合接种对大豆和紫云英共生固氮的影响

从大豆根际及根瘤中分离获得2株具有较高解磷能力的细菌PSB-1和HZP1,通过Salkowski比色法和钼锑钪比色法,对这2个菌株产生IAA(indole-3-acetic acid,IAA)的能力和溶解无机磷的能力进行了测定,同时对紫云英和大豆进行接种,并对田间栽培的大豆进行了菌剂接种试验。结果显示:PSB-1及HZP1均具有解磷及产IAA的特性;单接种解磷菌HZP1或PSB-1均有促进紫云英和大豆生长的作用;相比于单接种根瘤菌,将这2株解磷细菌分别与根瘤菌混合接种能进一步提高大豆和紫云英的地上生物量、根瘤鲜质量和根瘤数。田间试验结果显示,单独接种根瘤菌剂或解磷菌剂都有一定的增产效果,但双接种根瘤菌剂和解磷菌剂的增产效果不明显。     

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。     

植物根际解磷细菌与植物生长发育

综述了土壤解磷细菌(PSB)的种类、数量、分布,解磷能力以及对植物生长发育影响,目的是为解磷菌的开发应用和进一步研究提供信息。众多研究表明,土壤中普遍存在能够分解矿质态磷和有机态磷的微生物,而且植物根际土壤的解磷细菌不仅数量多于土体,其种类也明显多于土体土壤。一些接种试验表明,如果条件适宜,解磷细菌可以分解许多难溶性的磷酸盐,为植物提供有效的磷素营养。除分解矿物态的磷酸盐外,解磷菌对植物还具有促生作用,其机制是解磷菌分泌的激素对植物的生长发育产生了影响。文章最后还对今后的研究作了展望。     

盐胁迫下解盐促生细菌Rs-5和Rs-198促进棉花种子发芽的机理探讨

 【目的】研究解盐促生细菌Rs-5和Rs-198的生理特性及其在盐胁迫下对棉花发芽的影响,并进一步探讨两株菌的促生性能。【方法】利用钼锑抗比色法和Salkowski法分别测定细菌培养液中可溶性磷和IAA（吲哚-3-乙酸）的含量,并通过盆栽试验检测两株菌对棉花发芽的影响。【结果】经菌株的生理生化初步鉴定,菌株Rs-5和Rs-198分别归属克雷伯氏菌属（Klebsiella sp.）和假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。两株菌处理棉花种子后,种子在含盐土壤中的发芽率分别比对照提高了26.3%和34.4%。在无机磷培养基中菌株Rs-5和Rs-198都具有溶解磷酸三钙的性能,可溶解磷的最大含量分别达到了73.38和82.41 mg•L-1,培养基的pH分别由7.48降到5.22和4.54。在测定IAA的分泌试验中,菌株Rs-5和Rs-198培养液中的IAA含量在96 h分别达到了7.09和10.77 mg•L-1,并一直保持较高水平。【结论】两株菌的产酸溶磷与分泌生长素的性能是在盐胁迫下提高棉花发芽和出苗率的主要原因。     

降解菌Enterobactersp.对二甲四氯污染土壤中水稻生长的影响

[目的]探讨二甲四氯高效降解菌Enterobacter sp.对污染土壤的修复使用。[方法]研究了高效降解菌Enterobacter sp.对二甲四氯污染土壤中水稻出苗率、株高抑制率和含水量的影响。[结果]与二甲四氯污染组相比,施用了Enterobacter sp.的处理组水稻出苗率提高了29.00%、28.00%和24.00%,株高抑制率分别降低了19.80%、14.20%和8.90%,与含水量无明显关系。[结论]Enterobacter sp.能在一定程度上缓解二甲四氯对水稻的药害。     

广西鹿寨水稻及其种植土壤中硒含量分布特征分析

【目的】研究广西鹿寨水稻及其种植土壤硒含量的分布特征,为广西富硒有机稻的产业化、规模化和科学化生产提供理论依据。【方法】采集广西鹿寨具有代表性的28套水稻植株及其对应的根系土样品,采用氢化物原子荧光光谱法分析水稻植株各部位的硒含量,并与其对应根系土中的硒含量进行对比,考查水稻生长过程中的富硒能力。【结果】28个水稻根系土样品的足硒率、富硒率及硒中毒率分别占样品总数的3.57%、92.86%和3.57%;28个水稻籽实样品中有26个样品达富硒标准值,富硒率达92.86%,剩余的2个样品硒含量低于标准值(占7.14%)。水稻植株不同部位及对应根系土硒含量的分布规律为:根系土>根须>茎叶>籽实;水稻籽实、茎叶、根须硒含量与对应根系土硒含量间均存在极显著正相关(P<0.01),且随着根须、茎叶、籽实与对应根系土距离的增加,其相关性随之依次减弱。【结论】广西鹿寨水稻田土壤富硒率高,其平均值(1.002 mg/kg)远高于全国平均水平(0.29 mg/kg),产出的水稻有92.86%达国家富硒水稻标准,具备生产天然富硒水稻的条件。     

三株解磷细菌对磷矿粉PRⅣ溶解效果的研究

选取3株具有代表性的解磷菌株,分别为Erwinia.sp.(Y2)、Pseudomonas.sp.(Y3)、Serratia.sp.(Y4),采用砂培试验,对培养物依次进行直接浸提、熏蒸、消煮,分别测定浸提液的有效磷含量.结果表明:培养物经消煮后,其有效磷含量均显著增加,解磷量介于55.154μg·g-1～75.498μg·g-1之间,其中,Y3、Y4菌株的解磷量较高,具有较好的应用前景.