几种禾草内生固氮菌的分离及固氮活性测定

从13种禾草组织中分离内生细菌,研究比较不同禾草品种,不同组织中内生细菌的菌群密度和分布特点;筛选内生固氮菌菌株,经乙炔还原法测定其固氮酶活性.结果表明,不同禾草品种的内生细菌菌群密度有较大差异,菌群密度为8.70×104～8.06×106CFU/g鲜重.根组织中菌群密度高于叶.采用CCM培养基结合无氮选择性培养基筛选获得21株内生固氮菌菌株,其固氮酶活性在8～2865 nmol/h·mL.研究结果证明从禾草中可分离到具有高固氮酶活性的菌株,具有开发应用的潜力.     

禾草内生固氮菌的研究现状及应用前景

植物内生固氮菌是一类重要的固氮微生物资源,其潜在的可开发利用价值越来越受重视。本文综述了禾草内生固氮菌的研究动态、种质资源多样性、侵染途径、定殖方式、作用机理及发展前景,以期为内生固氮菌的进一步开发探究提供参考。     

放牧牛羊对云贵地区禾草/白三叶草地群落稳定性的影响

禾草/白三叶(Trifolium repens)草地是中国南方喀斯特地区主要刈牧地之一,探究不同家畜放牧下禾草/白三叶草地植被构成和群落稳定性,可一定程度揭示其植被演替特征。本研究定量分析了多年放牧牛(grazing cattle pasture,GC)、放牧羊(grazing sheep pasture,GS)的禾草/白三叶草地群落特征、物种多样性、生物量构成及群落稳定性。结果显示:1)草地死物质量及植物物种数为GC>GS,植物物种Simpson指数为GS>GC;2)草地禾草[多年生黑麦草(Lolium perenne)、鸭茅(Dactylis glomerata)及原生禾草]、原生双子叶(马鞭草科、车前科、酢浆草科和十字花科)及适口性中等植物地上生物量组分为GC>GS,播种白三叶地上生物量组分为GS>GC;且GC草地地上生物量以禾草为主(77.20%),GS草地地上生物量以禾草(51.79%)和豆科(28.02%)为主;3)草地土壤K含量为GC>GS;4)GC草地植物种Raunkiaer频度直方图呈反J型,群落演替度(37.08)比GS草地(45.45)的低。研究认为,GC草地群落处于相对稳定状态,而GS草地群落处于更高演替阶段,牛放牧更利于禾草/白三叶草地群落稳定性和物种多样性的维持。因此,放牧时可实行牛、羊混牧制,或牛、羊轮牧制,以提高禾草/白三叶草地的稳定性和生产力。     

日本亚热带地区引入和栽培热带豆科牧草的技术(三)

<正> (4)施肥管理技术冲绳县的草地开发是以迄今不能作为农业耕地而利用的地方为主要对象,这些地方的土壤肥度低,因此,尤要强调豆科牧草的施肥管理技术的重要性。对以禾草为主的草地,施入氮肥最为重要,但对以豆科牧草为主的草地,施入氮肥以外的其他肥料是重要的,施肥的立足点应放在发挥豆科牧草固氮能力这一方面。     

秦岭及其以北黄土区草地群落地带性特征

一般受海洋季风和湿润气候影响强烈的地区，草地垂直地带性和水平地带性基本一致。但秦岭以北及其黄土区由于受东南季风的影响减弱，出现了半干旱和干旱气候，植被向着草原方向发展，形成了这里特殊的地带性特征。秦岭地区自下而上为蒿类和禾草草地、禾草和杂类草草地、嵩草草地；秦岭以北黄土区自南而北为蒿类和禾草草地(草甸性)、禾草(草原性)和蒿类草地，蒿类和禾草草地面积最大。     

青海高原禾草内生真菌资源的调查和分离

青海高原的高寒特性决定其生境内禾草植物的多样性和特异性,然而有关青海高原地区禾草内生真菌的研究报道较少,本研究对青海高原地区48个样点内禾草植物内生真菌带菌率和内生真菌分离进行了研究.结果表明,14种禾本科植物内生真菌平均感染率低于50％,而12种植物内生真菌平均感染率大于50％.其中,缘毛鹅观草(Roegneria pendulina)、紫花针茅(Stipa purpurea)、醉马草(Achnatherum inebrians)、中华羊茅(Festuca sinensis)、硬质早熟禾(Poa sphondylodes)、微药羊茅(F.nitidula)、毛稃羊茅(F.kiritowii)和紫羊茅(F.rubra) 的平均带菌率均超过80％.同时,同属禾草植物内生真菌带菌率存在差异.禾草内生真菌分离率较低,其中紫花针茅、麦宾草(El ymus tangutorum)、光稃早熟禾(P.psiolepis)和异针茅(S.aliena)内生真菌在菌落和分生孢子形态上存在差异.可见,青海高原禾草内生真菌带菌率较高,同时不同禾草内生真菌可能存在多样性.     

苜蓿+禾草混播方式对二龄混播草地牧草产量的影响

在科尔沁沙地以无芒雀麦(Bromus inermis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)和虉草(Phalaris arundinacea)共3种禾本科牧草与紫花苜蓿(Medicago sativa)按豆禾行数比1∶1、1∶2、2∶1和2∶2建植混播草地,分析了禾草种类和混播比例对二龄混播禾草、苜蓿及禾豆总产量的影响。结果表明:禾草种类及混播比例对混播组分及群体产量影响显著(P0.05)。除第1茬禾草产量以苜蓿+虉草混播组合最高外,其余茬次及全年禾草产量均以苜蓿+无芒雀麦混播组合最高,苜蓿+垂穗披碱草混播各茬次及全年禾草产量最低。苜蓿+无芒雀麦和苜蓿+虉草1∶1混播全年禾豆总产量分别比单播苜蓿产量高25.70%(P0.01)和14.21%(P0.05),但禾草产量占比仅为16.10%和16.63%。豆禾1∶2混播全年禾草产量占比达到27.20%~37.57%,但禾豆总产量显著(P0.01)低于其他混播组合。在科尔沁沙地,苜蓿∶禾草1∶1混播短期内可获得最高的禾豆总产量,1∶2混播全年禾豆总产量最低,而禾草产量比最高。     

热带和温带禾本科牧草中半纤维素的单糖组成

本文就三种热带禾草(C_4)和二种温带禾草(C_3)中半纤维素的单糖组成进行了研究。结果表明热带禾草的半纤维素含量普遍高于温带禾草的;随着禾草的成熟,增加的半纤维素主要是由木糖组成的。本文还讨论了不同品种禾草的单糖组成及其差异。     

磷、AM真菌与禾草内生真菌对多年生黑麦草离蠕孢叶斑病的影响

本研究在温室设置不添加磷(P_0)和添加20 mg/kg磷(P_(20))处理,探究丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌幼套球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)与禾草内生真菌(Epichloё)对多年生黑麦草(Lolium perenne)离蠕孢叶斑病(Bipolaris zeae)的影响,以期通过P调节,实现共生微生物的高效利用。多年生黑麦草分别由含有禾草内生真菌(E~+)和不含禾草内生真菌(E~-)的种子建植。主要结果如下:(1)P显著增加了多年生黑麦草的生物量、N、P含量以及AM真菌侵染率(P0.05),但未影响植物发病率。(2)P_0处理下,AM真菌降低了植物生物量和N、P含量,禾草内生真菌反之;P_(20)水平,AM、禾草内生真菌未显著影响植物生长和养分含量(P0.05)。(3)两个P水平下,接种AM真菌处理(AME~-)的发病率最高,含禾草内生真菌的E~+植株最低。(4)AM真菌与禾草内生真菌单独作用或互作的抗病相关酶活性高于对照。     

补播禾草对玛曲高寒沙化草地各经济类群地上生物量的影响

为研究补播禾草对玛曲高寒沙化草地各经济类群地上生物量的影响,于2006年和2007年在甘肃玛曲高寒沙化草地进行了禾草补播试验。结果表明:补播禾草可增加高寒沙化草地草群高度和植被盖度。补播当年,莎草类地上生物量降低,禾草类地上生物量增加。补播第二年,各经济类群地上生物量都增加,禾草类的地上生物量增加最多,占到总生物量的50%左右。其中,中华羊茅(Festuca sinensis)、草地早熟禾(Poa pratensis)和垂穗披碱草(Elymus natans)混播的处理,禾草类和豆科类比对照分别高出34.56%和96.37%,是玛曲高寒沙化草地较好补播处理。补播作为改良天然草场的有效措施,对增加草群高度、覆盖度和提高草地地上生物量具有积极作用。     

联合固氮菌株分泌能力及其对燕麦的促生效应测定

测定了分离自草坪草和燕麦根际的固氮菌株的分泌植物生长素(IAA)能力及其对燕麦的促生效应。结果表明:11株固氮菌都能分泌IAA,其中加前体(色氨酸)浓度在2.16~22.3μg/mL的有9株浓度大于10μg/mL;不加前体浓度在0.81~13.8μg/mL的有6株浓度大于10μg/mL,有6株能够溶解有机磷,3株能够溶解无机磷,且溶磷强度在58~82μg/mL,1株既能溶解有机磷,又能溶解无机磷;试管试验中除了2株效果比对照差外,其他9株株高增加62.8%~142.8%、叶绿素增加2.78%~63.89%、地上植物量增加21.45%~150.48%、地下植物量增加2.04%~70.75%、总根长增加2.27%~41.27%、根表面积增加11.32%~84.9%;另外I017和I012两个菌株分泌激素能力较好,I016菌株综合能力较好。     

三叶草根际溶磷菌溶磷及分泌IAA能力测定

为了获得优良的菌株资源,采用溶磷圈法、钼锑抗比色法和Spot、S2比色法,定性、定量测定了分离自三叶草根际10株溶磷细菌的溶磷和分泌植物生长激素(IAA)的能力,结果表明:各菌株在PKO无机磷培养液中的有效磷增量在106.63～666.01mg/L(P<0.05),菌株ls1-3有效磷增量最大;各菌株在蒙金娜有机磷培养液中的有效磷增量在0.32～58.42mg/L(P<0.05),菌株lhs11有效磷增量最大;有些菌株既能溶解无机磷,又能溶解有机磷,如菌株lhs4和lhs11;有些菌株能溶解无机磷,但无溶解有机磷的能力,如菌株ls1-3和ls1-5。除3个菌株(ls2-11、ls2-16和ls3-2)外,其他菌株都能分泌IAA,分泌量在0.36～20.39mg/L(P<0.05),菌株ls3-5分泌能力最强(20.39μg/mL)。菌株ls1-3、ls2-3、ls3-5、lhs4和lhs11有望作为研制微生物肥料的优良菌株。     

羊草根际促生菌的分离筛选及促生作用研究

植物根际促生菌（PGPR）是定殖在植物根际并且能够促进植物生长发育的一类有益细菌,本研究从不同地区的羊草根际分离筛选具有固氮、溶磷、分泌ACC脱氨酶和分泌生长素（IAA）能力的PGPR菌株,以期为研发PGPR为主的微生物肥料提供菌种资源。本研究从黑龙江兰西、内蒙古锡林浩特和呼伦贝尔3个地区共分离到20株具有固氮酶活性的固氮菌株,固氮酶活性范围为8.71~11.63 nmol C₂H₄·mL^-1·h^-1。通过PKO无机磷培养基和蒙金娜有机磷培养基从3个地区筛选出的溶磷圈直径与菌落直径比值（D/d值）大于1.5的溶解无机磷的PGPR和溶解有机磷的PGPR分别有26和36株,其溶磷量范围分别为7.08~82.71 μg·mL^-1和1.56~32.48 μg·mL^-1。筛选出60株具有ACC脱氨酶活性的PGPR菌株,酶活性范围为0.04~64.31 μmol α-KA·mg^-1 Pr·h ^-1。挑选上述固氮酶活性较高、溶磷能力较强及ACC脱氨酶活性较高的39株PGPR菌株进行分泌IAA能力测定,结果表明这39株PGPR均具有分泌IAA的能力,分泌量范围为3.27~48.97 μg·mL^-1。通过初步试管接种试验,本研究筛选出两株菌株HPS14和XPR2,可促进羊草生长。与对照 ［株高、地上和地下生物量分别为（22.2±0.58） cm,（0.0461±0.0069） g和（0.0038±0.0007） g］ 相比,接种菌株HPS14后羊草的株高、地上和地下生物量分别增加了49.0%,89.2%和243.1%;接种菌株XPR2后羊草的株高、地上和地下生物量分别增加了16.8%,28.9%和240.0%。经16S rRNA基因序列比对鉴定,这两株菌分别属于Inquilinus ginsengisoli和Phyllobacterium loti。本研究结果可为后续PGPR微生物肥料的研制提供菌种资源和理论依据。     

黄芪根际促生菌(PGPR)筛选与特性研究

为获得黄芪根际PGPR菌株并明确其促生特性,可为其在生产中的应用提供依据,本研究以黄芪的根瘤、根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选根瘤菌与溶磷菌,测定根瘤菌固氮酶活性、溶磷菌株的溶磷能力及分泌3-吲哚乙酸(IAA)的能力,从中筛选出综合性能优良的菌株,并运用生理生化鉴定和16S rDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定优良菌株的种属。结果发现,溶磷菌数量的分布具有根系表面(RP)>根表土壤(RS)>远根土(NRS)>根内(HP)的规律,有明显的根际效应;经分离纯化获得76 株PGPR菌,其中根瘤菌1株、溶解无机磷菌株42 株和溶解有机磷菌株33 株,其中可分泌IAA能力的溶磷菌株有7株;筛选出综合性能优良,有进一步开发应用潜力的溶磷菌株7株,根瘤菌1株,经鉴定溶磷菌中3株为Pseudomonas sp.,3株为Bacillus sp.和1株为Klebsiella oxytoca,根瘤菌为Rhizobium sp.,这为研制生物菌肥提供优良菌种,同时丰富优良根际促生菌资源库。     

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。     

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。     

贵州黄壤地区葛藤根际溶磷细菌溶磷、分泌IAA及其它特性研究

从葛藤(Pueraria lobata)根际分离出8株具有较强溶解无机磷能力的菌株,溶磷圈法测定菌株的HD/CD值(溶磷圈直径HD,菌落直径CD)在2.14～6.73,液体振荡培养下菌株对磷酸钙的溶解量在72.28～159.15mg/L,菌株培养液pH值较初始培养基的pH值7.0均下降。菌株GTR2和GTR15溶解磷酸钙(分别为159.15mg/L、138.72mg/L)及分泌IAA能力(分别为12.71mg/L、14.44mg/L)均较大,且均为碱性菌株,能在甘露醇等多种碳源上较好生长。综合各菌株的溶磷及分泌IAA能力,菌株GTR2和GTR15有望成为高效微生物磷肥接种剂的优良菌种。     

IAA改善PEG处理下白三叶幼苗叶片抗氧化保护和渗透调节能力

以‘Pixie’白三叶(Trifolium repens cv.‘Pixie’)为试材,通过PEG(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫,研究植物生长素(IAA)对白三叶幼苗抗旱性的影响。结果表明,1μmol·L~(-1) IAA能够显著(P0.05)提高15%PEG(-0.3 MPa)干旱胁迫下白三叶幼苗的抗旱性;外源IAA不同程度地提高了白三叶幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,以及还原型ASA和GSH的含量,降低相对电导率、丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量,有效缓解了叶片膜质损伤和氧胁迫伤害;外源IAA亦可显著提高白三叶叶片总氨基酸和游离脯氨酸含量,有效降低了渗透势,提高叶片相对含水量。相似地,干旱条件下外源1μmol·L~(-1) IAA提高了离体叶片相对含水量并有效缓解了膜质损伤,但60μmol·L~(-1)极性运输抑制剂(NPA)以及60μmol·L~(-1)合成抑制剂(L-AOPP)不同程度地加剧了叶片失水和膜质损伤。以上结果表明:1μmol·L~(-1)IAA通过提高干旱胁迫下白三叶抗氧化保护能力和渗透调节能力,改善了白三叶幼苗的抗旱性。     

溶磷菌分泌有机酸与溶磷能力相关性研究

为了研究溶磷菌的溶磷机理,探究溶磷菌分泌有机酸的种类和数量与溶磷能力的相关性。利用PKO无机磷液体培养基对筛选自兰州周边的苜蓿(Medicago sativa)、白三叶(Trifolium repens)和红三叶(Trifolium pratense)根际的6株溶磷菌进行液体培养,采用钼蓝比色法和高效液相色谱法测定溶磷量及分泌有机酸的种类和数量。结果表明,各菌株溶磷量差异显著(P<0.01),有效磷增量在106.53~373.44 mg·L^-1之间。供试菌株分泌有机酸的种类主要有草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸和丁二酸等,但分泌有机酸的种类和数量差异较大。溶磷菌的溶磷量与总有机酸量间存在一定相关性,但有效磷增量并不完全由总有机酸量来决定,有机酸的种类和数量对溶磷量也有一定的影响,各种有机酸对溶磷量的影响程度和作用机理有待进一步研究。     

桑树根际解磷细菌的分离鉴定及解磷能力测定

桑树根际解磷细菌能够改善桑树营养,促进根系生长。利用选择性培养基,从桑树根际分离获得32个具有解磷能力的细菌分离物,经rep-PCR基因指纹分析得到19株解磷细菌。经解磷能力测定,PYP2、PYP4、PYP6、FYP2菌株具有较强的解有机磷能力,FWP7、PWP4菌株具有较强的解无机磷能力,FWP1、FWP9、FWP11、PYP6和PWP1菌株的解有机磷和无机磷能力均较强。利用菌落形态特征观察及16S rDNA碱基序列测定和同源性分析,对具有较高解磷能力的菌株进行了鉴定:FWP1、FWP11、PYP2、PYP6、FYP2菌株为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),FWP9和PWP1菌株为贪噬菌属(Variovorax sp.),FWP7、PWP4菌株为根瘤菌属(Rhizobium sp.)。