枯草芽胞杆菌WY8-7的溶磷、抑菌及促生长作用

[目的]本文旨在筛选兼有溶磷和抑菌作用的微生物菌株,分析其在水体和土壤中的溶磷效果以及对植物生长的作用,同时分析其抑菌活性,鉴定其抑菌物质。[方法]采用稀释涂平板法,从茶园土壤中分离具有溶磷和抑菌作用的菌株WY8-7,通过形态学、生理生化和分子生物学分析,确定菌株WY8-7的分类地位;检测菌株WY8-7在土壤和培养液中对难溶性无机磷的降解作用;检测其对苗期玉米植株生长的影响;对峙培养法分析菌株WY8-7对不同病原真菌的抑菌作用;超高效液相色谱四级杆飞行时间质谱鉴定抑菌功能物质。[结果]经鉴定,菌株WY8-7为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis),在固体培养基、液体培养基和土壤中均可转化难溶性无机磷,提升可溶性磷含量;液体振荡培养20 d后,可溶性磷含量达512.77 mg·L~(-1),为对照的174倍;菌株WY8-7可提升土壤中可溶性磷含量,并促进苗期玉米的生长,与对照组相比,在叶长、叶宽、单叶叶面积、株高和鲜质量等指标均有显著增长(P0.05),增长率分别达17.68%、22.08%、42.62%、20.34%和20.59%;质谱分析表明,菌株WY8-7可产生伊枯草菌素A和丰原素A两类抑菌物质,对3种真菌具有高效广谱抑菌作用,对禾谷炭疽菌的抑菌率最高,达87.34%。[结论]分离自茶园的枯草芽胞杆菌WY8-7,在土壤和液体振荡培养中可高效转化难溶性无机磷为可溶性磷,促进苗期玉米植株生长,同时WY8-7还可产生伊枯草菌素A和丰原素A两种脂肽类物质,抑制多种病原真菌生长。WY8-7具有高效溶磷和抑菌作用,为新型微生物菌肥的研发提供重要材料。     

吡咯伯克霍尔德菌WY6-5的溶磷、抑菌与 促玉米生长作用研究

【目的】筛选兼具高效溶磷和抑菌作用的微生物,检测其溶磷效果和抑菌活性,鉴定抑菌代谢产物,并分析筛选微生物对植物生长的作用,为新型多功能抑菌微生物菌肥的研发提供材料。【方法】采集信阳毛尖茶车云山茶厂百年龄茶树根际土壤,稀释后涂布难溶性无机磷或难溶性有机磷培养基表面,培养后检测溶磷活性,测定溶磷圈直径,筛选具有高效溶磷作用的微生物,进行后续溶磷效果分析。高效溶磷菌WY6-5接种于培养液和土壤中,检测不同培养时间下,可溶性磷含量的变化规律,分析菌株WY6-5的溶磷活性;玉米盆栽土壤中接种菌株WY6-5菌液,种植27 d后分析玉米植株长势,检测溶磷菌WY6-5对苗期玉米生长的影响;采用双皿对扣培养法,验证菌株WY6-5产挥发性物质的抑菌作用,检测其对不同病原真菌的广谱抑菌效果,气相色谱串接质谱（GC-MS/MS）分析挥发性代谢物质,鉴定主效抑菌成分。【结果】筛选到3个兼具有降解难溶性无机磷和有机磷作用的微生物菌株,尤以菌株WY6-5溶磷效果最优。培养基培养条件下,对难溶性无机磷的溶解直径达2.3 cm,溶磷圈直径与菌落直径比为4.6;对难溶性有机磷溶解直径3.6 cm,溶磷圈直径与菌落直径比达7.2。表型观察、生理生化鉴定和系统发育树分析表明,菌株WY6-5为乳白色细菌,16S rRNA序列与Burkholderia pyrrocinia CIP 105874和Burkholderia stabilis CIP 106845两个菌株的同源性最高,进化树中聚成独立一支。另外,WY6-5与Burkholderia pyrrocinia具有高度相同的生理生化反应结果。因此,本研究将WY6-5鉴定为吡咯伯克霍尔德菌（Burkholderia pyrrocinia）。WY6-5在液体培养和土壤中均具有较好的溶磷活性,20 d培养时间内,液体培养液中磷含量最高达520.4 mg·L ^-1,为对照组176倍;土壤试验3—20 d期间,WY6-5处理组可溶性磷含量均高于对照组,且在盆栽试验中,能高效促进苗期玉米植株的生长,处理组叶长、叶宽、叶片数、茎粗、株高、鲜重等指标显著优于对照组;同时,菌株WY6-5还可产生挥发性抑菌物质,高效广谱抑制8种重要病原真菌的生长,抑菌率最高达100%,经GC-MS/MS检测发现,挥发性物质含有一种主效抑菌物,相对丰度达97%以上,鉴定为二甲基二硫。 【结论】吡咯伯克霍尔德菌（Burkholderia pyrrocinia）WY6-5分离自茶树根际土壤,在培养基、培养液和土壤环境下,均具有高效的溶磷效果,将难溶性的无机磷转化为植物可吸收的可溶性磷,并促进苗期玉米植株的生长;同时该菌还可产生挥发性抑菌物质二甲基二硫,高效抑制8种重要植物病原真菌的生长,抑制率最高达100%。菌株WY6-5兼具有提升土壤磷肥力、促进植物生长和和抑制真菌病害等多种重要作用,具有较好的生物学功能。