高寒草甸嵩草、珠芽蓼根际优良植物根际促生菌的分离筛选及促生特性研究

为从高寒草甸优势牧草(蒿草、珠芽蓼)根际筛选具有优良促生特性的植物根际促生菌(PGPR),探寻其根际分布规律,并为后期生产应用提供支撑。采用选择性培养基法筛选根表土(RS)、根表面(RP)和根内(HP)细菌,用点接种法在选择培养基(Pikovaskaia's 培养基、蒙金娜、无氮培养基)中复筛具溶磷、固氮特性菌株;采用钼蓝比色法、气相色谱法和高效液相色谱法分别测定菌株溶磷量、固氮酶活性和分泌植物激素[PHs:吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₃)、反式玉米素(t-Z)]含量。结果表明:共筛出细菌68株,复筛出溶磷固氮PGPR 43株;其中,溶解无机磷菌17株(溶磷量:9.39~94.79 μg·mL^-1),溶解有机磷菌22株(溶磷量:10.37~72.82 μg·mL^-1),固氮菌30株[固氮酶活性:3.79~3193.07 nmol (C₂H₄)·h^-1·mL^-1];分泌IAA菌26株(IAA含量:0.24~69.98 μg·mL^-1),分泌GA₃菌32株(GA₃含量:0.34~68.87 μg·mL^-1)和36株分泌t-Z菌(t-Z含量:0.11~47.59 μg·mL^-1)。植株根际促生菌PGPR均表现出根表面RP区细菌数显著高于根表土RS和根内HP区,珠芽蓼根际筛选出的PGPR多于嵩草根际;蒿草PGPR溶解有机磷能力强于珠芽蓼根际PGPR,但溶无机磷PGPR数目和能力相反。分泌植物激素PHs菌株在能力和数量上均表现出t-Z>GA₃>IAA的趋势。因此,优良溶磷菌(ZNRS2、SNRP2、ZKHP3、ZKRP1),优良固氮菌株(SKRP2、SNHP1、ZNRS3)和优良产植物激素PHs菌(SKHP3、ZNHP2、ZKRS2、ZKRP1、ZKRP2)可用于后期微生物肥料制作和相关研究,其中ZKRS2的促生功能较多,可进行深入挖掘。     

高寒草地耐低温植物根际促生菌的筛选鉴定及特性研究

为获得优良植物根际促生菌(PGPR)并明确其促生特性,以红原地区广泛分布的3种高寒草地优势植物为材料,采用选择性培养基从3种高寒植物根际分离、筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素能力的耐低温植物根际促生菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。结果表明:毛稃羊茅、洽草、紫穗鹅观草植物根际分布着大量根际细菌,且PGPR在根际不同部位的数量呈现出根系表面(RP)>根表土壤(RS)>根内(HP)的分布规律。经筛选共获得76株PGPR菌株,其中固氮菌30株,其固氮酶活性为124.61～311.04 nmol C₂H₄·h^-1·mL^-1;溶解无机磷菌株24株,溶解有机磷菌株22株,溶磷量分别为249.85～558.07μg·mL^-1和52.25～158.77μg·mL^-1。挑选固氮酶活性较高、溶磷能力较强的27株PGPR菌株进行分泌植物激素能力测定,26株菌株具有分泌赤霉素(GA₃)的能力,分泌量为0.60～52.91μg·mL     

植物根际促生菌对两种真菌病害病原的抑制作用及其鉴定

利用钼蓝比色法、乙炔还原法和高效液相色谱法分别测定了分离自5种植物根际的19株细菌溶磷、固氮和分泌生长素特性;用平板对峙生长法测定了19株细菌对黄瓜枯萎病菌和小麦根腐病菌的抑制作用;结合菌株形态、生理生化反应,利用分子生物学方法鉴定了其中8株优良细菌。结果表明,菌株Bacillus subtilis LM4-3固氮酶活性较高[244.88 nmol C₂H₄/(mL·h)];菌株B. subtilis LHS11-1溶磷能力较强(205.77 mg/L);菌株PGRS-3分泌IAA能力较好(40.78 μg/mL)。5株菌株能够有效拮抗黄瓜枯萎病菌,其中B. subtilis FX2-1抑菌活性较强(活菌抑制率69.07%,发酵液抑制率51.73%)。7株菌株能够有效拮抗小麦根腐病菌,其中B. subtilis FX2-1抑菌活性较强(活菌抑制率 78.17%),B. subtilis LHS11-1发酵液抑制率高达81.52%。其他具有较好促生或拮抗上述两种病原真菌的菌株经鉴定,分别属于蜡样芽孢杆菌(B. cereus,菌株XX1)、短小芽孢杆菌(B. pumilus,菌株F1-4和LX22)、简单芽孢杆菌(B. simplex,菌株XX6)和荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens,菌株XX5)。     

高寒草甸多枝黄耆根际促生菌特性研究与鉴定

采用选择培养基分离高寒草甸优势豆科牧草多枝黄耆根表土、根表面和根内的促生菌,用钼蓝比色法、乙炔还原法和高效液相色谱法对菌株促生特性进行测定,并通过16S rDNA测序和序列同源性比对鉴定优良促生菌。结果表明：从多枝黄耆根际共分离到65株植物根际促生菌(PGPR),复筛出13株具有多种促生特性的PGPR,其溶解有机磷量在11.17～152.14μg/mL之间,溶解无机磷量在257.21～513.77μg/mL之间,固氮酶活性在17.05～132.19 nmol C₂H₄/(h·mL)之间;复筛的13株菌株中有5株能分泌吲哚乙酸(IAA)、反式玉米素(t-Z)和赤霉素(GA₃),分泌量分别为0.126～0.495μg/mL、0.127～0.996μg/mL、0.836～19.980μg/mL;共鉴定出8株优良PGPR,其中5株为假单胞菌属(Pseudomonas),1株为黄杆菌属(Flavobacterium),1株为不动杆菌属(Acinetobacter),1株为泛菌属(Pantoea),研究结果丰富了植物根际促生菌菌种资...     

甜高粱根际溶磷菌溶磷能力及菌株特性研究

利用蒙金娜培养基,从甜高粱根际分离具有溶磷能力的菌株,通过溶磷圈法筛选出5株溶磷能力较强的菌株,利用钼锑抗比色法和Salkowski比色法分别对溶磷特性与分泌IAA能力进行测定,结果表明,筛选的菌株分解磷酸钙的能力存在显著差异,溶磷量在107.26~233.95 μg/mL之间,各菌株均具有分泌IAA能力,IAA分泌量在15.23~27.79 μg/mL之间,接种溶磷菌后甜高粱株高、茎粗、干重都比对照明显提升。因此, 溶磷能力和分泌IAA能力较强的菌株(WD₅₁、WD₂₀) 可作为研制微生物肥料的优良菌株。     

若尔盖高寒草地优势牧草植物根际促生菌的筛选及特性

通过探究若尔盖高寒草地优势牧草根际促生菌的分布特征，筛选植物根际促生菌(PGPR)，为研制适宜高寒草地的微生物菌剂提供菌种资源。本研究在低温条件下，采用选择性培养基，从若尔盖高寒草地中的早熟禾(Poa annua)、老芒麦(Elymus sibiricus)根际筛选PGPR。通过钼锑抗比色法测定菌株的溶磷能力，利用乙炔还原法测定菌株的固氮能力，通过16S rRNA基因扩增与系统发育分析确定菌株的分类地位。结果表明，共分离筛选出49株PGPR，其中，溶磷菌28株、固氮菌21株。溶磷菌中17株菌能够溶解无机磷，溶磷量介于290.32～457.77μg·mL^-1，菌株PBRS2溶无机磷量最大，达457.77μg·mL^-1;11株菌能够溶解有机磷，溶磷量介于1.64～6.95μg·mL^-1，菌株MBRS15溶有机磷量最大，达6.95μg·mL^-1。21株固氮菌的固氮酶活性介于93.33～234.35 nmol·(h·mL)^-1，菌株NARS10固氮酶活性最高，达234.35 nmol·...     

高原早熟禾根际促生菌分离筛选及特性研究

为获得高原早熟禾（Poa alpigena L.）根际优良促生菌资源,从甘南草原采集高原早熟禾样品,从其根际分离筛选具有溶磷、固氮能力的促生菌株,研究其促生特性,并验证其对高原早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响,在此基础上,运用16S rRNA基因分析法确定其分类地位。结果发现：共分离出32株具有促生作用的菌株,筛选出的5株优良菌株中溶解无机磷菌株有4株,溶有机磷菌株3株,固氮菌4株;5株菌株均具有分泌吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）的能力,分泌量在9.62~76.16 μg·mL^-1之间;待测菌均能提高高原早熟禾幼苗的发芽率、发芽指数、幼苗活力指数,并能促进高原早熟禾幼苗的生长;分类地位鉴定结果表明5株菌中有2株枯草芽孢杆菌,1株蕈状芽孢杆菌,1株不动杆菌以及1株荧光假单胞菌。本研究为进一步的促生菌机理研究和功能微生物资源开发奠定了基础。     

高寒草地优势植物根际细菌促生特性及初步鉴定

筛选获得能促进高寒草地退化植被生长的优良耐低温植物根际促生细菌(PGPR)，能够丰富高寒草地优良菌株资源库。本研究以前期分离的18株细菌菌株为研究对象，采用乙炔还原法、钼锑抗比色法、Salkowski比色法和平板对峙法分别检测了18株菌株的固氮、溶磷、分泌植物生长激素(IAA)和抑制植物病原真菌的能力。结果表明：有14株菌均具有固氮、溶磷、分泌IAA特性，其中固氮酶活性为25.43～230.52nmol·(h·mL)^-1，溶有机磷量为66.90～115.06μg·mL^-1，溶无机磷量为9.22～380.28μg·mL^-1，分泌IAA量为12.45～71.71μg·mL^-1。其中2株菌编号为LMG2、LMJ2拮抗病原菌锐顶镰孢菌(Gibberella acuminata)效果显著，对其抑制率分别为30.75%和31.00%。综合比较各菌株特性，筛选出6株优良PGPR进行16S rRNA基因序列比对分析以确定其分类地位。经鉴定：菌株LMG2和LMJ2菌株与Pseudomonas piscium P50<...     

溶磷菌溶磷和分泌IAA特性及对苜蓿生长的影响

植物根际溶磷菌不仅可以提高植物对土壤磷素的利用率,同时可以促进根瘤菌的结瘤和固氮作用。利用液体培养法对5株溶磷菌的溶磷特性和分泌IAA能力进行研究,并通过盆栽试验研究接种溶磷菌对苜蓿(MedicagosativaL.)生长的影响。结果表明:各供试菌株溶磷能力差异较大,溶磷能力最强的是LM18(300.3 mg/mL);菌株都有分泌IAA特性,最大分泌量为17.95μg/mL(LM12)。接种溶磷菌后苜蓿株高、茎粗、干重、干鲜比和叶茎比都比对照明显增加。因此,溶磷能力和分泌IAA能力较强的菌株(LM12和LM18)可作为研制微生物肥料的优良菌株。     

黑果枸杞根际促生菌筛选与特性研究

为获得黑果枸杞根际促生菌(PGPR)菌株并明确其促生特性,以黑果枸杞根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选固氮菌与溶磷菌,测定其固氮酶活性和溶磷能力,并对性能优良的菌株利用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定。结果表明:根际促生菌数量的分布具有根系表面(RP)根表土壤(RS)根内(HP)的规律,有明显的根际效应;经分离纯化获得71株PGPR菌,其中,固氮菌21株,且7株菌株的固氮酶活性大于200nmol C2H4/(h·mL);溶解无机磷菌株30株和溶解有机磷菌株20株,13株溶磷量高于300μg/mL的溶磷菌株;综合分析,有6株具有进一步开发应用潜力,且均为Bacillus。研究结果为研制生物菌肥提供了优良菌种,也丰富了优良根际促生菌资源库。     

一株植物根际促生菌Gnyt1的特性研究及分类地位的确定

为明确植物根际促生菌Gnyt1菌株的特性及其分类学地位,以菌株Gnyt1为对象,对其促生特性、生物学特性以及对植物的影响等进行了系统研究,并结合表型特征、生理生化特性以及16S rRNA基因的序列信息等多种方法确定了Gnyt1的分类地位。结果显示,菌株Gnyt1固氮酶活性为3193.07 nmol C_2H_4·h^-1·mL^-1,能高效溶解无机磷和有机磷,能同时分泌植物生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、玉米素(t-Z)等3种植物激素,对温度和pH的耐受性好,对青霉素、链霉素、罗红霉素、头孢拉定4种抗生素没有耐药性,对青稞、番茄、油菜、当归、苜蓿5种作物均无致病性,促生性状相对稳定,对青稞有明显的促进生长、提高产量的作用。初步确定其分类地位为蕈状芽孢杆菌。研究结果显示Gnyt1菌株综合特性优良,具进一步开发利用价值。     

叶面喷施GA3对紫花苜蓿花荚内源激素及种子产量构成的影响

本试验以‘新牧4号’紫花苜蓿（Medicago sativa L.‘XinMu No.4’）为试验材料,在不同生育时期喷施植物生长调节剂赤霉素（gibberellin,GA₃）,探讨紫花苜蓿花荚内源激素含量变化及其对种子产量构成和结荚率的影响。结果显示：在现蕾期苜蓿叶面喷施100 mg·L^-1 GA₃后,可显著降低花荚内源激素GA₃和玉米素核苷（zeatin riboside,ZR）含量（P<0.05）,对脱落酸（abscisic acid,ABA）和生长素（auxin,IAA）含量影响较小;初花期喷施可使花荚内源激素GA₃和IAA含量显著增加（P<0.05）,对ABA与ZR含量影响较小;盛花期喷施可导致花荚内源激素IAA含量显著降低（P<0.05）,但对GA₃,ABA和ZR含量影响较小;结荚期喷施则引起花荚内源激素IAA和ZR含量显著性下降（P<0.05）,而对GA₃和ABA含量影响较小。产量构成因子与种子产量灰色关联度综合分析表明,盛花期处理综合得分最高,种子千粒重和结荚率是影响苜蓿种子产量的主要因素;喷施100 mg·L^-1 GA₃处理对紫花苜蓿产量构成因子影响不大,但现蕾期喷施对种子产量影响较大,较对照组降低48.24%。综上所述,喷施GA₃的适宜时期为盛花期,在苜蓿制种生产中建议使用低浓度喷施。     

甘肃野生草地早熟禾内源激素含量的变化与无融合生殖率的关系研究

为探究甘肃野生草地早熟禾无融合生殖率与内源激素之间的关系,以8个不同无融合生殖率的甘肃野生草地早熟禾种质为试验材料,采集不同发育时期的新鲜小穗样品,测定玉米素(ZT)、吲哚-3-乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)的含量,并分析了内源激素含量与无融合生殖发生的关系。结果表明:ZT和ZR在小穗发育初期呈现出下降趋势,在抽穗后2 d最低,之后ZT逐渐上升而ZR在开花期达到峰值后又开始下降,GA₃和IAA均表现出先增加后下降的趋势,但GA₃在抽穗后2 d达到峰值,IAA则是在开花期含量最高;研究发现,在小穗发育初期,无融合生殖率较低的材料(甘南、清水、肃南和兰州)ABA激素水平无显著变化,相反无融合生殖率较高的材料(陇西、秦州、定西和陇南)的ABA含量均呈现出逐渐下降的趋势,所有材料开花期至乳熟期均出现猛增,之后又急剧下降。相关性分析结果表明:无融合生殖率与ZT、ZR、ABA、(ZT+ZR)/IAA和(ZT+ZR)/ABA呈显著正相关,与GA₃、IAA/ABA和GA₃/ABA呈显著负相关,与IAA无显著相关性。因此,高ZT、ZR和低ABA含量、高(ZT+ZR)/IAA和(ZT+ZR)/ABA比值更可能促进胚珠向无融合生殖途径发育,高GA₃含量可能促进胚珠向有性生殖途径发育。     

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...     

低磷胁迫对红豆草光合、叶绿素荧光及内源激素的影响

为探究低磷胁迫对红豆草(Onobrychis viciaefolia)光合作用、叶绿素荧光以及内源激素的影响,本试验采用营养液沙培法,以耐低磷5号和磷敏感1号红豆草为试验材料,设置常磷(1.00 mmol·L^-1 KH₂PO₄)和低磷(0.01 mmol·L^-1 KH₂PO₄)胁迫处理,于不同胁迫天数后测定形态、光合以及内源激素含量变化。结果表明：低磷胁迫抑制红豆草生长和光合作用,在低磷胁迫下,除非光化学淬灭系数外,供试红豆草叶绿素荧光参数均下降。随着胁迫时间的延长,2份红豆草材料地上和地下部玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA₃)及其之间的比值变化趋势不一致,耐低磷红豆草地上和地下部ZT,GA₃,IAA,ABA耐低磷系数大于磷敏感材料。相关性分析表明,IAA与光合作用和叶绿素荧光显著相关,ABA与IAA,ZT,GA₃呈负相关。研究结果可为红豆草耐低磷特性研究提供...     

菊芋内生固氮菌分离、鉴定及特性研究

通过气相色谱,结合乙炔还原法,对菊芋根系的内生固氮菌进行了分离和鉴定。结果表明,筛选得到的7株具有固氮酶活性的菌株,分别属于根瘤菌属,寡养单胞菌属,假单胞菌属和肠杆菌属。菌株之间固氮酶活性相差较大,固氮酶活性较高的菌株较少,100 nmol/(mL·h)以上的只有cho1和cho9两株菌。菌株cho4的耐盐性较高,可以在盐浓度为7%的条件下正常生长。分离得到的菌株中,有5株具有解磷活性,其中以菌株cho7的活性最高,为63.84 μg/mL。菌株全部都具有分泌生长素的能力,但差异较大,分泌IAA浓度最高的是cho2,达到13.49 μg/mL。     

羊草有性生殖数量性状对不同外源植物激素喷施时间和浓度的响应

羊草克隆繁殖能力强,有性繁殖能力弱,提高羊草种子产量和质量对羊草种群恢复具有十分重要的意义。植物激素是一类影响植物发育繁殖的微量物质,本研究在返青期和分蘖期,对羊草叶面喷施不同浓度的赤霉素（GA₃）、激动素（KT）和生长素（IAA）后,分析了羊草有性生殖数量性状的变化情况。结果表明,羊草有性生殖受外施植物激素的种类、浓度和喷施时间影响。其中,GA₃和KT表现为促进作用,但IAA表现为无作用或抑制作用;在返青期喷施高浓度（150 mol·L^-1） GA₃对小穗数、小花数、结实数、穗重和粒重均有显著提升作用,但在分蘖期施用则不显著;在返青期施用高浓度的KT能有效增加小穗数和粒重,在分蘖期施用两种浓度均能显著增加穗重、粒重和结实数,低浓度的效果优于高浓度。因此,为了提高羊草种子产量,可以选择在返青期喷施150 mol·L^-1的GA₃,或在分蘖期喷施75 mol·L^-1的KT。     

打破野生藏沙蒿种子休眠方法的筛选与评价

为筛选能够打破野生藏沙蒿（Artemisia wellbyi）种子休眠的适宜方法，本研究采用不同温度的温水浸种，不同浓度硝酸钾（KNO₃）、赤霉素（GA₃）、吲哚乙酸（IAA）、微量元素浸种以及不同浓度过氧化氢（H₂O₂）、聚乙二醇（PEG-6000）浸泡滤纸等7种方法处理藏沙蒿种子，测定种子萌发及活力指标，并利用隶属函数法将各指标进行综合评价。结果表明：随着KNO₃浓度的升高，藏沙蒿种子的相对发芽率呈现升高的趋势；且高浓度KNO₃对藏沙蒿种子根的伸长有较高促进作用；低浓度的GA₃，IAA，PEG-6000和30℃温水浸种对藏沙蒿种子萌发有促进效果；微量元素浸种对藏沙蒿种子的萌发影响较对照差异不显著；较高H₂O₂浓度下藏沙蒿发芽指数有所升高，但对其根长和芽长有一定抑制作用。综合分析，不同浓度GA₃，10 mg·L^-1IAA浸种处理12 h对藏沙蒿种子的萌发促进效果整体最优，可以作为打破藏沙蒿种子休眠的适宜方法。