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·...     

若尔盖高寒补播草地燕麦根际促生菌的筛选及促生特性研究

筛选若尔盖高寒补播草地燕麦根际的植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR),可为生产适宜其微生物菌肥提供优良菌种资源。本研究采用选择性培养基筛选具不同功能的PGPR,并测定菌株的固氮酶活性、溶磷量、植物激素分泌量，16S rDNA基因序列与系统发育分析确定菌株的分类地位，促生试验检验菌株的促生效果。结果表明，从燕麦根际初步筛选出12株促生特性优良的PGPR,其中，7株具有多种促生特性，占总细菌数的58.33%,以假单胞菌属(Pseudomonas)为主，最终筛选出4株促生效果最好的PGPR,其中，菌株NCRS21、PCRS14对燕麦生长的促进作用显著(P<0.05),菌株NCHP9、MCRS16对土壤速效磷含量的促进作用显著(P<0.05)。因此，菌株NCHP9,MCRS16,PCRS14,NCRS21的促生能力稳定，在生产适宜若尔盖高寒补播草地的微生物菌肥方面具有应用潜力。     

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     

东祁连山7种禾草根际溶磷菌筛选及其溶磷特性

采用PKO无机磷和蒙金娜有机磷选择性培养基,从东祁连山(甘肃省天祝县及周边地区)天然草地上的7种禾草根际分离出溶解无机磷菌株109株,溶解有机磷菌株143株。各菌株生长速度及形态特征差异较大。7种禾草根际溶解无机和有机磷菌株数量,除醉马草(Achnatherum inebrians)溶解无机磷呈根表土壤根系表面根内的分布趋势外,其他均呈现出根系表面根表土壤根内的分布趋势。大部分溶解无机磷菌株在10 d时溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)不再增大,而溶解有机磷菌株则在14 d时不再增大。利用钼蓝比色法测定菌株溶磷能力,结果表明,109株溶解无机磷菌株培养液中有效磷含量在0.47~582.46μg·m L-1,最大为菌株PCRP5;143株溶解有机磷菌株培养液中有效磷含量在0.07~14.76μg·m L-1,最大为菌株MCMRS4;蒙金娜培养基pH与有机磷菌株有效磷含量无显著相关性(P0.05),PKO培养基pH与无机磷菌株有效磷含量之间呈极显著负相关(P0.01)。     

燕麦根际促生菌特性研究

本试验用乙炔还原法和比色法对燕麦根际分离的9个PGPR菌株进行了酸碱度、温度和耐盐性试验,并对这些菌株的固氮、溶磷和分泌植物生长激素性能进行了测定,结果表明,其最适宜的光照强度为2 000～3 000 lx,其细胞生长的最适pH值为7.0～7.2,对盐分(NaCl)的浓度不高于1%为宜,最适宜的生长温度范围在28～30℃之间.筛选出固氮、溶磷、分泌植物生长激素和生态适应性均表现优良的菌株N-4、K-1、O3和O5.     

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...     

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。     

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...     

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。     

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。     

岷山红三叶根际优良促生菌对其宿主生长和品质的影响

从岷山红三叶根际分离出高效溶磷菌,并对其分泌生长激素、拮抗病原菌特性进行测定,筛选出优良促生菌6株,根瘤菌1株,按照一定比例混合制成复合菌肥,进行盆栽试验,研究复合菌肥对岷山红三叶产量、品质及异黄酮含量的影响。结果表明:利用筛选的优良促生菌和根瘤菌研制的复合微生物菌肥符合《微生物肥料》标准(NY227-94)。75%化肥+PGPR菌肥处理使岷山红三叶干草总产量较CK增加4.76%,同时,该处理可提高红三叶粗蛋白、粗灰分、钙、磷含量,降低中、酸性洗涤纤维含量;50%化肥+PGPR菌肥处理对岷山红三叶的总干草产量、营养品质以及4种异黄酮的含量均没有显著影响。     

牧草根际促生菌资源数据库管理系统构建

通过对甘肃农业大学草业微生物实验室保存的植物根际促生菌资源的收集,整理和分析,设计并构建了牧草根际促生菌资源数据库管理系统。该系统采用Access 2003+Visual C++6.0设计,整个管理系统分为基本数据管理和系统服务管理2个模块,基本数据管理模块主要对收集的根际促生菌资源进行录入,系统服务管理模块提供可视化界面,设置查询窗口、数据浏览窗口和表格导出窗口,也可修改、添加及删除数据,还具有统计功能。构建的系统收录了甘肃农业大学草业微生物实验室保存的所有促生菌(PGPR)株的详细文本及图片材料,信息量大,功能全面,操作简便,解决了牧草根际促生菌资源的数字化有效存储管理。     

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)。     

根际促生菌筛选及其接种剂对箭薚豌豆生长影响的研究

通过测定分离自箭薚豌豆和玉米根际4株细菌的固氮酶活性、溶磷量及分泌生长素能力,将其制成植物根际接种剂,并结合半固体培养试验测定接种剂对箭薚豌豆生长的影响。结果表明,菌株J3-1、J1-15和Y16具备溶磷和分泌生长素能力,J1-15的溶磷能力最强,为548．9 mg／L,Y16分泌生长素能力最好,达17．8μg／mL,且菌株Y16具较强固氮能力,J3固氮酶活性为366．51 C2 H4 nmol／（mL·h）。与对照组相比,单一菌株制备的接种剂处理（Y16）可使箭薚豌豆地上生物量、地下生物量分别显著增加104．5％和254．1％（P＜0．05）,复合接种剂处理F（J3-1＋J1-15＋Y16＋J3）使箭薚豌豆地上和地下生物量分别增加76．1％和192．3％。综合各指标,复合接种剂处理效果明显优于单一接种剂,处理F（J3-1＋J1-15＋Y16＋J3）可使箭薚豌豆株高、根长、根表面积、根体积、根系活力,分别较对照增加29．4％,70．0％,174．0％,194．6％,38．3％。这主要是由于菌种间的互作效应造成的。     

无脉苔草根际优良促生菌鉴定及其作用研究

采用钼蓝比色法(molybdenum blue colorimetry, MBC)、乙炔还原法(acetylene reduction assay, ARA)及高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)测定了分离自无脉苔草根际的6株根际促生菌溶磷、固氮及分泌激素的特性,并利用16S rDNA序列分析技术对筛选出的2株优良促生菌进行鉴定。结果表明,6株促生菌的溶磷量在298.17~554.67 mg/L之间,其中菌株TPRS3的溶磷能力最强(554.67 mg/L);6株促生菌中有4株具有固氮能力,固氮酶活性在170.19~456.87 nmol C₂H₄/(mL·h)之间,菌株TPRS19的固氮能力最强,固氮酶活性为456.87 nmol C₂H₄/(mL·h),菌株TRPS3和TPRS12无固氮能力;6株促生菌均具有分泌植物激素的能力,其中3-吲哚乙酸(IAA)分泌量在8.20~86.36 mg/L范围内,赤霉素(GA₃)在26.36~135.90 mg/L范围内,反-玉米素(t-Z)在9.55~141.68 mg/L范围内,菌株TPRS19分泌IAA的能力最强,为86.36 mg/L,菌株TPRS5分泌GA₃的能力最强,为135.90 mg/L,菌株TPRS2分泌t-Z的能力最强,为141.68 mg/L,菌株TPRS3、TPRS5、TPRS12和TPRS19兼具分泌3种激素能力。经鉴定,菌株TPRS5为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株TPRS19为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),这2株菌有望作为研制微生物肥料的优良菌株。     

饲用玉米根际促生菌资源筛选及其特性研究

为获得玉米根际促生菌(PGPR)菌株并明确其功能特性;以玉米根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选溶磷菌与固氮菌,测定所选菌株溶磷能力和固氮酶活性,并测定其产IAA的能力,从中筛选综合性能优良的菌株,在此基础上,运用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定优良菌株的种属。结果表明:玉米根际有大量PGPR菌,分布特征表现出根表(RP)根表土(RS)远根土(NRS)根内(HP)的数量分布规律,呈根际效应。最终获得262株PGPR菌,其中固氮菌48株,溶解无机磷细菌108株,溶解有机磷细菌106株,有分泌IAA能力的菌株15株。筛选出综合性能优良、有进一步开发应用潜力的菌株7株。经鉴定其中3株为Pseudomonas fluorescens;2株为Bacillus subtilis;Klebsiella oxytoca和Bacillus megaterium各1株。     

复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米的促生效应

通过测定16株供试菌株的固氮酶活性、溶磷量、分泌生长激素能力以及拮抗病原菌特性,筛选出5株优良促生菌,将其与1株豌豆根瘤菌(ACCC 16101)制成复合微生物接种剂,进行田间小区试验,研究复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米体系生长状况及产量的影响。结果表明,复合微生物接种剂在210 d的储存期内有效活菌数均大于3.0×10⁹ cfu/mL,符合《微生物肥料》标准(NY227-94)。与使用100%化肥相比,制成的复合微生物接种剂替代20%化肥后,豌豆成熟期的根长增加3.18 cm(P<0.05),豌豆盛花期和成熟期的根系干重分别增加0.88和2.39 g(P<0.05),豌豆单株结荚数、单荚粒数、单株粒重、籽粒产量分别增加1.2个、0.5个、0.63 g、0.64 t/hm²(P<0.05);玉米开花期株高增长8.91 cm(P<0.05),玉米穗重、籽粒产量分别提高4.33 t/hm²、1.87 t/hm²(P<0.05)。复合微生物接种剂替代20%化肥使豌豆、玉米分别增收972.00元/hm²、3835.05元/hm²。     

促进植物生长菌的研究进展

从禾本科等植物根际分离具有固氮、溶磷、产生植物激素及分泌抗生素等功能的PGPR菌株研究成为微生物学研究及生物-生态肥料开发的一个重要领域和热点。介绍了PGPR菌的含义、特征及主要种类以及PGPR菌在农牧业中的应用现状,同时对其研究及应用中存在的问题和发展前景作了简评。