多功能植物根际促生菌 DD3 的功能特性及对大蒜幼苗的促生效果

【目的】植物根际促生菌 (plant growth promoting rhizobacteria, PGPR) 能够促进植物生长、防治病害、增加作物产量,具有较好的环境兼容性、不易引起抗性、效果持久稳定等优势。筛选高效多功能菌,探索抗病促生机理,对开发防控大蒜土传病害的微生物技术,发展“高产、优质、高效、生态、安全”的大蒜产业具有十分重要的理论和现实意义。 【方法】以实验室前期从山东省金乡县连作大蒜根部分离的 70 株细菌为供试菌株,筛选对大蒜根腐病病原真菌拟枝孢镰刀菌 (Fusarium sporotrichioides) ACCC37402 和大蒜叶枯病病原真菌链格孢属菌株 (Alternaria sp.) D14011-1 具有较好拮抗效果的菌株;采用 16S rDNA 基因序列同源性分析,对其进行初步鉴定;通过测定菌株对抗生素的敏感性、水解蛋白能力、产铁载体能力、产 HCN 能力等,研究菌株的拮抗特性;通过测定菌株的固氮能力、溶磷能力、产 IAA 能力,产 ACC 脱氨酶能力等,研究菌株的促生特性;通过温室盆栽试验,进行多功能菌菌悬液及其无菌发酵液对大蒜幼苗生长的影响以及抗病效果研究。 【结果】菌株 DD3 对大蒜根腐病病原真菌 ACCC37402 和大蒜叶枯病病原真菌 D14011-1 具有较好拮抗效果,抑菌率均为 45%;经 16S rDNA 基因序列同源性分析,初步确定为芽孢杆菌属 (Bacillus) 菌株。其它功能特性研究结果显示:菌株 Bacillus sp. DD3 具有水解蛋白能力、产 HCN 能力、产铁载体能力、固氮能力、溶解有机磷和无机磷的能力;对氨苄青霉素钠、硫酸卡那霉素等 11 种抗生素无耐受性,不具有分泌吲哚乙酸 IAA 能力和产 ACC 脱氨酶能力。盆栽试验显示,接种 Bacillus sp. DD3 菌悬液对大蒜根腐病的防治效果较好,防控率达 80%。接种 Bacillus sp. DD3 及其无菌发酵液后能够促进大蒜幼苗的生长,其中接种菌悬液效果更佳。 【结论】菌株 Bacillus sp. DD3 兼具多种功能特性,对大蒜根腐病具有较好的拮抗效果,同时可以显著促进大蒜幼苗生长,有望进一步研究开发成为微生物肥料生产菌种。     

一株百合内生细菌 Burkholderia sp. FJb-2的分离鉴定及其体外抑菌促生效应

从北京市房山区百合资源圃采集红芯百合(Fangio)植株样品,通过组织块分离法分离内生细菌;进一步以百合灰霉病菌—灰葡萄孢菌( Botrytis cinerea)ACCC36423、百合叶尖干枯病菌—葡萄座腔菌( Botryosphaeria dothidea)ACCC37263和百合枯萎病菌—尖孢镰刀菌( Fusarium oxysporum)F01139等几种主要百合病原真菌为指示菌,采用平板对峙法筛选具有拮抗活性的拮抗菌株;并对拮抗菌株进行产 1-氨基环丙烷 -1-羧酸(ACC)脱氨酶活性、产生长素(IAA)、溶磷、产铁载体等多种植物促生特性测定;最后通过形态观察及 16S rRNA基因序列分析,初步鉴定其种属。结果从百合茎部分离获得一株内生细菌菌株 FJb-2;该菌株对灰葡萄孢菌、葡萄座腔菌和尖孢镰刀菌均有较高拮抗活性,对病原真菌生长的抑制率范围为 60%～ 81%;该菌株产 ACC脱氨酶活性为     

我国大蒜主产区大蒜根腐病病原真菌的分离及致病性初步研究

大蒜根腐病是我国大蒜主产区山东省金乡县及其周边地区大蒜的主要病害之一。采用常规组织分离法,从连续3 年采集的51 份大蒜根腐病根样品中分离纯化潜在大蒜根腐病病原菌真菌62 株,通过形态学和分子生物学对菌株进行鉴定,结果显示主要类群为镰刀菌属(Fusarium)和茎点霉(Setophoma);采用柯赫氏法则,明确镰刀菌属H9 为大蒜根腐病病原菌;采用温室水培试验,研究不同浓度大蒜根腐病病原菌H9 对大蒜幼苗的致病能力,结果显示致病能力与接种量呈正相关,接种孢子浓度2×109 cfu/mL、接菌量为100 和150 mL,40 d 后就可以导致大蒜幼苗产生严重的根腐病。综上,我国山东及周边地区大蒜主产区根腐病的主要病原真菌为镰刀菌属(Fusarium)和茎点霉属(Setophoma),为该地区大蒜根腐病的科学防治提供理论依据。     

马铃薯内生固氮菌的分离及其促生特性研究

内生固氮菌是一类重要的植物促生菌,占据着植物组织内有利于营养供应和微环境适宜的生态位,能更好的发挥促生功能,促生机制包括固氮、解磷、产植物生长素、产ACC脱氨酶、产铁载体及拮抗病害等。本文从连作3年马铃薯根筛选获得8株内生固氮菌,其中短芽孢杆菌属(Brevibacterium)3株,芽孢杆菌属(Bacillus)3株和泛菌属(Pantoea)2株。促生特性研究发现:菌株Brevibacterium sp.GWR4具有较高固氮酶活性[16.206nmol C2H4/(mg蛋白质·h)],与圆褐固氮菌的固氮酶活性具有极显著性差异(P0.01);菌株Pantoea spp.GWR2、GWR3具有极高的产IAA能力,分别为186.07、162.21μg/m L,GWR2兼具产ACC脱氨酶活性[3.74μmol/(mg蛋白质·h)],GWR3兼具溶解无机磷的能力;菌株Brevibacterium sp.GWR5可以拮抗尖孢镰刀菌MLSOF(Fusarium xysporum)和茄病镰刀菌MLS-QB(Fusarium solani),兼具溶解有机磷和产IAA能力;Bacillus spp.GWR7、GWR8兼具固氮和产IAA能力。盆栽试验显示,分别接种Pantoea sp.GWR3,Brevibacterium spp.GWR4、GWR5和Bacillus spp.GWR7、GWR8后小白菜鲜重显著高于未接菌对照处理。可见,这5株菌兼具多种促生特性且对小白菜具有较好的促生效果,有望进一步研究开发成为微生物肥料生产菌种。     

一株大蒜根际细菌特性研究及其对田间大蒜产量和土壤酶活性的影响

植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)具有抵抗植物病害,促进植物生长等作用。以前期在山东省金乡县连作大蒜根际土壤中分离获得的根际细菌为研究对象,筛选获得对大蒜根腐病病原菌H5(Setophoma terrestris)和H9 (Fusarium solani)具有较好拮抗效果的菌株DS7,经16S rRNA基因序列分析初步鉴定,该菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus)。功能特性研究显示:菌株Bacillus sp. DS7对H5抑制率达到51.72%,对H9抑制率达到42.31%;菌株DS7具有产IAA(19.29±0)μg/mL、产铁载体、水解蛋白、溶磷等能力,但不具有产ACC脱氨酶能力。田间接种试验结果显示:与不接菌的对照相比,接种菌株DS7后大蒜产量提高15.42%;土壤的蔗糖酶活性和脲酶活性高于对照土壤,过氧化氢酶活性低于对照土壤。综上,植物根际促生菌Bacillus sp. DS7具有多种功能特性,可以增加田间大蒜产量,改良土壤,是潜在的微生物肥料生产菌种。     

红三叶根际促生菌中具生防效果菌株筛选、鉴定及特性研究

【目的】 从岷山红三叶根际分离的109株促生菌,鉴定、筛选了具有生防能力的菌种资源并研究其生防特性,为生产应用提供服务。 【方法】 采用平板对峙法筛选优良生防菌株,对其产铁载体能力进行定性、定量测定和16S rRNA基因序列分析鉴定。 【结果】 平板对峙试验显示,109株促生菌中有8株促生菌对3种病原真菌 (立枯丝核菌、黄瓜枯萎菌、西瓜尖镰孢菌) 具有拮抗效果,分别是菌株MHS3、MHS7、MHS9、MHS27、MHS31、MHS38、MHS39和MHS48。其中,菌株MHS27、MHS31发酵液对立枯丝核菌抑菌率分别为40.1%、47.1%;菌株MHS7和MHS48发酵液对黄瓜枯萎菌抑菌率分别为26.1%、22.8%;菌株MHS27和MHS31发酵液对西瓜尖镰孢菌抑制率分别为34.0%、30.5%;产嗜铁素是生防菌 (MHS7、MHS27、MHS31、MHS48) 拮抗3种病原真菌的主要途径之一。经16S rRNA基因序列分析初步鉴定,菌株MHS7为特基拉芽孢杆菌 (Bacillus tequilensis),菌株MHS27为溶蛋白芽孢杆菌 (Bacillus proteolyticus),菌株MHS31为Pseudomonas paralactis,菌株MHS48为克雷伯氏菌 (Klebsiella oxytoca)。 【结论】 从岷山红三叶根际分离筛选出4株具有优良生防作用的PGPR菌株,为今后生物菌肥应用推广提供了菌种资源支持。      

玉米和大豆根内生拮抗细菌筛选鉴定及生防能力评价

为获得对植物真菌病害有稳定作用效果的生防细菌,采用平板对峙培养法从大豆和玉米根部内生细菌中筛选获得12株菌株,这些细菌对大豆立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、大豆尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.glycine)和番茄枯萎病菌(Fusarium oxgsporum f.sp.lycopersici)均具有明显拮抗作用。16S rRNA基因鉴定表明12株内生拮抗细菌分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)。选取5株细菌进行盆栽接种试验,结果表明,供试细菌均对大豆根腐病具有一定的防治效果,其中,菌株J1和J2防效分别达到20.4%和32.1%。     

三株产ACC脱氨酶的植物根际促生菌产酶条件优化及促生作用研究

为提高植物根际促生菌（PGPR）菌株产1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶的能力,对3株PGPR菌株进行了最佳产酶条件优化及玉米促生试验。在单因素试验的基础上,研究了p H、温度、ACC底物浓度、Na Cl浓度、摇床转速对ACC脱氨酶酶比活力的影响,以p H、温度、ACC底物浓度为主要因素,进行响应面最佳产酶工艺优化。最终得到W5菌株的产酶条件为p H 8、温度32℃、ACC脱氨酶底物浓度6.0 mmol/L;BS2-2菌株的产酶条件为p H 10、温度30℃、ACC脱氨酶底物浓度6.0 mmol/L;5#菌株产酶条件为pH 9、温度30℃、ACC脱氨酶底物浓度6.0 mmol/L;较未优化前酶比活力分别提高了6.6、2、4倍。在盆栽试验中,W5菌株促生效果最为显著。利用高产ACC脱氨酶的PGPR能够促进玉米生长,可为制作为微生物复合菌剂奠定基础。     

不同盐分条件下植物促生菌对燕麦和黑麦草幼苗的促生效应

从盐生植物根际土中分离得到4株含1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的植物促生菌(PGPR),通过无菌育种袋栽培试验,考查其在不同盐分条件下对燕麦和黑麦草幼苗的促生效应。结果表明,4株菌对5 g/kg或10 g/kg NaCl盐分胁迫下的燕麦和黑麦草幼苗均表现出显著地缓解促生效应,其中假单胞菌属S1最显著,10 g/kg NaCl比无NaCl时促生作用更大。4株PGPR的ACC脱氨酶活性与植物生长参数(根长和下胚轴长)之间具有极显著的正相关性(Pearson相关系数>0.81)。     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想。研究从大宝山污染土壤中筛选出的Pb2＋、Cd2＋、Cu2＋、Zn2＋耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属（Bacillussp.DBM）,菌株DBM具有产吲哚乙酸（IAA）和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力。盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn（600mg.kg-1）胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8%和77.2%。另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力。相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1%和19.9%。但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2%和48.6%。