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(Bacillus sp.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(600 mg· 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％.     

植物根际促生菌(PGPR)作用机制研究进展(英文)

介绍了植物根际促生菌的含义及分类;综述其作用机制方面的研究成果,主要包括促生作用机制和生防作用机制;列举了近年来植物根际促生菌优良菌株,特别是假单胞菌及芽孢杆菌的利用;最后探讨了该研究领域存在的问题,应进一步深入研究其筛选方法、保存方法和作用机理等,进而使其尽快商业化,真正投入到生产应用中。     

植物根际促生菌作用机理研究进展

介绍了植物根际促生菌(PGPR)的概念与种类,综述了PGPR通过固氮、溶磷、产生嗜铁素、调控植物激素发挥的直接作用机理,以及作为生防制剂的间接作用机理,并阐述了PGPR在农业生产中的应用。     

植物根际促生菌作用机理的研究进展

介绍了植物根际促生菌的种类,总结了近年来植物根际促生菌在作用机理方面的研究成果,指出了该研究领域存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

植物根际促生菌的促生机理与影响因素

植物的根际中有大量的微生物,其中一部分根际细菌能够对植物的生长产生促进作用,这一类细菌被称作根际促生菌(PGPR)。PGPR可通过产生植物激素,解磷固氮,抑制植物病原真菌,提高植物抗逆性等方式促进直接或间接地促进植物的生长。植物能产生各类分泌物,影响根际微生物组的结构,土壤碳氮含量,酸碱度等非生物因素对根际微生物组也具有影响。PGPR通常作为微生物肥料运用在农林业上,如解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等促生菌已经得到广泛使用。笔者对植物根际促生菌的促生作用机理,植物与非生物环境对根际微生物组的影响以及发展前景展开综述,为根际促生菌的进一步开发利用提供参考。     

根际微生物群落与促生菌多样性及其筛选策略

根际是地球上最大的生态系统,在生物圈功能中发挥着非常显著的作用,微生物和植物在根际环境中形成的复杂网络式关系会直接或间接地影响植物生长,深入了解并利用这种互作关系对于提高农业产出投入比以及筛选获得更高效、广适的促生菌尤为必要.综述了根际微生物群落与促生菌多样性以及筛选策略,分析了研究中尚存在的一些问题,并对今后的研究进行了展望.     

梭梭根际促生菌（PGPR）菌肥对番茄产量、品质和土壤特性的影响

【目的】探究梭梭根际促生菌（PGPR）菌肥对番茄生长、果实产量及根际土壤特性的影响。【方法】课题组前期从梭梭根际土壤中分离得到芽孢杆菌（Bacillus sp.）WM13-24、假单胞菌（Pseudomonas sp.）M30-35和根瘤菌（Rhizobium sp.）WMN-3 3个菌株,并结合已有的解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）GB03和苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）ACCC17578制备成含有5种促生菌的复合菌肥;以芽孢杆菌WM13-24制备单株菌肥;并以LB培养基和微生物肥料巧农2号作为对照进行番茄（Solanum lycopersicum）田间试验。【结果】与LB培养基对照相比,施用复合菌肥后,番茄的产量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量、有机酸含量、土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性分别增加了73.75%、28.53%、15.73%、75.42%、15.15%、15.71%、1.8倍和26.73%。【结论】PGPR菌肥均可显著改善番茄品质,提高番茄产量。与单株菌肥相比,以梭梭根际促生菌为...     

红花根际溶磷菌的筛选与培养条件优化

土壤中的溶磷菌可增加难溶性磷酸盐的溶解性,提高植物对磷的吸收和利用。利用溶磷圈法,从红花根际土壤中,初步筛选出具有较高溶磷能力的菌株RC01,并对其培养条件进行优化。单因素试验结果表明,当葡萄糖为碳源、(NH_4)_2SO_4为氮源,在30℃、0.3 g/L NaCl条件下,该菌的溶磷效果较好;正交试验结果表明,10 g/L葡萄糖、0.5 g/L (NH_4)_2SO_4、30℃、0.35 g/L NaCl时,溶磷量最大。RC01经过16S rRNA测序鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),其良好的溶磷菌特性,可为促进红花生长的相关微生物研究奠定基础。     

施肥量对高寒半干旱地区燕麦生长的影响

[目的]研究施肥量对高寒半干旱地区燕麦生长的影响。[方法]2009年在青海省共和盆地木格滩高寒半干旱地区种植燕麦,共设4个处理。对不同处理下燕麦的株高、分蘖数、主穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、产量进行比较。[结果]燕麦的出苗、分蘖、拔节、抽穗、开花期各处理一致,结籽期各处理相差2～6d,成熟期各处理相差13d。不同施肥处理对燕麦生长有明显的影响,株高、分蘖数、主穗长、小穗数、穗粒数随施肥量的增加而增大,千粒重则相反。各处理燕麦草籽产量和草捆产量变化一致,表现为施肥量与产量呈非正比关系;各处理燕麦收后茬地产量和生物产量变化相同,呈随施肥量的增多产量相应增大的趋势。[结论]为提供优质、高产量的饲草提供技术依据和实践指导。     

根围促生菌对黄瓜幼苗的促生效应与防病作用

从菜园土盆栽的黄瓜健壮幼苗根围分离出196 株细菌,用于黄瓜种子的细菌化处理,在光照培养箱中模拟自然状况,首先在平皿中培养初步筛选出30 株促进种子萌发、促进根和下胚轴伸长的菌株;之后用于无菌土盆栽测定,筛选出了能明显提高出苗率,提前出苗时间,增加株高、鲜重等具促生效果的5 株细菌:CN11,CN31,CN45,CN116 和CN129,即为根围促生菌(简称PGPR)。并将5 株PGPR 分别用于接种了引起黄瓜苗期立枯病和猝倒病的三种主要病原菌——立枯丝核菌AG4 (Rhizoctonia solaniAG4)、瓜果腐霉(Pythium aphaniderm atum )、终极腐霉(P. ultim um )后的盆栽测定,发现在促进黄瓜幼苗生长的同时也降低了发病率,与对照相比均达显著水平(P= 0.05),实验结果证明PGPR 促生作用与防病作用具有一致性。     

油菜亲和性根际菌株的筛选及其促生效果

【目的】从油菜根际土壤中筛选油菜亲和性根际菌株,以期获得油菜专用优良特异性根际促生菌。【方法】采用常规稀释平板法从油菜根际筛选油菜根际细菌,提取油菜凝集素进行复筛,获得油菜亲和性根际细菌,测定复筛菌株的产铁载体、吲哚乙酸(IAA)能力,以及1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶和溶磷活性,采用盆栽试验评价菌株对油菜的促生效果。【结果】经过复筛获得油菜亲和性根际细菌32株,其中30株菌株具有产铁载体能力,16株菌株的产铁载体能力达到5+水平;29株菌株具有溶磷活性,7株菌株产量达到100.00μg/mL;16株菌株能产IAA,菌株P17的产量最高,达到30.48mg/L;7株菌株具有ACC脱氨酶活性。盆栽试验表明,有25株菌株具有不同程度的促生作用,N10和K6促生作用显著,22株菌株的促生作用达到施全肥水平。【结论】采用凝集素作为筛选工具可以快速获得大量与油菜具有特异亲和性的PGPR菌株,菌株N10和K6作为油菜特异性PGPR具有很大的应用潜力。     

优良植物根际促生菌的筛选及其生物学特性

为获得能应用于环保微生物肥料中性状优良的植物根际促生菌,根据菌株的固氮、溶磷和解钾能力,经过初筛和复筛从不同土壤样本中分离得到1株芽孢杆菌(Bacillus velezensis)(LPL-410.7)。全基因组分析结果显示,该菌株基因组的大小为3 907 842 bp, GC含量为46.66%,可编码3 743个基因/蛋白;生物信息学注释结果显示,LPL-410.7中与促进植物生长相关的功能基因59个,参与次级代谢产物的合成、辅酶运输和代谢、氨基酸运输与代谢等通路途径。进一步的菌株特性试验结果显示,LPL-410.7能够分泌蛋白酶及纤维素酶,并能产生相对表达量为51.78%的铁载体;采用酶联免疫吸附法检测到该菌株亦能产生植物激素吲哚乙酸、赤霉素和细胞分裂素;LPL-410.7在pH 3～10和盐质量浓度为0～15 g/L时均能存活;菌株自凝集性达到88.77%,且具有较强的自由基清除能力。全基因组分析结果与菌株解有机磷、产生促生抗病相关物质(铁载体、吲哚乙酸、纤维素酶和蛋白酶)的实际功能相符合。综合评定,贝莱斯芽孢杆菌LPL-410.7是一株优良的植物根际促生菌,具有很好的开发利用价...     

16个燕麦品种在西藏高寒牧区的引种报告

为筛选出适宜在西藏高海拔牧区种植的优质牧草,对国内外16个燕麦品种的生长速度、株高、茎叶比、干草产量进行测定和比较。结果表明：青引2号、青海444在生长速度、株高、干草产量上表现良好,在海拔4550的试验区展现出了优于其他牧草品种的特点。     

植物根围促生细菌(PGPR)对黄瓜生长及生理生化特性的影响

为了解植物生长促生细菌CH1与CH2对黄瓜生长及品质的作用机制,采用种子催芽、温室盆栽与生理生化的方法,研究了其对黄瓜生长及生理代谢的影响.结果表明,CH1与CH2对黄瓜种子萌发、根与植株的生长有显著促进作用,根部与叶部中超氧阴离子产生速率、H2O2和丙二醛(MDA)含量显著减少,与品质相关的叶绿素、蛋白质、可溶性糖和VC含量显著增加.     

两株PGPR对豇豆苗期生长及土著细菌群落的影响

以扬豇40为材料,研究了植物根际促生菌Pseudomonas chlororaphis RA6和Bacillus pumilus WP8对豇豆种子出苗及幼苗生长的作用,评价浸种及拌土处理的差异,揭示一段时间内,两株植物根际促生菌(PGPR)在土壤中的行为特征及其对土著细菌群落结构的影响。结果表明:PGPR对豇豆的促生作用因接种方式、接种量的不同而不同。WP8、RA6浸种处理的出苗率分别比对照提高14.29%和9.52%(P<0.05);15 d时的株高分别比对照提高14.39%和10.40%(P<0.05);茎叶干物重分别比对照增加19.69%和17.71%(P<0.05)。WP8、RA6低剂量拌土处理(104cfu·g-1soil,以下简作"低拌处理")各指标与对照相比,均无显著差异(P>0.05)。WP8、RA6中剂量拌土处理(106cfu·g-1soil,以下简作"中拌处理")出苗率和株高均比对照提高,但未达显著差异(P>0.05);茎叶干物重分别比对照增加12.71%和18.59%(P<0.05)。WP8、RA6高剂量拌土处理(108cfu·g-1soil,以下简作"高拌处理")出苗率分别比对照提高9.52%和14.29%(P<0.05);15 d时的株高分别比对照提高6.37%和7.64%(P<0.05);茎叶干物重分别比对照增加27.37%和20.43%(P<0.05)。DGGE指纹图谱分析结果显示:各处理在15 d和45 d时,除WP8浸种处理外,其余土壤微生物群落多样性和对照均已发生明显变化,随时间推延,RA6菌株在土壤中优势地位更趋明显,表现在45 d时仍可明显检测到;WP8在土壤中存活时间不长,但拌土处理改变了土著细菌的群落结构。推测WP8的促生作用很可能与土著微生物群落的变化有关。     

Increased ammonification,nitrogenase, soil respiration and microbial biomass N in the rhizosphere of rice plants inoculated with rhizobacteria

Azospirillum brasilense and Pseudomonas fluorescens are well-known plant growth promoting rhizobacteria. However, the effects of A. brasilense and P. fluorescens on the N cycles in the paddy field and rice plant growth are little known. This study investigated whether and how A. brasilense and P. fluorescens contribute to the N transformations and N supply capacities in the rhizosphere, and clarified the effects of A. brasilense and P. fluorescens on the N application rate in rice cultivation. Inoculations with A. brasilense and P. fluorescens coupled with N application rate trials were conducted in the paddy field in 2016 and 2017. The inoculations of rice seedlings included four treatments: sterile saline solution(M_0), A. brasilense(Mb), P. fluorescens(Mp), and co-inoculation with a mixture of A. brasilense and P. fluorescens(Mbp). The N application rate included four levels: 0 kg N ha~(–1)(N_0), 90 kg N ha~(–1)(N_(90)), 180 kg N ha~(–1)(N_(180)), and 270 kg N ha~(–1)(N_(270)). The results indicated that the Mbp and Mp treatments significantly enhanced the ammonification activities in the rhizosphere compared with the M_0 treatment, especially for higher N applications, while the Mbp and Mb treatments greatly enhanced the nitrogenase activities in the rhizosphere compared with the M_0 treatments, especially for lower N applications. Azospirillum brasilense and P. fluorescens did not participate in the nitrification processes or the denitrification processes in the soil. The soil respiration rate and microbial biomass N were greatly affected by the interactions between the rhizobacteria inoculations and the N fertilizer applications. In the Mbp treatment, N supply capacities and rice grain yields showed no significant differences among the N_(90), N_(180), and N_(270) applications. The N application rate in the study region can be reduced to 90 kg N ha~(–1) for rice seedlings co-inoculated with a mixture of A. brasilense and P. fluorescens.     

使用PGPR菌剂及苜蓿培肥新垦地土壤研究

本研究以重庆北碚新垦坡耕地中性土壤为对象,采用裂区设计法研究种植紫花苜蓿并配施根际有盖微生物(PGPR)对紫花苜蓿生长及土壤微生物的影响.本研究涉及的PGPR菌包括根瘤菌、联合固氮菌、硅酸盐细菌和巨大芽孢杆菌.设置种植紫花苜蓿不接种(A)、种植紫花苜蓿接种根瘤菌(A+R)、种植紫花苜蓿接种PGPR(A+PG-PR)和空地(CK)等4个处理.结果显示:各处理对紫花苜蓿农艺品质、土壤微生物数量及土壤微生物生物量氮含量的影响程度大小顺序均为A+PGPR,A+R,A,CK;而对微生物生物量碳含量的影响大小顺序是A,A+PGPR,A+R,CK.与CK相比,接种PGPR处理显著提高了紫花苜蓿瘤质量、株高、根干质量、地上部干质量和全氮含量(p<0.05);接种PGPR较CK显著增加了土壤细菌、真菌、放线菌、根瘤菌、硅酸盐细菌和固氮菌数量(p<0.05);接种PGPR的土壤微生物生物量碳、氮含量较CK处理的分别显著提高了60.12%和63.28%(p<0.05);同时,该处理还显著提高了土壤的各项基本化学肥力指标.相关性分析表明,微生物生物量氮与植物全氮以及土壤养分各指标显著相关.研究表明,种植紫花苜蓿并配施PGPR能够显著...     

Multiphasic characterization of a plant growth promoting bacterial strain,Burkholderia sp.7016 and its effect on tomato growth in the field

Aiming at searching for plant growth promoting rhizobacteria(PGPR), a bacterium strain coded as 7016 was isolated from soybean rhizosphere and was characterized in the present study. It was identified as Burkholderia sp. based on 16 S r DNA sequence analysis, as well as phenotypic and biochemical characterizations. This bacterium presented nitrogenase activity, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid(ACC) deaminase activity and phosphate solubilizing ability; inhibited the growth of Sclerotinia sclerotiorum, Gibberella zeae and Verticillium dahliae; and produced small quantities of indole acetic acid(IAA). In green house experiments, significant increases in shoot height and weight, root length and weight, and stem diameter were observed on tomato plants in 30 d after inoculation with strain 7016. Result of 16 S r DNA PCR-DGGE showed that 7016 survived in the rhizosphere of tomato seedlings. In the field experiments, Burkholderia sp. 7016 enhanced the tomato yield and significantly promoted activities of soil urease, phosphatase, sucrase, and catalase. All these results demonstrated Burkholderia sp. 7016 as a valuable PGPR and a candidate of biofertilizer.