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     

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·...     

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。     

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<...     

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...     

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...     

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。     

红三叶根际溶磷菌的筛选与培养基优化

为从岷山红三叶根际土壤中筛选出大量高效溶磷菌株,本研究采用Pikovaskaia’s、PKOC1和PKOC2三种溶磷培养基进行溶磷菌株的初步筛选和优良溶磷菌株16S rRNA基因序列鉴定,并对分离筛选效果较好的PKOC2培养基进行响应面优化。结果表明:采用Pikovaskaia’s、PKOC1和PKOC2三种溶磷培养基,从红三叶根际分离出26株溶磷菌株;经16S rRNA基因序列对7株优良溶磷菌株进行初步比对鉴定,初步鉴定结果为:菌株MHS4为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus);菌株MHS7和MHS19为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis);菌株MHS27为苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis);菌株MHS30为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens);菌株MHS31为盖氏假单胞菌(Pseudomonas gessardii);菌株MHS49为产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)。PKOC2溶磷培养基优化配方为:葡萄糖18.19 g·L^-1,Ca₃(PO₄)₂ 5 g·L^-1,MgCl₂·6H₂O 3.21 g·L^-1,MgSO₄·7H₂O 0.25 g·L^-1,KCl 0.2 g·L^-1,(NH₄)₂SO₄ 0.08 g·L^-1。红三叶根际溶磷菌资源丰富,优化后的溶磷培养基为高效溶磷菌资源筛选提供资源支持。     

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。     

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。     

不同品种葡萄渣对苜蓿青贮品质和有氧稳定性的影响

为探究不同品种葡萄渣对紫花苜蓿蛋白水解和有氧稳定性的影响,采用“甘农四号”紫花苜蓿作为青贮原料,分别添加马尔贝克(MC)、美乐(MT)、蛇龙珠(CG)3个品种葡萄渣50、100和150 g·kg^-1调制青贮饲料。试验共设置10个处理组,对苜蓿青贮后发酵品质、蛋白组分、蛋白质降解酶、微生物数量及有氧稳定性进行测定及分析。结果表明:3种葡萄渣在100和150 g·kg^-1的添加量下,均显著降低了青贮pH值(P<0.05);非蛋白氮含量随葡萄渣添加量增加而下降,以马尔贝克150 g·kg^-1最低,为430.25 g·kg^-1;添加葡萄渣降低了青贮中氨态氮含量,但添加量的变化对氨态氮含量影响不明显;美乐150 g·kg^-1对青贮羧基肽酶抑制作用最强,酶活性由17.56 μmol·h^-1下降至6.51 μmol·h^-1;葡萄渣增加了青贮发酵后乳酸菌数量,且抑制了霉菌的生长,蛇龙珠150 g·kg^-1乳酸菌数量最高,对照霉菌数量为3.02 log₁₀ cfu·g^-1,显著高于其他处理(P<0.05);3种葡萄渣均减缓了青贮有氧暴露阶段霉变腐败速度,其中美乐150 g·kg^-1处理组有氧腐败所用时间最长。综上所述,不同品种葡萄渣均能改善苜蓿青贮发酵品质,抑制蛋白酶活性,减少青贮蛋白水解程度,并提高了苜蓿青贮有氧稳定性。     

阿哈水库底泥基质中3种绿化植物的生长及Cd的富集特征

阿哈水库底泥的重金属潜在危害程度为中等,其中以Cd的贡献最大。以阿哈水库疏浚底泥为材料,采用盆栽试验研究了70%的底泥与珍珠岩、木屑、蘑菇渣和茶园土组成的基质对种植的三叶草、黑麦草和孔雀草生长情况的影响及Cd在植株内的富集特征。结果表明:1)配制的底泥基质有机质的含量范围为78.30～95.31 g·kg^-1,速效氮为109.33～124.45 mg·kg^-1,速效磷为17.20～24.70 mg·kg^-1,速效钾为178.12～206.46 mg·kg^-1,pH为7.62～7.71,总孔隙度为42%～75%,电导率(EC)为1.47～1.62 ms·cm^-1,Cd为0.88～1.12 mg·kg^-1,满足CJ/T 340-2011的要求,同时,由于木屑、蘑菇渣的养分含量高于珍珠岩和茶园土,所以木屑、蘑菇渣所占比重较大的T_5(70%底泥+10%珍珠岩+10%木屑+10%蘑菇渣)、T_3(70%底泥+15%珍珠岩+10%蘑菇渣+5%茶园土)和T_4(70%底泥+15%珍珠岩+10%木屑+5%茶园土)养分含量大于T_2(70%底泥+30%珍珠岩)和T_1(70%底泥+30%茶园土),此外,调节孔隙度能力为珍珠岩>木屑>蘑菇渣>茶园土,经调节后,孔隙度较大的为T_2、T_5、T_3和T_4,所以,T_5为本次试验理化性质最优基质。2)种植的三叶草、黑麦草和孔雀草的鲜重分别为127.63、37.51、61.02 g·盆^-1,干重为15.37、4.62、9.91 g·盆^-1,三叶草长势最好,其次是孔雀草。3)三叶草、黑麦草和孔雀草地上部分Cd的含量分别为0.10～0.14 mg·kg^-1、0.21～0.31 mg·kg^-1和0.93～1.22 mg·kg^-1,地下部分Cd的含量分别为0.04～0.15 mg·kg^-1、4.32～4.98 mg·kg^-1和0.40～0.93 mg·kg^-1,除黑麦草地下部分的Cd含量超过一般植物正常Cd含量0.2～3.0 mg·kg^-1外,三叶草和孔雀草植株Cd含量均在正常范围内,同时,孔雀草的Cd累积量为7.46～12.60μg·盆^-1,远大于三叶草和黑麦草的1.03～2.24μg·盆^-1、2.73～3.72μg·盆^-1。4)黑麦草地下部分的Cd富集系数为3.96～5.01,孔雀草地上和地下部分的Cd富集系数分别为0.93～1.11和0.37～1.06,而黑麦草地上部分和三叶草的Cd富集系数均小于0.31,且三叶草、黑麦草和孔雀草的Cd转移系数为0.67～3.23、0.05～0.07、1.00～2.52,可见,黑麦草为Cd根富集植物,孔雀草和三叶草是Cd地上部富集植物。综上,可以利用阿哈水库底泥制成基质种植三叶草、黑麦草和孔雀草,同时可利用其去除部分底泥中重金属,为阿哈水库及类似的喀斯特山区湖泊污染整治工程提供参考资料。     

青海高寒草地针茅根际土壤细菌拮抗功能评价及鉴定

通过分离青海高寒草地针茅根际土壤细菌,以番茄早疫病菌、马铃薯枯萎病菌、马铃薯坏疽病菌和马铃薯炭疽病菌为指示菌,采用平板对峙法对其拮抗功能进行评价,并利用16SrDNA序列分析法进行鉴定。结果表明,从针茅根际土壤中共分离获得23株土壤细菌,17株可转代培养,根际土壤细菌数量介于6.4×10^6~36×10^6cfu·g^-1,其中4T1、5T1、10T1和10T3至少对1种病原真菌有抑菌作用,占细菌总数的17.39%,抑菌率介于46.68%~75.71%;菌株10T1的抑菌效果最好,对番茄早疫病菌、马铃薯枯萎病菌、马铃薯坏疽病菌和马铃薯炭疽病菌的抑菌率分别为67.14%、68.57%、61.43%和75.71%;23株土壤细菌均呈革兰氏阳性,杆状,大小介于3.79μm×0.85μm^10.50μm×2.37μm。结合培养形状、形态特征和16SrDNA序列分析将17株土壤细菌鉴定为7属12种,其中芽孢杆菌属8株,占鉴定总数的47.05%,为优势属。通过对青海高寒极端生境针茅根际土壤细菌的拮抗功能评价,为生防菌剂的开发提供了菌株资源。     

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。     

茉莉酸甲酯对匍枝筋骨草细胞生长和β-蜕皮甾酮积累的影响

匍枝筋骨草悬浮细胞中含有较高β-蜕皮甾酮,为了进一步提高其β-蜕皮甾酮含量,通过添加茉莉酸甲酯(MeJA)进行一系列试验研究。以4~10代筋骨草悬浮细胞为试验材料,测定不同处理浓度和处理时间的MeJA对细胞生长、β-蜕皮甾酮积累的影响,细胞生长量采用称量计数,β-蜕皮甾酮含量则使用高效液相进行检测。结果表明:匍枝筋骨草悬浮细胞生长曲线及β-蜕皮甾酮积累曲线符合Logistics模型。在细胞快速生长的初始期(第4天)或中期(第7天)添加不同浓度的MeJA,对细胞生长影响相对较小,生长曲线均有小高峰,分别出现在处理后第5天和第3天,干物质积累量分别达到0.60和0.62 g。而在细胞快速生长的高峰期添加MeJA,细胞生长曲线呈下降趋势,细胞鲜重和干重显著低于CK(P<0.05)。在细胞快速生长的初始期或中期添加MeJA后细胞鲜重与β-蜕皮甾酮积累量呈显著相关。在细胞快速生长的初始期或中期添加10~50 μmol·L^-1 MeJA后,细胞鲜重与CK对比表现为显著增加,其中添加50 μmol·L^-1 MeJA后细胞鲜重最佳,最高可达到35.90 g,显著高于其他处理(P<0.05)。而同样条件下β-蜕皮甾酮表现为积累量小幅增加,最高量为0.5095 mg·g^-1。添加100~200 μmol·L^-1 MeJA均会抑制细胞的生长,其中添加200 μmol·L^-1 MeJA细胞鲜重与CK相比显著下降,抑制率最高可达到38.88%。而添加100~200 μmol·L^-1 MeJA后β-蜕皮甾酮积累量表现为大幅提升,最高可达3.5315 mg·g^-1,为同期CK的14.44倍(P<0.01)。在细胞快速生长的高峰期添加10~200 μmol·L^-1 MeJA后,细胞鲜重与CK相比都表现为下降,说明在此时添加这些浓度MeJA可抑制细胞的生长,最高抑制率可达31.01%。而在细胞快速生长的高峰期添加10~50 μmol·L^-1 MeJA后,β-蜕皮甾酮积累量可在短时间内大量激增,β-蜕皮甾酮积累量最高达到1.4136 mg·g^-1,是CK的5.06倍(P<0.01)。添加100~200 μmol·L^-1 MeJA则积累量较少。在细胞快速生长的中期添加100 μmol·L^-1 MeJA条件下对细胞的刺激较小,β-蜕皮甾酮积累量最高,达到3.5315 mg·g^-1。     

川西北高寒草甸植物根际促生菌筛选及其特性研究

为获得多功能的高寒植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR),并明确其生理生化特性,本研究采用选择性培养基法从川西北广泛分布的5种高寒草甸植物根际土壤和根系中分离了 44株菌株,并对菌株的溶磷、固氮和解钾特性进行测定.结果显示:25株为溶无机磷菌株,24株为溶有...     

氮磷肥配施对西北羊茅开花期叶片光合特性日变化的影响

基于植物对N、P营养元素的需求,试验设计2个施氮量(0、60 kg·hm^-2)和3个施磷量(0、60、90 kg·hm^-2)配施,测定开花期叶片在不同光合有效辐射下的气体交换参数和叶绿素荧光参数,探讨西北羊茅对氮、磷添加和光合有效辐射的响应。结果表明,光合有效辐射呈先增后减的日动态变化,下午13:00时高达2000 μmol·m^-2·s^-1,且对西北羊茅光合特性的影响大于施肥措施。净光合速率随光合有效辐射增强先增后降,其值在800~1000 μmol·m^-2·s^-1时最大;气孔导度、气孔限制值、蒸腾速率和水分利用效率与净光合速率表现一致,胞间CO₂浓度表现相反。氮肥和磷肥配施后气孔导度、气孔限制值和蒸腾速率均增大,胞间CO₂浓度则减小,表明施肥主要通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间交换水分和CO₂,从而增大净光合速率。随光合有效辐射增强,PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学猝灭系数显著降低,非光化学猝灭系数显著增加,电子传递速率先增加后降低,但均在400~800 μmol·m^-2·s^-1和大于1200 μmol·m^-2·s^-1后快速变化。氮肥和磷肥配施显著提高PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭系数和电子传递速率,N₆₀P₉₀处理还提高PSⅡ最大光化学效率和非光化学猝灭系数。在光能分配方面,为减轻强光对光合器官的破坏,随光合有效辐射增强光化学反应比例降低,天线热耗散和非光化学反应耗散比例增加。施肥主要通过非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,从而提高光能利用率。综合以上结果,从西北羊茅叶片的光合特性来看,氮磷肥配施通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间水分和CO₂的交换和提高PSⅡ反应中心活性,非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,进而增加叶片净光合速率。