3种不同启动子构建ACC脱氨酶基因植物表达载体

从阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)UW4菌株克隆出ACC脱氨酶(1-aminocyclopmpane-1-carboxylic acid deaminase)基因连接至pGEM-T vector上,并采用3种不同启动子(组成型表达启动子CaMV35S、花特异表达启动子CHSA及衰老特异表达启动子SAG12)分别构建ACC脱氨酶基因的植物表达载体,经PCR及酶切鉴定均已构建成功.为后期选择不同的花卉等植物材料遗传转化研究打下基础.     

产ACC脱氨酶人参内生细菌的分离和促生特性分析

将乙醇、次氯酸钠、Tween20 3种消毒剂按不同时间和浓度组合,根据处理后的内生菌种类和浓度,探讨人参(Panax ginseng C.A. Mey)最佳表面消毒方法;分离具有1-氨基环丙烷1-羧酸脱氨酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase,ACCD)活性的内生菌株,并测定其产吲哚乙酸、溶磷、产氨、产铁载体和对人参黑斑病和灰霉病有拮抗作用等促生效应相关指标。得出人参根、茎、叶表面消毒效果最好且对内生菌伤害程度最小的组合:根75%乙醇(2 min)+0. 1%Tween20 (2 min)+4%次氯酸钠(5 min),茎0. 1%Tween20(1. 5 min)+4%次氯酸钠(3 min);叶0. 1%Tween20 (1 min)+4%次氯酸钠(2 min)。从人参根、茎和叶中分离筛选到7株ACC脱氨酶(ACCD)活性的菌株G63、G66、G115、G150、G209、GT1和GT11,分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、欧文氏菌属(Erwinia)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、泛菌属(Pantoea)和肠杆菌属(Enterobacter),其ACCD活性范围0. 215～9. 728 U/mg;上述具备所有促生效应相关特性的菌株为GT1和GT11,这2种菌株有望成为进一步研究人参生物菌肥的备选菌种资源。     

草莓体内高ACC脱氨酶活性菌株的分离及鉴定

[目的]分离草莓体内具有较高ACC脱氨酶活性的菌种,丰富具有果蔬保鲜价值的植物内生菌资源。[方法]采用ADF培养基分离具有ACC脱氨酶活性的细菌,并且用生理生化和分子生物学方法进行鉴定,将具有ACC脱氨酶活性的菌株在草莓中定植。[结果]分离出具有ACC脱氨酶活性的内生细菌23株,其中CJL1菌株的ACC脱氨酶活性最高,比活力达0.142U/mg。CJL1菌株为成团泛菌,能够在草莓体内稳定地定植。[结论]成功地在草莓体内分离得到具有高ACC脱氨酶活性并能定植的成团泛菌。     

耐盐菌株的筛选及其促生作用研究

利用1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)为唯一氮源,从辽宁省营口沿海产业基地的?根际盐碱土中,快速筛选出了82株具有ACC脱氨酶活性的菌落.其中7株的ACC脱氨酶活性较高,初步的耐盐检测发现洛菌株在6%盐浓度的TSB培养基中仍可生长,并且菌株对草籽生长有一定的促生作用.其中菌株GPI和GP2的促生作用最为显著,根系长度分别比对照提高29%和28%,且GP1和GP2的ACC脱氨酶比活力分别比作为对照的枯草芽孢杆菌的酶比活力提高了867%和719%.     

具有ACC脱氨酶活性的红枣根际促生菌株的分离筛选及其促生效果研究

采用定向富集法从红枣根际土壤分离筛选具有ACC脱氨酶活性的细菌,同时检测其产生长素（IAA）、固氮和解磷等促生特性。结合形态特征和16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,并采用盆栽试验验证3株高效产ACC脱氨酶的根际促生菌株Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas putida和Serratia plymuthica对红枣植株生长的影响。结果表明:1）从红枣根际共分离出10株产ACC脱氨酶的菌株,其ACC脱氨酶活性在14.23~433.05 μmol/(mg·h)。这些菌株都具有产IAA、固氮和解无机磷能力。2）经鉴定,10株菌株分别属于假单胞菌属（Pseudomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）和沙雷氏菌属（Serratia）。3）接种Pseudomonas putida菌剂和Serratia plymuthica菌剂均可显著促进红枣植株生长发育,提高植株株高、生物量、叶片氮及磷含量。2种菌株的接种效应明显优于Pseudomonas fluorescens菌剂,且复合菌株应用促生效果优于单一菌株。     

滨海盐碱地产ACC脱氨酶细菌的筛选及根际促生研究

为探究山东省滨海盐碱区生态环境改良方式,从盐碱土壤中筛选具有耐盐活性的产ACC脱氨酶菌株。以ACC为唯一氮源富集筛选目标菌株并对其产酶活力、耐盐碱性、生理生化特性、对小麦种子发芽的促生作用等方面进行检测研究。结果显示,zhs2和zhs3菌株酶比活力分别可达0. 3167 U/mg和0. 2800 U/mg。筛选出的5个菌株均可耐受pH=9的环境,抗盐碱特性比较突出。初步鉴定,zhs1和zhs3与假单孢菌属Pseudomonas特征相符,zhs2、zhs4、zhs5菌株与芽孢杆菌属Bacillus特征相符。用5个菌种悬浮液浸种对盐胁迫下的小麦种子发芽有良好的促生作用,其中zhs2的小麦相对根长、相对芽长分别比对照平均提升26. 19、20. 08个百分点; zhs3比对照分别提升22. 29、24. 77个百分点。     

小麦根际产ACC脱氨酶细菌种群的多样性研究

【目的】对杨凌和长武两地小麦根际土壤中能产生1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)细菌的多样性进行调查比较。【方法】以ACC为唯一氮源从小麦根际土壤中富集和纯化产ACC脱氨酶细菌,使用Mi-seq高通量测序平台对富集产物进行多样性检测,构建16SrDNA基因克隆文库,对所分离的产ACC脱氨酶细菌进行系统发育分析;利用R语言绘图,对两地区该类细菌群落结构进行对比研究。【结果】长武地区小麦根际土壤2个样品中优化后的序列共计55 715条,基于97%的相似性被划分为35个OTU,Shannon多样性指数为1.43和0.6,Simpson多样性指数为0.380 5和0.773 7,经系统发育分析,主要隶属于假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacteriaceae)、无色杆菌属(Achromobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)和乳球菌属(Lactococcus),所占比例分别为73.26%,15.86%,4.03%,3.26%和1.87%。杨凌地区小麦根际土壤2个样品中优化后序列共计34 044条,基于97%的相似性被划分为37个OTU,Shannon多样性指数为2.21和2.38,Simpson多样性指数为0.181 7和0.140 4,经系统发育分析,主要隶属于肠杆菌属(Enterobacteriaceae)、无色杆菌属(Achromobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas),所占比例分别为37.66%,23.51%,14.90%,9.07%和5.80%。【结论】杨凌、长武地区小麦产ACC脱氨酶根际促生细菌的种类有部分重叠,但丰度差异较大,在空间分布上呈现一定程度的地缘隔离,调查结果可用于指导产ACC脱氨酶根际促生菌的资源开发及施用效果研究。     

含ACC脱氨酶的根际促生菌对切花月季生长及生理的影响

植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)能在根际与植物相互作用,提高植物的生产力.为研究含ACC脱氨酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase)的不同植物根际促生菌对切花月季的促生效果,以'伊芙伯爵'为试验材料,...     

盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对绿豆插条生根的作用

盐碱胁迫使植物产生过量的乙烯,过量的乙烯会抑制植物生根,产1-氨基环丙烷1-羧酸（ACC）脱氨酶促生菌可以通过分解乙烯的直接前体ACC缓解盐碱对植物的伤害。为探讨盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对植物生根的作用,从碱草根际土中筛选耐盐碱、产ACC脱氨酶能力较强的菌株,对筛选出的菌株进行鉴定,并分析了菌株对绿豆插条生根的影响。结果表明,DQJC1、DQJC5、DQJC6三个菌株产ACC脱氨酶活性分别为8.147、7.282、7.906 U/mg,3个菌株具有较强的耐盐碱能力,同时具有产吲哚乙酸（IAA）能力,经鉴定这3株细菌均属于假单胞菌属（Pseudomonas）。将3株促生菌接种到绿豆插条基部,结果发现,不论是在正常条件下还是盐碱胁迫条件下,绿豆插条的根长、鲜质量及发根数均不同程度增加;在盐碱胁迫条件下,接种3株菌显著下调了绿豆插条根中ACC合酶及ACC氧化酶活性,DQJC1和DQJC6菌株显著下调了绿豆插条根中ACC含量。说明产ACC脱氨酶促生菌通过减少乙烯的生成有效地缓解了盐碱胁迫对绿豆插条生根的抑制。     

含ACC脱氨酶的根际促生菌对切花月季生长的影响

【目的】探明含ACC脱氨酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase）的不同植物根际促生菌对切花月季白荔枝的促生效果。【方法】以白荔枝为试验材料,在其盆栽过程中施入含ACC脱氨酶的不同PGPR菌株,通过测定其株高、茎粗、分枝数等农艺性状、叶绿素a/b值、叶片保护酶活性及MDA含量、花朵乙烯释放量、光合及叶绿素荧光参数等生理指标,探讨不同菌株对白荔枝生长及生理的影响。【结果】施入含ACC脱氨酶的不同PGPR菌株对白荔枝生长及光合作用产生的影响有所差异,其中菌株F23和F195处理较对照株高增加25.9%和26.0%,且F23处理后茎粗比对照处理增加17.1%,菌株F23和F195处理叶绿素a/b也高于对照。菌株F23显著提高了根际土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性至42.6%、 16.3%和48.8%;且菌株F23对POD以及CAT活性的提高有显著促进作用,分别达到对照的1.78和2.07倍,花朵乙烯释放量比对照减少37.8%。净光合速率经菌株F195和F23处理后显著高于对照,分别达对照的1.40倍和1.16倍。【结论】综合比较认为,菌株F23对...     

含ACC脱氨酶的植物促生菌对荷花耐镉性及镉富集的影响

为研究含ACC脱氨酶的植物促生菌（PGPB）对改善荷花耐Cd性及植物修复效率的作用,以观赏荷花品种“秣陵秋色”（Nelumbo nucifera ‘Molingqiuse’）为材料,通过盆栽试验探讨了Cd胁迫条件下,接种含ACC脱氨酶的PGPB （Pantoea vagans So23和Pseudomonas veronii E02）对荷花的生长、生理代谢及Cd吸收积累能力的影响。结果显示：接种So23和E02能够有效缓解Cd胁迫对荷花生长的抑制作用,使得株高、叶面积及立叶数与未接菌Cd处理相比均有不同程度的增加,叶片中丙二醛含量分别降低38.39%和31.21%,抗坏血酸含量分别升高54.85%和36.64%。接种So23和E02显著改变了Cd在荷花不同器官间的分配模式,能够通过限制Cd从地下部向地上部叶片的转移来抵抗Cd胁迫;此外,接种So23能明显增强荷花对底泥中Cd的富集,使底泥中Cd含量下降56.47%,改善了底泥环境。研究表明,接种So23和E02在一定程度上能够通过提高抗氧化剂含量增强荷花对Cd胁迫的耐受性,同时改变荷花对Cd的转运及富集能力。     

恶臭假单胞菌UW4中趋化受体蛋白的克隆、表达及鉴定

植物根际促生菌因其能够促进植物生长、防治病害的优势日益受到广泛关注,其研究主要集中在假单胞菌类,假单胞菌类在植物根际的定殖主要与趋化作用相关。本研究通过生物信息学软件对恶臭假单胞菌UW4的甲基趋化受体蛋白(MCPs)进行筛选,然后对其进行克隆和表达,结果表明:克隆得到的MCP1可稳定表达,通过对恶臭假单胞菌UW4的甲基趋化受体蛋白的纯化及分析其与不同配体物质的热力学作用强弱,以期找出恶臭假单胞菌特异性的趋化受体,进一步阐明其趋化机理,为恶臭假单胞菌对植物的促生效应提供理论支撑。     

ACC脱氨酶对大豆快生根瘤菌及苜蓿中华根瘤菌共生固氮与竞争结瘤的影响

利用大肠杆菌S17-1与根瘤菌进行两亲本接合转移,将苜蓿中华根瘤菌Sm1021中的ACC脱氨酶基因导入大豆快生根瘤菌HH103,在苜蓿中华根瘤菌Sm1021中过表达ACC脱氨酶基因,探讨ACC脱氨酶对根瘤菌共生固氮及竞争结瘤的影响。结果显示:接种过表达ACC脱氨酶的重组根瘤菌Sm1021,宿主植物地上部分鲜质量与结瘤数量有所增加;接种外源导入ACC脱氨酶的重组根瘤菌HH103,能够增加结瘤数,提高植物地上部分干质量且竞争结瘤能力增强。但是,接种2种重组根瘤菌后,宿主植物的根瘤鲜质量和根瘤固氮酶酶活性无明显变化。     

含ACC脱氨酶的植物根际促生菌对重瓣百合生长及采后品质的影响

以亚洲型重瓣百合Tiny Double You为试验材料,栽培过程中分别施入9株含ACC脱氨酶的植物根际促生菌(PGPR),以清水为对照,通过测定株高、茎粗、叶面积、乙烯释放量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量等指标,探讨含ACC脱氨酶的PGPR对Tiny Double You生长及采后品质的影响。结果表明,XG菌株对株高、茎粗、瓶插寿命效果最优,分别比对照高5.65%、2.76%、18.18%;F菌株对叶片数及种球品质促进作用最大,叶片数、种球鲜质量、周径分别比对照高7.03%、12.10%、31.71%;G俏W6菌株对MDA含量、POD活性影响最大,凋谢期MDA含量及POD活性分别比对照低55.56%、64.04%;G卡Wa菌株对花期SOD活性的效果最佳,单朵、整株花期分别比对照高20.00%、14.80%,并且能提高SOD酶活性。综合比较来看,XG菌株的处理效果最佳。     

假单胞菌JK45菌株lux基因标记及在土壤中的存活

为研究植物根部重要促生菌株的个体生态学,利用三亲接合法成功地将发光酶基因luxAB转入具有解钾能力的假单胞菌Pseudomonassp.JK45菌株中。研究表明,获得的标记菌株JK45-L具有发光活性和对Cm、Km、Tet3种抗生素的抗性,杂交比例以1∶1∶1适宜。JK45-L菌株在抗生素平板中传代15次,仍具发光活性和对3种抗生素的抗性,说明标记质粒在受体菌株中较为稳定,JK45-L菌株的生长及生理生化特性没有受到标记质粒的影响,其解钾能力也没有发生明显的变化。将JK45-L菌株接种到土壤中利用luxAB基因的活性研究菌株的存活情况,结果发现,标记菌株在灭菌土壤和自然土壤中均能很好的生存,在黄褐土和黄潮土中存活规律相似,说明JK45-L菌株具有在不同土壤中与土著菌株进行空间和营养竞争的能力。     

碱胁迫下PGPR菌株对水稻萌发及水稻幼苗生长的促生作用——具ACC脱氨酶活性的PGPR在盐碱逆境下的应用初探

[目的]解决苏打型盐碱稻作区水稻在育秧阶段受盐碱危害而导致的种子发芽势低、发芽不齐、芽尖枯黄、弯曲,幼苗生长不良甚至死亡的难题。[方法]用具ACC脱氨酶活性的PGPR菌株处理水稻种子,在不同浓度的碳酸钠(碳酸氢钠)溶液的碱胁迫下进行水稻种子的萌发实验和幼苗的生长试验,测定水稻种子的发芽势、发芽率,水稻幼苗的根长、苗高及不定根数。[结果]结果表明:水稻种子用菌株处理后,发芽势和发芽率都显著地提高,在碱浓度为1.25%时水稻种子的发芽势均超过40%,发芽率在80%以上;同时,该处理也有效地拓宽了水稻幼苗在碱胁迫下生存的生态幅,在1.25%的碳酸钠浓度下,水稻种子能萌发并继续生长,而此浓度下未用菌株处理的水稻种子却不能萌发;在各浓度的碱胁迫下,水稻处理组的幼苗根长、苗长和不定根的数目均显著地优于对照组。[结论]具ACC脱氨酶活性的PGPR能够有效地解决水稻种子在盐碱胁迫下萌发及其幼苗生长阶段所受到的危害。     

生防菌株MT-06对草莓炭疽病的防效及定殖力测定

菌株MT-06是从草莓炭疽病标样上分离获得的对草莓炭疽病具有较强拮抗作用的黄蓝状菌(Talaromyces flavus)菌株,草莓繁苗期田间试验表明:菌株MT-06的10倍稀释、100倍稀释菌液的防效分别为78.3%和71.3%,高于10%苯醚甲环唑水分散粒剂的防效(63.9%);测定了菌株MT-06在草莓苗上的定殖力,结果表明:菌株MT-06在草莓匍匐茎上的定殖力最强,达100%.     

不同绿僵菌菌株在玉米根际的定殖及对玉米生长的影响

[目的]绿僵菌(Metarhizium spp.)是我国及全世界应用较广泛且研究较多的一类昆虫病原真菌,除能寄生杀死靶标昆虫外,部分绿僵菌菌株能够在植物根部定殖并促进宿主植物生长.通过探明不同绿僵菌菌株促进宿主植物生长能力的强弱,为进一步开发兼具杀虫与促进植物生长的新型真菌制剂奠定基础.[方法]以贵州省主要粮食作物玉米...     

内生菌定殖、促生及降低作物有机污染的机理研究（Ⅰ）：定殖与促生

随着社会经济快速发展,土壤污染和退化问题日益突出。内生菌不仅在促进植物生长、适应逆境和维持植物健康等方面具有明显优势,而且能够有效降低植物体内有机污染物含量,是微生态领域研究的热点。利用功能内生菌研发相关产品与技术,对高效利用污染土壤生产安全农产品具有重要意义,为此本研究通过系列论文进行了总结论述。论文Ⅰ着重从内生菌的来源、定殖于植物体内的途径及影响因素、促生作用机制等方面进行综述,提出了当前内生菌-植物互作研究中存在的问题与今后重点研究的方向。后续的论文Ⅱ将重点论述内生菌降低作物体内有机污染物含量的机理。     

具毒死蜱降解功能的水稻内生菌降解特性及应用

为挖掘毒死蜱降解内生菌资源、强化功能内生菌在农业生产中的应用,通过微生物梯度驯化技术,从农药池周边生长的水稻根组织中分离纯化获得一株能以毒死蜱为唯一碳源的降解内生菌CP40,研究了该菌株的毒死蜱降解特性及对作物中残留毒死蜱降解的影响。基于16S rRNA和细菌形态学特征,将菌株CP40鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.CP40）。菌株CP40含有机磷降解酶基因opd,异源表达该基因后毒死蜱的降解率达58.4%。降解条件优化实验表明,毒死蜱初始浓度为10 mg·L^-1、温度为30℃、pH为7时,菌株CP40对毒死蜱的降解效果最佳。此外,发现菌株CP40具有促生能力,接种菌株CP40可显著促进水稻生长,并能将水稻体内毒死蜱含量降低30.9%。研究表明,功能内生菌在调控水稻体内毒死蜱的降解过程中可发挥重要作用。