绿色荧光蛋白标记的枯草芽胞杆菌R31在西芹根际定殖研究

为了更直观地了解植物内生枯草芽胞杆菌R31在西芹根际定殖情况,评估其定殖能力,为西芹黄萎病生物防治提供依据。通过原生质体转化法将携带绿色荧光蛋白基因的质粒pHT315-gfp导入枯草芽胞杆菌R31细胞中,对菌株进行gfp标记,然后利用gfp标记菌株灌根处理西芹苗,研究其在西芹根际的定殖形式和能力。结果获得了携带pHT315-gfp质粒的R31-gfp菌株,该质粒可以在R31细胞中稳定表达,标记菌R31-gfp在蓝光激发下可以稳定发出强的绿色荧光。利用标记菌接种西芹幼苗后,可以在根系表皮检测到绿色荧光膜。对其定殖量的检测发现,接种3天后标记菌在根表和根际土中稳定定殖,定殖量分别达到1.4×10⁴ cfu/g和7.6×10⁴ cfu/g,并长期以该水平稳定定殖,到第65天仍可在根表和根际土检测到9.1×10⁴ cfu/g和3.17×10⁵ cfu/g的R31-gfp。由此得出,R31可以在西芹根表形成菌膜,并在根际长期稳定定殖。     

抗FOC4内生放线菌NJQG-3A1的定殖与防效研究

为明确生防菌NJQG-3A1菌株在香蕉植株根、球茎、假茎、叶和根际土壤中的定殖情况和对香蕉枯萎病的生防作用,为香蕉枯萎病的生防治理提供理论依据,采用抗生素标记法测定菌株NJQG-3A1的定殖能力,以盆栽试验测定其对香蕉枯萎病的防控效果。定殖测定结果表明：以重铬酸钾（100μg/mL）-氨苄青霉素（100μg/mL）标记的NJQG-3A1菌株,可在香蕉根际土壤和植株的根、球茎、假茎中定殖,定殖量表现为：根际土壤＞根＞球茎＞假茎＞叶;在土壤中的定殖量可达1×10⁵ cfu/g;在香蕉植株内定殖量为1×10²~1×10³ cfu/g。盆栽试验结果表明：经NJQG-3A1菌株的发酵液处理后,香蕉植株的株高、茎围、鲜重比对照（接种病原菌,只施用清水）分别提高了99.22%,44.60%,218.67%,与对照差异显著（P＞0.05）;同时,菌株NJQG-3A1对香蕉枯萎病的防控效果显著,叶部与根茎部的病情指数分别为15、10;病情防效为81.82%,88.98%。NJQG-3A1菌株可以在香蕉植株和根际土壤中定殖,且该菌株的发酵液对香蕉枯萎病具有良好的防控效果,对香蕉植株的生长具有促进作用。     

棉花黄萎病拮抗细菌DS45-2菌株在土壤和棉花根内的定殖

通过盆栽试验,对棉花黄萎病拮抗细菌DS45-2菌株在土壤和棉花根际、根内的定殖情况进行了分析。结果表明,在自然条件下,拮抗细菌DS45-2菌株能够在土壤及棉花根际、根内定殖。拮抗菌株DS45-2施到土壤中后的45d内,其定殖数量在开始25d内显著下降,但随后下降缓慢并逐渐趋于稳定,维持在106个·g-1土左右。接菌后45d,DS45-2在棉花根内的定殖菌量达2.35×104个·g-1根,在棉花根际的定殖菌量达97.4×106个·g-1土,且重新分离出的拮抗菌株保持较高的拮抗活性。DS45-2菌株在灭菌土中的定殖数量高于自然土中的数量。随土层深度的增加,定殖菌量呈下降趋势,但变化不明显。     

红树植物内生海洋细菌CⅢ-1在植物体内及根际土壤中的定殖测定

利用抗利福平和拮抗病原真菌双抗标记法,通过浸种、灌根和涂叶等接种方式测定了红树植物内生海洋细菌CⅢ-1在不同陆生植物中的定殖。结果表明：该菌株的内生宿主范围较广,可以通过种子、叶片表面以及根际土壤等进入辣椒、番茄、茄子、白菜、生菜、豇豆、小麦、玉米、水稻等多种植物体内定殖。在辣椒体内及其根际土壤中定殖动态测定发现,不同接种方法菌株在辣椒体内和根际土壤中的定殖动态有所不同,与茎内相比,CⅢ-1菌株更易于在辣椒叶片及其根际土壤中定殖,定殖时间约为10d~15d。     

抗香蕉枯萎病甲基营养型芽孢杆菌的鉴定及定殖

为系统评价分离自天然饼肥发酵液4-L-16菌株的抗真菌活性及定殖规律。以尖饱镰刀菌Race 4(Fusarium oxysporum f.sp.cubense Race 4)等9种病原菌为靶标菌株,采用平板对峙、含药介质法检测菌株抗真菌活性,并通过革兰氏染色、形态观察、生理生化特征和16S rDNA序列分析对其进行鉴定。结果表明:4-L-16菌株对9种植物病原菌具有广谱抗性,菌丝生长抑制率可达28.05%~76.07%,孢子萌发抑制率达24.44%~70.00%,其中对香蕉枯萎病菌的菌丝生长和孢子萌发抑制率分别为76.07%和70%,经鉴定该菌株为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。经抗生素标记,获得抗600μg/mL利福平的标记菌株,盆栽接种试验表明标记菌在香蕉根际土壤和植株体内具有良好定殖能力,接种第10天土壤中菌量达到最大值为6.67×10~6CFU/g,随时间延长,定殖数量逐渐降低,25天后数量趋于稳定,为2.05×10~6CFU/g。香蕉植株内定殖以根系最多,为4.38×10~3CFU/g。甲基营养型芽孢杆菌4-L-16菌株广谱抗真菌活性、良好的定殖能力,已成为香蕉枯萎病生物防治新的菌种资源。     

巨大芽胞杆菌在3种固沙植物根部的定殖

用200μg?mL-1的卡那霉素标记巨大芽胞杆菌菌株R,并获得抗药标记菌株,明确其在固沙植物杨柴、柠条和油蒿根上的定殖能力。将标记菌株制成菌液,浸种接种至杨柴、柠条和油蒿的种子,待种苗根系生长至约12cm后,测定R菌株在三种植物不同根段的定殖密度和根际效应。结果表明标记菌株在灭菌土壤中定殖密度比在自然土中大,根系不同部位标记菌株定殖密度表现为从上到下逐渐减小,0～3cm根段标记菌株在根际的定殖密度达到最大,9～12cm根段几乎不能分离到标记菌株。三种植物中,杨柴的根际效应最显著,标记菌株在油蒿根际的定殖密度最大。     

棉花内生拮抗菌Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1抗黄萎病研究

 在棉花现蕾期筛选到一个高抗黄萎病的内生菌菌株,根据16S rDNA序列同源性,将其命名为Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1(解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1)。当把该菌标记后,每株棉花施用该菌株达到1×10⁶ cfu时,该菌能顺利定殖于棉花体内。室内盆栽抗病实验表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×10⁶,1×10⁷,1×10⁸ cfu,其在结铃期的发病株率仅为8%,5%和2%,而此时对照的发病株率高达96%。2008－2009年的小区防治结果表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×10⁸ cfu时,2008年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为14.8%和8.5,对照分别为53.3%和26.5,2009年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为9.4%和6.5,对照为37.8%和18.8。这些结果表明,解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1对防治棉花黄萎病具有巨大的应用潜力。     

绿色荧光蛋白基因标记的固氮菌DX120E在甘蔗植株内的定殖

为了探索甘蔗固氮菌DX120E菌株侵入根的方式以及菌株在甘蔗植株内的定殖规律, 确定人工接种固氮菌适宜的侵染浓度和定殖特点, 采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的固氮菌DX120E接种甘蔗组培苗, 以荧光显微镜观察其侵染和定殖情况, 以抗生素抗性标记法和平板分离计数法测定DX120E菌株的种群动态。结果表明, 菌株DX120E在2个甘蔗品种的根、叶鞘和叶内均能定殖, 定殖菌量依次均为根>叶鞘>叶; 不同接种浓度下, 最大定殖数量无显著差异, 10² CFU mL^–1的接种量足够侵入甘蔗并积累定殖。DX120E从甘蔗根表面的裂隙、主根和侧根发生处及根的断裂处均可侵入, 主要在根表面细胞间隙和细胞内大量定殖, 同时也可迁移到叶片的叶肉细胞和维管束细胞中定殖。     

内生固氮菌DENB20在不同荒漠植物种体内的定殖动态

内生固氮菌DENB20属于克雷伯氏菌属(Klebsiella Trevisan),为了解其在不同荒漠植物种体内的定殖动态,通过利福平和链霉素标记此菌株并研究分析其在不同荒漠植物种体内的定殖动态。结果表明:灌根接种后,在多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)的根系中,菌群数量逐渐增长,其茎叶中的菌群数量逐渐下降,接种后50~80天,茎叶中不能检测到标记菌株;在黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)的根系和茎叶中菌群数量虽呈逐渐下降趋势,但可保持一定菌量;大叶白麻[Poacynum hendersonii(Hook.f.)Woodson]根系中的菌群数量呈"先降后升"的趋势,其茎叶中的菌群数量逐渐降低,接种后50天,茎叶中标记菌株完全消失。因此,内生固氮菌DENB20可在荒漠植物多枝柽柳、黑果枸杞和大叶白麻的根系中稳定定殖,且定殖能力为大叶白麻多枝柽柳黑果枸杞。     

绿色荧光蛋白标记解淀粉芽孢杆菌Bam22在油菜体内的定殖

研究GFP标记的解淀粉芽孢杆菌Bam22在油菜植株上的定殖规律,为其开发利用提供科学依据.采用自然转化法将携带绿色荧光蛋白基因的质粒pGFP4412导入Bam22细胞中,构建GFP荧光标记菌株;对比野生型菌株Bam22与标记菌株Bam22-GFP的生长曲线和抑菌能力;通过灌根法,观察标记菌株在油菜体内不同组织部位的定殖...     

枯草芽孢杆菌TR21对香蕉抗病相关酶活的诱导作用

为筛选能显著诱导香蕉抗病相关酶活变化的枯草芽孢杆菌TR21（Bacillus subtilis）发酵液组分,并探讨其诱导香蕉抗病性机理,选择多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）作为植物抗病性反应指标,采用灌根接种法,研究1株在大田对香蕉枯萎病具有良好防效的枯草芽孢杆菌TR21发酵液不同组分对香蕉根系内3种酶活性的影响。结果表明,接种TR21发酵液、菌体、上清和NB培养基后,香蕉根系内PPO、POD和PAL活性均比无菌水对照高,且都出现2次高峰,PPO、POD活性峰在接种后第3天和第7天出现,PAL活性峰则在接种后1天和5天时出现。比较不同组分接种处理诱导产生的酶活性强弱发现,接种TR21发酵液、菌体的3种酶活性均明显高于接种上清和NB的处理。可以判断TR21发酵液中主要有效诱导组分为菌体。灌根法接种TR21菌体后测定香蕉叶片中3种抗病酶的活性表明,菌体处理后叶片中PPO、POD和PAL活性均显著高于接种无菌水的对照,推测诱导系统抗性可能是TR21菌株防治香蕉枯萎病的机制之一。     

烟草内生细菌YN2014042对烟草、玉米的定殖和促生作用研究

为了开发利用烟草内生解淀粉芽孢杆菌YN2014042(YN42),对其在植物上的定殖和促生作用进行了研究。用自然转化法将携带绿色荧光蛋白基因的质粒pHAPII成功导入YN42细胞中,获得质粒稳定遗传和对烟草黑胫病菌、玉米穗腐病禾谷镰刀菌等13种病原真菌的拮抗能力与野生型YN42相同的GFP标记菌株YN42-GFP。用1.00×10⁷ CFU/g的YN42-GFP分别浇灌烟草和玉米幼苗,在第50天时烟草根、茎和叶组织中仍回收到1.89×10⁶ CFU/g、1.07×10⁴ CFU/g和0.93×10³ CFU/g的菌落;到第25天时玉米叶片中可回收到6.67×10³ CFU/g的菌落;说明YN42在来源寄主和非来源寄主植物中都能稳定地定殖。将YN42添加到烟草育苗基质中制成微生物功能基质,与普通基质对比,1.00×10⁷ CFU/g的菌株基质上的45天烟苗型高、地上部鲜重分别增长450.58%、756.52%;对玉米灌根30天处理,YN42处理的玉米苗型高和地上部鲜重分别增加19.37%和61.42%。研究结果表明YN42对多种病原菌有抑制作用,能在烟草和玉米上稳定定殖,对烟草和玉米的促生作用显著,在农业上具有良好的应用前景。     

木薯渣、桉树渣固体发酵Bacillus amyloliquefaciens WJ22研制生物有机肥的配方研究

Bacillus amyloliquefaciens WJ22为实验室保存的香蕉根际促生功能菌。利用牛粪有机肥和菜籽饼为基本原料,海南当地农业废弃物木薯渣和桉树皮为添加原料,研究该菌株的固体发酵配方工艺,最终获得利用该菌株研制的促生生物有机肥。结果表明,拮抗菌WJ22在菜籽饼含量为15%、木薯渣含量为20%、桉树渣含量为20%的原料混合物中固体发酵效果最佳,菌株数量超过2×109 cfu/(g·干重),远远超过国家固体生物有机肥的标准[2×107 cfu/(g·干重)]。盆栽试验结果表明,该配方研制的生物有机肥能够很好地促进香蕉苗期的生长。     

Root and Rhizosphere Colonization of Soybean [Glycine max (L.) Merr.] by Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria at Low Root Zone Temperatures and under Short-Season Conditions

Co-inoculation of plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) with B. japonicum has been shown to increase soybean [ Glycine max (L.) Merr.] nodulation, nitrogen fixation, growth and physiological activity at suboptimal root zone temperatures (RZTs). We studied the survival and growth of seven PGPR inoculated on soybean in a sterile rooting medium at three RZTs (25, 17.5 and 15 °C) on a growth bench. The survival of the two most promising strains ( Serratia liquefaciens 2-68 and S. proteamaculans 1-102) was studied under field conditions in methyl bromide fumigated and non-fumigated soils. In general, population densities varied with temperature. PGPR strains generally colonized the rhizosphere and root surface effeciently at higher RZTs; however, S. proteamaculans 1-102 colonized best at a low RZT (15 °C). The population of PGPR applied to the rhizosphere either with or without addition of B. japonicum increased over time in fumigated soil as compared to non-fumigated soil, indicating that the PGPR survive and proliferate better under fumigated conditions. S. liquefaciens 2-68 had higher population densities both on the root and in the rhizosphere, demonstrating, their ability to colonize under short-season conditions. The possible interactions between the two cultivars (Maple Glen and AC Bravor) and the PGPR were generally not significant, despite observations that growth and yield of AC Bravor respond more strongly to PGPR inoculation.     

Detection of the Colonization Ability of Antagonistic Bacteria Strain Z-5 against Cotton Verticillium Wilt

The first step in the biological control of plant diseases is to determine whether antagonistic microorganisms can colonize successfully the plant rhizosphere soil. Bacillus Z-5 was isolated from cotton plant soil and showed a significant biocontrol effect on cotton Verticillium wilt. The strain Z-5 was marked with resistance to rifampicin and pathogenic fungi. A Z-5 mutant strain that could stably grow in 300 μg·mL^-1 rifampicin NA medium and had wild-type antagonistic activity against pathogen fungi, colony morphology, and cell morphology was selected. The marked strain Z-5 was used to treat cotton seeds by seed soaking, seed dressing, and soil drench. The number of Z-5 cells in cotton plant root soil, roots, stems, and leaves was tested using dilution on rifampicin plate after different periods. The result showed that the number of antagonistic bacteria of soil drench group in cotton plant root soil was 49.72×10⁴ cfu·g^-1, while seed soaking and seed dressing groups yielded about 0.49×10⁴ and 2.07×10⁴ cfu·g^-1. The number of antagonistic bacteria of the soil drench group in cotton plant roots was 4.93×10⁴ cfu·g^-1, while the seed soaking and seed dressing group yielded 4.12×10⁴ and 3.29×10⁴ cfu·g^-1.The number of antagonistic bacteria of the soil drench group in cotton stems was 1.32×10⁴ cfu·g^-1, while the seed soaking and seed dressing group yielded 0.17×10⁴ and 0.74×10⁴ cfu·g^-1. The number of antagonistic bacteria of soil drench group in cotton leaves was 0.27×10⁴ cfu·g^-1, while seed soaking and seed dressing group yielded 0.17×10⁴ and 0.22×10⁴ cfu·g^-1. These results showed that the Z-5 strain could effectively colonize cotton roots soil and that in vivo , the soil drench group showed a better colonization effect by the strain Z-5 than the seed soaking and seed dressing group.     

人工堆肥与自然落叶中微生物及环境特征差异

为了明确人工堆肥与落叶堆中微生物及环境特征的差异,以亚热带气候下的桂东地区腐熟人工堆肥、发酵中期人工堆肥和落叶堆作为研究对象,比较样本的温度、pH、小型动物和细菌等的差异,为建立适合当地的高效简易堆肥方法提供理论基础。结果表明表明：人工堆肥的温度在中期为50~60℃左右,末期基本和落叶土壤的温度一样,接近常温;人工堆肥末期的pH在8.0~8.2之间,呈弱碱性,不成熟堆肥即处于中期的人工堆肥pH在5.5~6.0之间,呈弱酸性,落叶土壤的pH在6.5~7.5之间,呈中性;人工堆肥所含小型动物在中期基本全被杀死,在末期则比较丰富,多于落叶土壤;末期人工堆肥的细菌为8.53×108 cfu/g,中期人工堆肥的细菌为4.6×108 cfu/g,落叶堆的细菌为1.82×108 cfu/g,即堆肥细菌要比落叶堆的多。由此得出,不同土壤条件下微生物特征受人为活动影响显著。