溶磷菌分泌有机酸与溶磷能力相关性研究

为了研究溶磷菌的溶磷机理,探究溶磷菌分泌有机酸的种类和数量与溶磷能力的相关性。利用PKO无机磷液体培养基对筛选自兰州周边的苜蓿(Medicago sativa)、白三叶(Trifolium repens)和红三叶(Trifolium pratense)根际的6株溶磷菌进行液体培养,采用钼蓝比色法和高效液相色谱法测定溶磷量及分泌有机酸的种类和数量。结果表明,各菌株溶磷量差异显著(P<0.01),有效磷增量在106.53~373.44 mg·L^-1之间。供试菌株分泌有机酸的种类主要有草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸和丁二酸等,但分泌有机酸的种类和数量差异较大。溶磷菌的溶磷量与总有机酸量间存在一定相关性,但有效磷增量并不完全由总有机酸量来决定,有机酸的种类和数量对溶磷量也有一定的影响,各种有机酸对溶磷量的影响程度和作用机理有待进一步研究。     

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。     

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16SrRNA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16SrRNA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18.19g·L~(-1),Ca_3(PO_4)25g·L~(-1),MgCl2·6H_2O 3.21g·L~(-1),MgSO_4·7H_2O 0.25g·L~(-1),KCl 0.2g·L~(-1),(NH_4)_2SO_40.08g·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。     

兰州地区苜蓿和红豆草根际溶磷菌筛选及菌株部分特性研究

利用溶磷圈法对苜蓿和红豆草根际不同部位溶磷细菌进行了分离,共获得分离物386个,其中137个具有溶磷能力.苜蓿和红豆草根际不同部位溶磷菌数量分布有差异.其数量为RS>RP>NRS>HP.对筛选获得的12株溶磷圈较大的菌株进行菌落形态特征观察发现,大多数菌落呈灰白色或乳白色、不规则、半透明、边缘不整齐、突起、无光泽、无色素.进一步利用钼蓝比色法对菌株分解磷矿粉能力测定显示,各菌株分解磷矿粉能力差异较大,溶磷量最大为338.4mg/ml,最小为25.9mg/ml,这与其自身溶磷机制有关.溶磷量与菌株培养液pH值之间存在显著相关性.12株菌株大部分具有分泌IAA的能力,其中LM6和LH9分泌IAA能力较强.     

地八角根际溶磷菌溶磷能力及菌株特性研究

采用PKO无机培养基,从地八角根际分离具有溶磷能力的菌株,通过溶磷圈法筛选出7株解磷能力较强的菌株进行深入研究。利用钼蓝比色法对菌株在液体培养条件下的溶磷能力进行测定,结果表明:筛选的菌株分解磷酸钙的能力差异不大,溶磷量在123.37～135.23μg/mL之间,各菌株的溶磷量与分泌有机酸量、培养介质pH值之间均不存在显著相关性;各菌株均具有分泌IAA能力,大多数菌落呈淡黄色或乳白色、不规则、不透明、扁平、无色素;除1株菌表现为中性外,其他6株表现为产碱性;所有菌株在以甘露醇、蔗糖、1/2甘露醇+1/2蔗糖、葡萄糖、木糖、麦芽糖取代蛋白胨的碳源培养基上均生长良好。其中,DBR2菌株经16SrDNA序列分析,初步鉴定为肠杆菌。     

溶磷菌在5种不同培养基中溶解磷矿粉的性能比较

通过小麦、苜蓿根际分离的4株溶磷菌(Lx81、Dm84、Jm92、Lx191)接种于PKO、SP、NBRIY、NBRIP、NBRIYP等5种培养基中测定菌落直径、溶磷圈大小、培养液有效磷含量、pH值及总有机酸含量的方法,研究溶磷菌在不同培养基上的生长情况和溶磷特性。结果表明:Lx81和Lx191在PKO培养基上的菌落直径最大,Dm84和Jm92在NBRIY培养基上的菌落直径最大;4菌株在NBRIP培养基中的溶磷量、总有机酸含量、pH下降值均显著高于其他培养基中的值。为了得到更多、更有效的溶磷菌株,在以后的工作中建议采用NBRIP培养基。     

高寒草甸植物根际溶磷菌的筛选鉴定及其溶磷与促生效果

为获得高寒草甸根际土中优良溶磷菌资源,本研究从青海省高寒草甸根际土中筛选了4株溶磷菌,结合16S rRNA基因分析法确定其分类地位,并通过钼锑抗比色法和盆栽试验进行了溶磷与促生效果的研究。结果显示：4株溶磷菌均为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),均可形成明显的溶磷圈。在无机磷液体培养基中培养7d后,4株菌株的磷增量在156.17~511.33μg·mL^-1之间;溶磷过程中4株菌均分泌多种有机酸,总有机酸量在522.36~986.69mg·L^-1之间;盆栽试验表明4株菌均能显著增加披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)株高和地上部干重;菌株MXSC5,MXSC6和MQC13可使植株全氮、全磷含量增加,且4株菌株对土壤速效氮、速效磷含量也有正向影响。本研究结果将有助于进一步探究溶磷菌对植物的促生作用及微生物菌肥的开发利用。     

三江源区燕麦根际PGPR菌株功能多样性研究

为探究燕麦(Avenna sativa L.)根际微生物的功能多样性,本文以三江源区燕麦根际土壤为研究对象,采用常规方法测定根际土壤理化性质、平板涂布法筛选植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR),探究其固氮、溶磷及产吲哚乙酸能力,并对优异菌株进行16S rRNA基因鉴定。本研究筛选得到优异的固氮菌31株、溶磷菌5株,产吲哚乙酸菌13株。各地区土壤碱解氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾、全钾和有机质含量以及pH值存在极显著性差异(P<0.01)。根际土壤全氮含量与PGPR数量存在显著的负相关关系(P<0.05),根际全磷含量、速效钾含量、土壤pH值、有机质含量与PGPR数量存在显著的正相关关系(P<0.05)。6株优异PGPR鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),1株为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus sp.),2株为节杆菌(Arthrobacter sp.)。不同区燕麦根际菌株具有数量和功能多样性,土壤特性和PGPR量间呈相关关系。     

溶磷菌溶磷和分泌IAA特性及对苜蓿生长的影响

植物根际溶磷菌不仅可以提高植物对土壤磷素的利用率,同时可以促进根瘤菌的结瘤和固氮作用。利用液体培养法对5株溶磷菌的溶磷特性和分泌IAA能力进行研究,并通过盆栽试验研究接种溶磷菌对苜蓿(MedicagosativaL.)生长的影响。结果表明:各供试菌株溶磷能力差异较大,溶磷能力最强的是LM18(300.3 mg/mL);菌株都有分泌IAA特性,最大分泌量为17.95μg/mL(LM12)。接种溶磷菌后苜蓿株高、茎粗、干重、干鲜比和叶茎比都比对照明显增加。因此,溶磷能力和分泌IAA能力较强的菌株(LM12和LM18)可作为研制微生物肥料的优良菌株。     

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。     

分离自牧草根际四株促生菌株(PGPR)互作效应研究

利用钼蓝比色、显色和Salkowski比色等方法测定了筛选自苜蓿、白三叶和红三叶根际的4株优良PGPR菌株间的拮抗反应、单独和混合培养菌株的溶磷和分泌植物生长素(IAA)能力、培养液pH值和有机酸总量变化及其彼此之间的相关性。结果表明,各菌株间无拮抗反应,可以混合使用。无机磷培养液中,菌株Hsg+lhs11组合处理有效磷增量(536.2 mg/L)最大,Hsg+ls1-3+lhs11组合次之(475.6 mg/L)。Hsg+lhs11组合菌株处理有效磷增量呈现“1+1>2”的加成效应,Hsg+ls1-3+lhs11处理有效磷增量较单菌株处理时显著提高(P<0.01),但未表现“1+1+1>3”的溶磷效果。有机磷培养液中,lhs11处理有效磷增量(11.11 mg/L)最大,Hsg+ls1-3+lhs11组合次之(9.20 mg/L),Hsg+ls1-3+lhs11组合有效磷增量显著高于其他组合处理。各处理菌株培养液有效磷增量与pH值、有效磷增量与总有机酸量、pH值和总有机酸量之间存在线性相关。单菌株及菌株组合均具有分泌IAA的能力,分泌量在0.212~9.331 μg/mL,Hsg+lhs11组合菌株培养液IAA含量显著高于单菌株Hsg和lhs11(P<0.01),并呈现“1+1>2”的加成效果。综合各处理的促生特性,组合Hsg+lhs11和Hsg+ls1-3+lhs11菌株间互作效应较强,有望成为研制复合菌肥的最佳菌株组合。     

百脉根根际高效溶磷菌LC15的特性研究及菌株鉴定

研究了分离自百脉根(Lotus corniculatus)根际的溶磷菌LC15,通过对其进行生理生化特性及16S rDNA序列分析表明,其菌株具有较强的溶解无机磷和有机磷的能力,且对无机磷的溶解能力更强,D/d比值均超过3.00;振荡培养7 d后其可溶性磷含量高达400.49 mg/L,分泌总有机酸量30.67 mmol/L,且菌悬液pH 4.39呈酸性;革兰氏染色呈阴性,在厌氧生长、V-P、柠檬酸盐利用、ONPG测定、精氨酸双水解酶等生理生化试验中均呈阳性;经BIOLOG测定,可利用碳源占95种供试碳源种类的54%;结合菌株16S rDNA序列同源性比对分析,初步鉴定为柠檬酸杆菌属(Citrobcter sp.)。     

溶磷细菌的溶磷及分泌吲哚乙酸能力研究

为了研究细菌的溶磷和分泌IAA的能力,获得性状较优良的菌株资源,将从植物根际分离获得的109株细菌接种于Pikovskaky培养基,通过溶磷圈法筛选获得溶磷能力较强且效果稳定的菌株4株,应用钼锑抗比色法定量测定溶磷量,同时对其分泌生长素的特性进行了评价。结果表明:4株细菌溶磷量为56.77～283.69μg/mL,菌株MD2(2)溶磷能力最强,溶磷量达283.69μg/mL。4株细菌都具有分泌IAA的能力,分泌量为19.83～41.77μg/mL,MC2(2)分泌IAA的量最高,达41.77μg/mL;菌株MD2(2)和MC2(2)在提高土壤肥力、促进作物生长方面具有应用前景。经鉴定MD2(2)为克什米尔小陌生菌(Advenella kashmirensis subsp.methylica),MC2(2)为苜蓿中华根瘤菌(Ensifer meliloti)。     

东祁连山7种禾草根际溶磷菌筛选及其溶磷特性

采用PKO无机磷和蒙金娜有机磷选择性培养基,从东祁连山(甘肃省天祝县及周边地区)天然草地上的7种禾草根际分离出溶解无机磷菌株109株,溶解有机磷菌株143株。各菌株生长速度及形态特征差异较大。7种禾草根际溶解无机和有机磷菌株数量,除醉马草(Achnatherum inebrians)溶解无机磷呈根表土壤根系表面根内的分布趋势外,其他均呈现出根系表面根表土壤根内的分布趋势。大部分溶解无机磷菌株在10 d时溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)不再增大,而溶解有机磷菌株则在14 d时不再增大。利用钼蓝比色法测定菌株溶磷能力,结果表明,109株溶解无机磷菌株培养液中有效磷含量在0.47~582.46μg·m L-1,最大为菌株PCRP5;143株溶解有机磷菌株培养液中有效磷含量在0.07~14.76μg·m L-1,最大为菌株MCMRS4;蒙金娜培养基pH与有机磷菌株有效磷含量无显著相关性(P0.05),PKO培养基pH与无机磷菌株有效磷含量之间呈极显著负相关(P0.01)。     

贵州黄壤地区葛藤根际溶磷细菌溶磷、分泌IAA及其它特性研究

从葛藤(Pueraria lobata)根际分离出8株具有较强溶解无机磷能力的菌株,溶磷圈法测定菌株的HD/CD值(溶磷圈直径HD,菌落直径CD)在2.14～6.73,液体振荡培养下菌株对磷酸钙的溶解量在72.28～159.15mg/L,菌株培养液pH值较初始培养基的pH值7.0均下降。菌株GTR2和GTR15溶解磷酸钙(分别为159.15mg/L、138.72mg/L)及分泌IAA能力(分别为12.71mg/L、14.44mg/L)均较大,且均为碱性菌株,能在甘露醇等多种碳源上较好生长。综合各菌株的溶磷及分泌IAA能力,菌株GTR2和GTR15有望成为高效微生物磷肥接种剂的优良菌种。     

无机磷溶解菌的分离筛选及其对扁穗雀麦生长的影响

对扁穗雀麦根际溶磷微生物进行分离筛选,测定其溶磷、分泌IAA能力及对扁穗雀麦的促生效果。结果表明,不同菌株对不同无机磷底物具有选择性,以磷酸钙为磷源时,筛选的溶磷菌株都有溶磷活性,其中Br17的溶磷活性最高;以磷酸铝为磷源时,只有Br1、Br7与Br8具有溶磷活性,其中Br7溶磷活性最高。IAA测定结果显示Br4、Br8、Br17与Br24具有较强IAA分泌能力,添加生长素前体物质色氨酸时菌株分泌IAA能力增强。对培养基pH分析发现,筛选的8株溶磷菌株都为产酸型微生物。将纯化后的溶磷菌接种到扁穗雀麦无菌苗,对根长、根数、株高以及生物产量等性状考察发现接种Br8、Br13、Br17与Br24菌株对扁穗雀麦的根系影响较大,主要表现为主根变短,根数变多。接种Br7、Br8、Br13与Br24菌株促进扁穗雀麦株高增高、产量增加。综合分析,Br24在贵州地区的应用潜力最大。     

高寒草甸嵩草、珠芽蓼根际优良植物根际促生菌的分离筛选及促生特性研究

为从高寒草甸优势牧草(蒿草、珠芽蓼)根际筛选具有优良促生特性的植物根际促生菌(PGPR),探寻其根际分布规律,并为后期生产应用提供支撑。采用选择性培养基法筛选根表土(RS)、根表面(RP)和根内(HP)细菌,用点接种法在选择培养基(Pikovaskaia's 培养基、蒙金娜、无氮培养基)中复筛具溶磷、固氮特性菌株;采用钼蓝比色法、气相色谱法和高效液相色谱法分别测定菌株溶磷量、固氮酶活性和分泌植物激素[PHs:吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₃)、反式玉米素(t-Z)]含量。结果表明:共筛出细菌68株,复筛出溶磷固氮PGPR 43株;其中,溶解无机磷菌17株(溶磷量:9.39~94.79 μg·mL^-1),溶解有机磷菌22株(溶磷量:10.37~72.82 μg·mL^-1),固氮菌30株[固氮酶活性:3.79~3193.07 nmol (C₂H₄)·h^-1·mL^-1];分泌IAA菌26株(IAA含量:0.24~69.98 μg·mL^-1),分泌GA₃菌32株(GA₃含量:0.34~68.87 μg·mL^-1)和36株分泌t-Z菌(t-Z含量:0.11~47.59 μg·mL^-1)。植株根际促生菌PGPR均表现出根表面RP区细菌数显著高于根表土RS和根内HP区,珠芽蓼根际筛选出的PGPR多于嵩草根际;蒿草PGPR溶解有机磷能力强于珠芽蓼根际PGPR,但溶无机磷PGPR数目和能力相反。分泌植物激素PHs菌株在能力和数量上均表现出t-Z>GA₃>IAA的趋势。因此,优良溶磷菌(ZNRS2、SNRP2、ZKHP3、ZKRP1),优良固氮菌株(SKRP2、SNHP1、ZNRS3)和优良产植物激素PHs菌(SKHP3、ZNHP2、ZKRS2、ZKRP1、ZKRP2)可用于后期微生物肥料制作和相关研究,其中ZKRS2的促生功能较多,可进行深入挖掘。     

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·...     

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     

沧州盐碱地紫花苜蓿根际促生细菌的筛选

本研究以河北省沧州黄骅市紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,对采自黄骅地区常郭乡赵子札村、羊二庄镇张八寨村及旧城镇云庄村等10个地点的紫花苜蓿根际土壤进行细菌分离纯化和培养,获得134株根际细菌。进而将其接种到紫花苜蓿植物种苗,培养60d后,比较分析了接种不同根际促生菌对植物生长的促生影响,选择了30株促生细菌优良菌株,并且对30株细菌菌株进行了溶磷能力和分泌生长素能力的测定。结果表明,菌株EF2对植物干重增重影响最为显著(P0.05),其溶解有机磷和无机磷能力也最强;菌株LF13分泌生长素的能力最强,其对株高的影响较为明显。研究最终初步筛选出9株溶磷能力和分泌生长素能力较强并能促进紫花苜蓿显著生长的根际细菌。