植物根际芽胞杆菌促生防病的作用机制及其应用

为促进环境友好型、高效安全的有益芽胞杆菌制剂的开发与应用,本文总结并系统阐述了芽胞杆菌在寄主植物上的定殖以及对寄主植物增效防病的作用机理,进一步综述了植物根际芽胞杆菌在促进农林作物生长以及防治植物病害中的应用现状,并对未来植物根际芽胞杆菌需重点关注的科学问题及其开发应用进行了展望.     

枯草芽胞杆菌TR21喷叶对粉蕉根系分泌酚酸的影响

为探索枯草芽胞杆菌TR21喷叶对广粉1号和粉杂1号粉蕉根系酚酸分泌的影响,测定了不同处理不同时间根系分泌物中的酚酸含量,并利用高效液相色谱测定第13天的根系分泌物中的酚酸组成,以及甲醇溶解物对香蕉枯萎病病原菌1号和4号生理小种孢子萌发的影响。结果显示,广粉1号TR21处理后4d和6d根系酚酸分泌量高于对照,处理后8、9、11、13d低于对照;TR21处理粉杂1号根系酚酸分泌量始终高于对照。广粉1号对照根系处理后13d分泌物中检测到阿魏酸、反式肉桂酸、芥子酸、对香豆酸、水杨酸和邻苯二甲酸,TR21处理仅检测到阿魏酸和反式肉桂酸;粉杂1号对照和TR21处理后13d的根系分泌物只检测到阿魏酸。不同处理的甲醇溶解酚酸显著抑制香蕉枯萎病1号生理小种小型分生孢子萌发,粉杂1号的抑制效果比广粉1号明显,TR21处理的粉杂1号抑制效果最显著。甲醇溶解酚酸对4号生理小种的分生孢子也有显著抑制作用,但不同处理间差异不显著。TR21喷叶可以改变粉蕉根系酚酸的分泌,但在抗感品种中引起的变化存在差异。     

枯草芽胞杆菌R31在香芽蕉根部的定殖能力测定

枯草芽胞杆菌R31在田间和温室对香蕉枯萎病表现出一定防效,为探索其防效产生的机制,利用耐受300 μg/mL利福平和遗传稳定的突变株R31*测定其在巴西蕉和广粉一号粉蕉根际的定殖能力,进行盆栽灌根接种试验.结果显示,每株苗接种50 mL 1.78×108 CFU/mL的菌液,接种后60d,标记菌株在香蕉根际土、根表、根内和球茎中的含量分别为4.14×106 CFU/g(干土)、1.09×107CFU/g(鲜重)、4.66× 104 CFU/g(鲜重)、1.23×103 CFU/g(鲜重);同样处理的粉蕉40d后,根际土和根表的菌量分别为9.87×105 CFU/g(干土),7.9× 104 CFU/g(鲜重).表明突变株R31*在根际土和根表能成功定殖,但在根内和球茎的定殖量则较少,且根际土和根表的定殖量与接种浓度和每天最高气温有关.     

pH对解淀粉芽胞杆菌TR2生长和在土壤中定殖的影响

【目的】为了明确解淀粉芽胞杆菌TR2菌株在不同pH值土壤中的定殖能力及运动性、生物膜形成等相关的影响。【方法】采用平板计数法、结晶紫染色法、运动性平板法等研究不同pH条件对菌株的生长速度、趋化性、生物膜形成、涌动性及在土壤中的定殖能力。【结果】解淀粉芽胞杆菌TR2菌株适合生长和定殖的pH值范围为pH5～10,其中最适pH为7～8,且在pH为7～8的环境中,菌株有较好的涌动性运动能力。解淀粉芽孢杆菌TR2在pH7的中性环境中向不同pH环境的趋向中,向pH 8的趋向最为明显。解淀粉芽孢杆菌TR2在pH8～9形成良好复杂的生物膜,在pH8的土壤中的定殖能力好于其他处理。【结论】中性或弱碱性土壤更利于解淀粉芽胞杆菌TR2菌株的生长与定殖,为解淀粉芽胞杆菌TR2菌株的开发和利用提供了试验依据。     

枯草芽胞杆菌R31施用对中粉1号粉蕉根际微生物的影响

为探索枯草芽胞杆菌R31 处理对粉蕉枯萎病和根际微生物的影响,对大田施用过R31可湿性粉剂的中粉1号开展防效统计和根际微生物计数。其中R31 可湿性粉剂按照1.0*10^6 CFU/mL 浓度施用,每次每株施用1 000mL,连续施用5 次。收获前统计中粉1号不同表型植株的枯萎病发病率,并采集不同表型和健康状态植株的根际土样,土壤微生物统计采用稀释平板计数。结果表明,施用R31 可湿性粉剂对中粉1 号枯萎病有一定的防治效果,总防效44.00%,对低抗性野青杆冶表型的防效为23.00%,对高抗性野红杆冶表型的防效为56.14%。对根际可培养微生物计数结果表明,R31 施用可以增加粉蕉根际细菌总量,减少根际真菌、放线菌和镰刀菌总量。显示枯草芽胞杆菌R31 对粉蕉枯萎病的防效可能与其对根际微生物的调节有关。     

枯草芽胞杆菌R31施用对中粉1号粉蕉根际微生物的影响

为探索枯草芽胞杆菌R31处理对粉蕉枯萎病和根际微生物的影响,对大田施用过R31可湿性粉剂的中粉1号开展防效统计和根际微生物计数.其中R31可湿性粉剂按照1.0× 106 CFU/mL浓度施用,每次每株施用1 000mL,连续施用5次.收获前统计中粉1号不同表型植株的枯萎病发病率,并采集不同表型和健康状态植株的根际土样,土壤微生物统计采用稀释平板计数.结果表明,施用R31可湿性粉剂对中粉1号枯萎病有一定的防治效果,总防效44.00％,对低抗性“青杆”表型的防效为23.00％,对高抗性“红杆”表型的防效为56.14％.对根际可培养微生物计数结果表明,R31施用可以增加粉蕉根际细菌总量,减少根际真菌、放线菌和镰刀菌总量.显示枯草芽胞杆菌R31对粉蕉枯萎病的防效可能与其对根际微生物的调节有关.     

细菌根际黏附的界面作用机制研究

界面作用是细菌在环境中黏附、定殖、形成生物膜和发挥生态功能的基础和前提,对植物吸收养分、病原微生物拮抗具有重要意义。微生物-植物根际相互作用研究大多数从生态学和分子生物学角度出发,应用多种组学手段研究根系分泌物对于根际微生物定殖数量、群落组成和生理功能的影响,忽略了细菌定殖过程中物理、化学的界面作用机制及其对黏附的贡献。本文从界面作用机制出发,探讨了不同类型根系分泌物对细菌表面性质、细菌胞外聚合物（EPS）分子组成以及黏附功能的调控作用;梳理了黏附过程中细菌-植物生物大分子相互作用的主要模式及其微观机制;归纳了根际定殖过程可视化研究方法和微生物-植物生物大分子相互作用的分析手段;提出了根际生物分子组成分析、黏附蛋白质功能预测、根际定殖原位观测方法等亟需加强的研究方向。     

根系分泌物与根际微生物互作的研究进展

根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。     

钩状木霉与枯草芽孢杆菌在核桃根际土壤中的定殖研究

[目的]植物病害生防菌在植物根际土壤中的定殖情况是影响其发挥生防作用的重要因素之一.近年来,由核桃炭疽病菌引起的核桃炭疽病对云南省核桃产业的发展产生了较为严重的危害,已成为该省核桃产业发展的重要制约因素.前期,通过对大理州漾濞县光明村核桃根际土壤生防菌的筛选工作,获得了具有重要生防潜力的钩状木霉YB-4-15和枯草芽孢...     

拮抗菌B501在草莓根际的定殖及对其他根际微生物的影响

对B501在草莓根际的定殖范围，群体数量的动态变化及对其他根际微生物种群与数量的影响进行了研究，结果表明，B501主要定殖于草莓根际与根表，B501的群体数量随草莓的生长呈动态变化，在根际，B501的数量水平以盛花期最高，在根表，数量水平呈渐增趋势，B501对草莓根际与根系可培养丝状真菌群体数量，对根系细菌总量的影响不显著，对根际细菌总量、根际与根系芽孢杆菌的数量有明显促进作用，连续两年的田间防效分别达到了93．9％和96．8％。     

不同有机酸对土壤杆菌在菜心根际定殖的影响

从农田土中筛选出一株解钾菌T29,结合其形态特征、生理生化特性及16S r DNA序列分析,鉴定其为土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)。采用摇瓶试验评估T29对难溶态磷和难溶态钾的活化能力,然后通过趋化、群游、体外及盆栽实验研究不同有机酸和氨基酸诱导下T29在菜心根际的定殖情况。结果表明:摇瓶实验中,T29对难溶态磷和难溶态钾的活化量分别为15.53 mg·L~(-1)和2.78 mg·L~(-1),分别为对照的1.42倍和1.54倍。趋化和群游实验中,葡萄糖酸诱导下菌株T29的菌落数为3.65×106cfu·m L~(-1),菌落直径为2.18 cm,相比对照分别增加130.5%和54.6%。体外实验中,在菜心根际添加了葡萄糖酸后,其根表面的菌落数为2.98×106cfu·g~(-1)根鲜质量,相比对照增加了29.1%。盆栽实验中,接菌后菜心根际土壤中速效磷和速效钾浓度分别比对照增加了37.5%和52.8%。根部的磷和钾的含量与对照相比没有显著变化(P0.05),但是茎叶中的磷和钾含量相比对照均显著增大,同时菜心的生物量和株高与对照相比均显著提高(P0.05)。研究表明,不同的有机酸和氨基酸对T29的吸引能力存在较大差异。其中葡萄糖酸作为T29的一种信号分子,能够较好地吸引T29在菜心根部定殖并使其活化土壤中的难溶态磷和难溶态钾以促进菜心的生长,为减少化肥的施用提供了可能性。     

夏枯草内生菌及根际芽胞杆菌种群结构的研究

芽胞杆菌分布广泛,主要分布于土壤、动植物体表。为了解采自武夷山的夏枯草Prunella vulgaris植株及其根际土壤芽胞杆菌的多样性,以及药用植物内生芽胞杆菌的生物多样性,采用稀释涂布平板法从夏枯草植株及其根际土壤样品中分离到芽胞杆菌菌株27株,并采用16SrDNA序列测定法对27株芽胞杆菌进行鉴定。通过菌落形态特征观察及16SrDNA序列测定,将27株芽胞杆菌归入14个种,其中阿氏芽胞杆菌5株、蜡状芽胞杆菌4株、炭疽芽胞杆菌4株、苏云金芽胞杆菌2株、甲基营养型芽胞杆菌2株、嗜气芽胞杆菌1株、地衣芽胞杆菌1株、假蕈状芽胞杆菌1株、简单芽胞杆菌1株、短短芽胞杆菌1株、球形赖氨酸芽胞杆菌1株、解木糖赖氨酸芽胞杆菌1株、嗜几丁质类芽胞杆菌1株,另外2株为芽胞杆菌疑似新种。研究表明,夏枯草植株及其根际土壤中存在着丰富的芽胞杆菌种类,丰富了药用植物内生芽胞杆菌资源的研究。     

淡紫拟青霉E7菌株在海南白木香根际的定殖

通过田间试验,确定了淡紫拟青霉E7菌株在白木香根际的生长和定殖情况.试验结果表明,淡紫拟青霉E7菌株以孢子液浇灌和固体发酵物拌土施入,其定殖量差异明显;固体发酵物拌土形式较利于淡紫拟青霉E7菌株孢子在根际土壤中长期存活.当固体发酵物施入量为40g/株、时间为18 d、施人深度为25 cm时,淡紫拟青霉E7菌落数最多、为8.55x106个/g.     

植物根际促生菌的筛选、定殖分析及对玉米生长的影响

为促进植物促生菌剂的开发与应用,分离玉米根系促生菌株,并以玉米促生细菌(壳聚糖酶产生菌YM0137)为研究对象,阐明菌株YM0137在玉米根系的定殖,并测定菌株YM0137对玉米产量的影响。通过局部梯度溶液稀释技术分离纯化菌株;玉米植株接种细菌采用灌根接种法,筛选检测显著促进玉米生长与发育的菌种;利用16S rRNA基因序列的解析以及生理生化反应,判断菌种YM0137的生物学分类地位;通过菌落测定法并结合扫描电镜,确定菌株YM0137在玉米根表的定殖量;采用酶标仪检测离体条件下菌株YM0137的生长曲线;采用碱裂解法提取细菌质粒;并将菌肥YM0137施用于田间进行实收测产。筛选出对玉米促生效果显著的菌株YM0137,与对照相比,菌株YM0137处理的玉米幼苗株高增加了18.5%;经系统发育与生理生化分析,菌株YM0137为壳聚糖酶产生菌(Mitsuaria sp.);菌株YM0137可通过产生的微菌落定殖在玉米根表上,且在玉米根表的定殖量呈现逐渐上升的趋势;同时研究发现菌株YM0137存在内生质粒;测产结果表明菌肥YM0137替代25%化肥与常规施肥在玉米产量上没有显著差异,但与不施化...     

培养基配方对贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽产量和抑菌活性的影响

探究培养基配方对贝莱斯芽胞杆菌FJA T-45028脂肽产量和抑菌活性的影响,筛选出菌株产脂肽的最佳培养基配方.通过酸沉淀、醇溶法提取菌株FJA T-45028发酵产生的粗脂肽,利用液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(LC-QTOF-MS)测定脂肽组成和含量,并以龙眼致腐菌小新壳梭孢菌为指示菌,评估脂肽的抑菌活性.结果表明...     

植物根际对增强紫外线-B辐射的响应

臭氧层减薄导致地表中波紫外-线B(UV-B,280~320 nm)辐射增强,UV-B辐射能量远高于可见光,并且能被植物体内蛋白质和核酸等生物大分子吸收。当前,植物的UV-B效应研究主要集中在地上部分,对地下部分的研究很少。综述了近年来增强UV-B辐射对植物根际影响的研究进展,主要包括根形态、根系分泌物、根际微生物和根系中矿质营养。并就今后该方面的研究提出建议。     

大葱根系分泌物对黄瓜幼苗根际微生态环境的影响

以不同浓度的大葱根系分泌物处理连作黄瓜幼苗根区土壤,研究其对黄瓜根际土壤微生态环境的影响。结果表明：采用适宜浓度的大葱根系分泌物处理可显著提高黄瓜幼苗根际土壤的pH值,降低Ec值,增加速效氮、有效磷和速效钾含量,增强土壤磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性,增加土壤细菌、放线菌和真菌数目,降低真菌在微生物总量中的比例。大葱根系分泌物有利于改善连作黄瓜的根际土壤环境。     

淡紫拟青霉PL050705菌株的根际定殖及对根际真菌群落结构影响

室内平板法测定了生防菌淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus )PL050705菌株对柑橘慢衰病株根际主要真菌的拮抗能力,PL050705菌株对测试真菌均具有强的拮抗能力.田间试验的清水对照(CK)、PL050705+虾壳粉(p+p)、PL050705(p)、灭线磷(e)4个处理组中,p+p、P的处理组PL050705在柑橘根系周年均以保持高定殖量;p+p处理组PL050705菌株的B-P优势度指数周年保持较稳定高水平(0.444～0.526),P处理组PL050705菌株的B-P优势度指数周年呈下降状态(0.590～0.256);根际土壤真菌多样性指数(Shannon-Wienner指数)分别是P+p>p>CK>e.试验表明PL050705菌株具有良好拮抗与根际定殖能力,特别是与虾壳粉混合施用情况下,能周年保持种群优势度,并提高土壤真菌种群多样性.     

荧光假单胞菌对烟草根际微生物种群数量及根系活力的影响

用荧光假单胞菌和氧氯化铜处理烟草根际土壤，通过盆栽试验研究对根际微生物种群数量和根系活力的影响。结果表明，施用荧光假单胞菌菌液后，使根际细菌和放线菌数量第一周显著增加，第二周和第三周恢复到和对照一致，对根际真菌数量的影响是使其逐渐下降，第一周和第二周和对照相比差异不显著，第三周显著低于对照；氧氯化铜施人烟草根际土壤后，第一周使根际细菌数量极显著下降，并一直保持低于对照的水平，对根际真菌数量影响不显著，对根际放线菌数量的影响是使其逐渐下降，到第三周显著低于对照。用荧光假单胞菌处理后，烟草根系活力显著提高，根系生物量显著增加。