根际促生细菌对甘薯苗期生长的影响及其促生机制

以甘薯(Ipomoea batatas L.)为供试作物，研究分离自连作太子参土壤的解淀粉芽孢杆菌C05(C05)与枯草芽孢杆菌G03(G03)的体外促生能力及根际接种这两株细菌对甘薯幼苗生长和盆栽土壤理化性质、土壤主要功能酶活性的影响，以期为植物根际有益细菌的开发利用提供理论依据。结果表明，接种C05、G03可以显著提高甘薯幼苗的主蔓长、最大叶面积、地上部鲜重和干重、地下部干重和叶片叶绿素a、b含量，其中C05对甘薯幼苗的促生效果最为显著。接种C05、G03能够改善栽培土壤营养构成，提高土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性，诱导甘薯抗病基因H1N1和促生基因ctd1、ERF2的表达。综合认为，解淀粉芽孢杆菌C05与枯草芽孢杆菌G03具有体外促生能力，根际接种这两株细菌一定程度上可以促进甘薯幼苗生长。     

蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染

为探究胶质芽孢杆菌对蜀葵修复土壤Cd污染能力的影响,采用盆栽试验,以蜀葵为供试植物,研究了25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌对蜀葵生物量、Cd积累量、根际土壤有效态Cd含量和根际土壤酶活性的影响。结果表明:25mg·kg^-1Cd胁迫下,施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可显著提高蜀葵根、茎生物量(P<0.05),总生物量相比单一Cd处理提高了33.6%~73.2%;施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌,蜀葵整株Cd积累量是单一Cd处理的1.64、2.89、1.69倍,蜀葵根际土壤有效态Cd含量分别上升4.8%、13.1%和8.5%。25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用胶质芽孢杆菌后,蜀葵根际土壤脲酶、蔗糖酶活性随施用浓度增加而升高,且处理间差异显著(P<0.05);脱氢酶活性在施用3 g·kg^-1和6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌下活性显著增强(P<0.05);多酚氧化酶活性随施用胶质芽孢杆菌浓度上升而持续减弱且变化显著(P<0.05)。研究表明,25 mg·kg^-1Cd处理下施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可有效提高蜀葵修复土壤Cd污染的能力,蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤Cd污染具有一定应用潜力。     

烟草复合微生物菌剂的构建及其促生抗病效应

植物根际功能菌是微生物肥料的重要菌种资源,在农业生产中发挥重要的作用。利用稀释涂布法对采集自贵州省遵义市发病烟区的健康烟株根际土壤进行根际细菌的分离纯化,研究根际细菌解磷、分泌吲哚乙酸、抗烟草青枯病菌的能力以及功能菌株间的拮抗作用,构建复合微生物菌剂,并对该菌剂的促生抗病效果开展评价。结果表明,烟草根际细菌LSNSY15-4对烟草具有最佳的促生效果,处理的烟草株高、根长和鲜重相对于对照组增幅分别为22.45%、35.57%和155.72%;烟草根际细菌D对烟草青枯病菌具有较好的拮抗效果,抑菌圈直径为21.40 mm,分子鉴定结果表明促生菌株LSNSY15-4为泛菌属(Pantoea)微生物,拮抗菌D为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);随后,在明确D和LSNSY15-4具有亲和性的基础上,将菌株D和LSNSY15-4体积比1:1混合培养24 h,获得复合微生物菌剂,发现该菌剂可促进烟草植株生长,处理的烟草株高、叶片数和鲜重相对于空白对照组增幅分别为10.21%、32.26%和54.67%,且对烟草青枯病菌抑菌活性具有增效作用,有效地防控烟草青枯病的发病程度。该研究...     

耐重金属的植物促生芽孢杆菌筛选及其强化香蒲去除Cd的作用

为探讨细菌对水生植物修复水体重金属污染的影响,从南京某矿区废弃地的湿地植物柳树(Salix babylonica)、芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha latifolia)根际和根内分离筛选到8株芽孢杆菌,这些芽孢杆菌都具有产铁载体、吲哚乙酸、多糖和淀粉酶活性,且对重金属的抗性较强,对温度、pH和盐浓度具有一定的耐受性。采用水培试验研究了Cd胁迫下耐重金属植物促生芽孢杆菌强化狭叶香蒲(T.angustifolia)吸收积累Cd的作用,结果表明,在2.5 mg·L~(-1)Cd~(2+)的条件下接种芽孢杆菌处理能够促进香蒲生长和组织中Cd含量增加。其中Bacillus megaterium P24和P37促进香蒲根和地上部干重显著增加40.0%~46.4%,B.amyloliquefaciens P29能使地上部Cd含量和总吸收量显著增加31.1%和63.5%;溶液中Cd去除率最高可达79.5%。研究表明,耐重金属芽孢杆菌能够促进香蒲生长、增加香蒲Cd含量,从而增加香蒲Cd总吸收量,达到去除水中Cd污染的作用,具有应用于水体重金属污染修复的潜力。     

产生物膜芽胞杆菌阻控叶菜吸收镉、铅及其修复菜地土壤的作用

[目的]本文旨在利用产生物膜芽胞杆菌减少叶菜重金属积累,探索其修复蔬菜土壤的机制。[方法]以江苏省南京市六合区农田土壤为供试土壤,采用室内培养模拟试验,通过测定菌株Bacillus velezensis B9和B25在叶菜根部的定殖和对根际土壤理化性质的影响,测定接种Bacillus velezensis B9和B25处理后小白菜(Brassica chinensis)和长叶莴苣(Lactuca sativa var.longifolia)的鲜质量、Cd和Pb含量、根际土壤多糖含量、脲酶活性和产生物膜细菌比例以及细菌定殖。[结果]与接种灭菌悬液处理相比,小白菜B9L和B25L处理(分别接种B9和B25菌悬液)地上部干质量分别显著增加54%和41%,B25L处理长叶莴苣地上部干质量显著增加74%;B9L和B25L处理显著降低2种蔬菜地上部和根中的Cd、Pb含量,其中B9L处理小白菜地上部Cd和Pb含量分别显著降低24%和33%,B25L处理长叶莴苣地上部Cd和Pb含量分别显著降低33%和35%。菌株B9和B25均在2种蔬菜根部定殖形成生物膜,接种B9和B25菌株显著提高根际土壤生物膜生成菌比例、土壤多糖含量和土壤脲酶活性,显著提高根际土壤pH值,最终降低了土壤有效态Cd、Pb含量。[结论]产生物膜芽胞杆菌B.velezensis B9和B25可以阻控蔬菜吸收Cd、Pb,在蔬菜根部定殖产生生物膜,提高根际土壤多糖含量和脲酶活性,具有修复Cd、Pb污染土壤、实现蔬菜安全生产的潜力。     

Bacillus halotolerans G20联合生物炭及钾长石对生菜吸收镉和改良土壤的影响

[目的]本文旨在探究细菌与不同钝化剂联合阻控生菜吸收重金属、修复重金属污染土壤的作用。[方法]采集南京市某矿区镉污染土壤为盆栽试验土壤,选用生物炭(B)和钾长石(K)作为钝化剂与镉抗性细菌Bacillus halotolerans G20菌株联合,探究不同处理对生菜(Lactuca sativa L. var.ramosa Hort.)地上部干质量、Cd含量、营养品质和根际土壤pH值、有机质含量、Cd形态变化的影响。[结果]与对照相比,菌株G20、生物炭、钾长石及其固体菌剂均能增加生菜地上部干质量,降低生菜Cd含量。其中,菌株G20与生物炭制备的固体菌剂(G20L+B)使生菜地上部Cd含量显著降低53.1%,降至0.15 mg·kg~(-1),低于国家食品安全生产限量标准。该固体菌剂处理还能显著提高生菜根际土壤细菌数量(16.5%)、pH值(0.3)和有机质含量(44.6%),降低根际土壤有效态Cd含量(45.4%),显著增加生菜中维生素C含量(32.9%),降低亚硝酸盐含量(38.8%),减轻Cd对生菜的毒害,提高生菜品质。[结论]B.halotolerans G20与生物炭制备的固体菌剂具有修复中度Cd污染土壤,保障蔬菜安全生产的潜力。     

生物菌剂对樱桃的促生效应及根际细菌群落的影响

为探讨根际促生菌B20对樱桃的促生作用及对根际土壤细菌群落的影响,以发酵好的菇渣(ZT)为吸附载体,吸附B20菌株(JZ)制成生物菌剂(JF),对比研究了JZ和JF对樱桃的生长、根际土壤理化性质及土壤酶活性的影响。利用高通量测序技术分析研究了其对樱桃根际细菌群落的影响。结果表明:JF处理可以促进马哈利樱桃的生长,并能显著提高其干重和N、P和K养分含量。JF处理的地上部和根系干重分别比JZ处理增加178.10%和58.68%;根系P和K含量分别增加73.73%和40.21%。与对照相比,JF处理的土壤脲酶和蔗糖酶活性显著提高。JF处理显著增加了根际土壤中养分含量,速效磷和有效钾含量分别比对照增加73.07%和53.48%,但碱解氮含量差异不显著。高通量测序结果显示,共获得了941416条有效序列、20676个OTUs。多样性分析结果表明,JZ和JF的施用可提高樱桃根际土壤细菌群落结构的多样性及丰富度。对细菌群落组成分析发现,供试样品中的优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、放线菌门及拟杆菌门。经JF处理后,厚壁菌门所占比例明显增加,与对照相比,Bacillus,Lactobacillus含量由0.18%和0.05%增加到0.73%和0.62%。而Alistipes,Bacteroides及Lachnospiraceae_NK4A136_group是JF中特有的属种,在其他样品中没有检测到。由此可见,施用促生菌B20菌液和混配的生物菌剂均可影响马哈利樱桃根际土壤的细菌群落,促进樱桃的生长和养分吸收,但是混配的生物菌剂效果明显优于单独的促生菌液。     

植物根际促生菌的促生机理与影响因素

植物的根际中有大量的微生物,其中一部分根际细菌能够对植物的生长产生促进作用,这一类细菌被称作根际促生菌(PGPR)。PGPR可通过产生植物激素,解磷固氮,抑制植物病原真菌,提高植物抗逆性等方式促进直接或间接地促进植物的生长。植物能产生各类分泌物,影响根际微生物组的结构,土壤碳氮含量,酸碱度等非生物因素对根际微生物组也具有影响。PGPR通常作为微生物肥料运用在农林业上,如解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等促生菌已经得到广泛使用。笔者对植物根际促生菌的促生作用机理,植物与非生物环境对根际微生物组的影响以及发展前景展开综述,为根际促生菌的进一步开发利用提供参考。     

生防枯草芽孢杆菌B29对黄瓜根际功能细菌及土壤酶活性的影响

[目的]探讨枯草芽孢杆菌B29对黄瓜根际功能细菌和土壤酶活力的影响.[方法]用枯草芽孢杆菌B29菌剂和化学杀菌剂(百菌清)灌根处理黄瓜根际土壤,通过田间试验研究对根际功能细菌和土壤酶活力的影响.[结果]施用枯草芽孢杆菌B29菌剂后,根际氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和好气性纤维素分解菌数量在第10、20天显著增加,第30、40天恢复到与对照一致;施用百菌清处理后,在第10、20天根际氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和好气性纤维素分解菌数量均在0.01水平显著低于枯草芽孢杆菌B29处理组,至第30、40天恢复到与对照一致.枯草芽孢杆菌B29菌剂对黄瓜根际土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶)活性的影响呈现同样趋势.[结论]施用枯草芽孢杆菌B29不仅促进黄瓜根际功能细菌的生长,而且提高土壤酶活性.     

镉胁迫对苗期小麦镉吸收及其根际细菌群落的影响

为探究镉(Cd)胁迫对苗期小麦Cd吸收以及根际细菌群落的影响,以小麦豫保1号为供试植物,设置Cd含量为2.0 mg·kg-1进行盆栽试验,测定小麦干质量、Cd吸收总量、根际土壤pH值、有效Cd含量并计算小麦富集系数和转运系数,分析根际土壤细菌多样性和群落特征.结果表明,与对照相比,Cd胁迫下小麦地上部、地下部干质量均显...     

3种微生物制剂对轻度镉污染土壤中菠菜生长的影响

采用盆栽方法模拟土壤Cd轻度污染状况,研究施入3种微生物菌剂(枯草芽孢杆菌、光合细菌和乳酸菌)对菠菜生长及对镉吸收的影响。结果表明,1mg·kg~(-1)镉对菠菜生长起到促进作用,使植株鲜质量和干质量增加;使植株镉含量和镉积累量显著提高。施入微生物菌剂后,菠菜单株鲜质量和干质量平均增长幅度分别为18.8%和15.7%,微生物对菠菜生长的促进作用大小为:光合细菌>乳酸菌>枯草芽孢杆菌;此外,菠菜植株镉含量显著减少,平均下降幅度为14.5%,微生物对菠菜镉吸收的降低作用大小为:枯草芽孢杆菌>光合细菌>乳酸菌。试验还表明,菠菜植株镉含量与菌数呈显著负相关。     

植物根际促生菌辅助红麻修复铅污染土壤

通过盆栽实验研究土壤Pb浓度对经济作物红麻（Hibiscus cannabinus）生长、富集及转运Pb的影响,并将具有较强Pb抗性的植物根际促生菌（PGPR）DBM1（Arthrobacter sp.）接种至红麻根际,考察Pb胁迫下PGPR对红麻的促生作用,以探索利用PGPR辅助重金属耐性植物红麻对Pb污染土壤进行植物稳定修复的可行性。结果表明,土壤Pb浓度和接菌处理均显著影响红麻的生长。红麻对Pb具有较高耐性,可通过将Pb富集在根部,并抑制其向地上部转移,从而在中低Pb（Pb400和Pb800处理）污染土壤中良好定植和生长。土壤Pb浓度达到1600 mg·kg-1时,红麻生长开始受到Pb胁迫的抑制,红麻通过自身胁迫抵抗机制缓解Pb毒性。接种DBM1可有效促进红麻的生长,提高红麻叶绿素含量。DBM1对红麻的促生作用是由胁迫诱导的特性,在高Pb胁迫下促生效果更显著。因此,可利用植物根际促生菌DBM1辅助红麻对高Pb污染土壤进行植物稳定修复,在促进红麻生长的同时,有效抑制Pb向红麻地上部的转移。     

固氮、解磷复合菌剂对小麦根际土壤细菌群落的影响

为研究固氮芽孢杆菌、固氮巨大芽孢杆菌、解磷假单胞菌、巴西固氮螺菌组成的复合菌剂对小麦根际土壤细菌群落多样性的影响,通过构建16SrRNA克隆文库及采用核糖体DNA扩增片段酶切分析(ARDRA)的方法,以文库库容值(C)、Rarefaction曲线(R)对克隆文库进行评价。系统发育分析表明,对照及菌剂处理样品均检测到酸杆菌门、变形菌门、浮霉菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门、放线菌门和芽单胞菌门8个细菌类群,并且优势菌群均为变形菌门和酸杆菌门。接种菌剂后小麦根际土壤检出了绿弯菌门、蓝藻门、产水菌门和硝化螺旋菌门,而梭杆菌门未被检出。假单胞菌属由1.59%增加至21.28%。芽孢杆菌属由未检出增至3.05%。两样品中均未检出固氮螺菌属。多样性分析表明,接种菌剂后,小麦根际土壤细菌多样性指数和丰富度指数均提高。因此,接种菌剂对小麦根际土壤细菌类群的组成及所占比例有较大影响。     

芽孢杆菌促进植物生长机制研究进展

利用植物-微生物协作提高作物产量是当前农业研究领域的热点。植物根际促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)是一种非常重要的土壤细菌,在土壤-植物生态系统中占据重要地位。而在众多PGPR中,芽孢杆菌占植物根际革兰氏阳性细菌总数的95%,是当前研究最为广泛的PGPR之一。结合近年来的研究结果,本文综述了芽孢杆菌几种不同促生(plant growth promoting,PGP)机制,如改善植物根际可利用的营养物质,产生植物激素,诱导植物抗性和抑制病原体等方面的最新研究进展,同时对该领域的研究发展方向进行了展望。     

盐碱土壤修复菌剂的微生物筛选

为盐碱土壤修复菌剂提供菌种资源,本研究从盐碱地植物根际土壤中筛选具有促生耐盐碱、产胞外多糖、解磷、解钾等能力的芽孢杆菌,并通过形态、生理生化、分子鉴定确定菌株种类,通过向日葵盐碱地种植试验,考察耐盐碱芽孢杆菌发酵液对植物生长状况和土壤理化性质的影响。本研究从7株促生芽孢杆菌中筛选出两株耐盐碱、产胞外多糖、解磷、解钾的菌株B25、B43,经鉴定为巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌。在向日葵盐碱土壤种植试验中,增施土壤修复菌剂的处理比常规施肥株高、茎粗、盘粒重、结实率、产量分别增加1.53%、8.44%、7.23%、3.40%、12.37%;土壤pH降低0.4,有机质、全氮、有效磷、速效钾含量分别增加42.48%、15.04%、41.52%、31.13%,含盐量减少1.76%。巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌具有较强的胞外多糖产生能力,在盐碱土壤中,促进向日葵生长和改良土壤的效果显著,可用于盐碱土壤改良菌剂的研制。     

不同根际促生菌对金线莲生理特性的影响

[目的]探索植物根际促生菌对金线莲生理特性的影响,为金线莲产业的可持续发展提供新思路。[方法]运用3株植物根际促生菌（蜡样芽孢杆菌H-15、阿耶波多氏芽孢杆菌H-6、伯克氏菌P₄）,通过盆栽试验,研究其对金线莲生长的影响。[结果]根际促生菌H-15、H-6、P₄处理下金线莲的存活率分别比CK增加了40%、22%、39%;发病率分别比CK降低了22%、33%、11%;鲜重增加率分别是CK的2.57、1.60、1.74倍;与此同时,3株根际促生菌处理下金线莲中多糖含量显著高于CK,P₄处理下的总黄酮含量和微量元素含量均高于CK,而3株根际促生菌处理下金线莲的游离氨基酸含量均低于CK,分别比CK下降了29%、11%、23%。[结论]植物根际促生菌能显著促进金线莲生长,具有良好的应用潜力。     

菌剂浸种对大豆的促生增产作用及土壤理化特性与解磷菌群落组成的影响

为探究菌剂浸种对大豆的促生增产作用及土壤理化特性与解磷菌群落组成的影响,以无菌水浸种(O)作为对照,用固氮型根瘤菌(ON)、解磷型芽孢杆菌(OP)、解钾型芽孢杆菌(OK)、固氮-解磷复合型真菌印度梨形孢(OPr)及4种菌剂复配剂(ONPKPr)对大豆进行浸种处理,然后在大田和盆栽试验条件下首先分析了不同菌剂浸种对大豆的促生增产作用;在此基础上,采用生理生化分析和Illumina高通量测序技术研究了不同菌剂浸种对大豆根际土壤理化特性及解磷菌群落组成的影响。结果表明,大田条件下与对照相比,OP、OPr和ONPKPr处理根际土壤速效磷含量极显著提高,分别提高37.44%、35.81%和44.19%;ON和ONPKPr处理能显著提高大豆产量,分别提高4.67%和5.00%。盆栽条件下与对照相比,ON和ONPKPr处理对大豆根瘤数、根瘤干质量和产量提升作用显著,大豆产量增幅分别为14.07%和15.00%,根瘤数分别增加41.13%和32.18%,根瘤干质量分别提高58.52%和49.70%。Illumina高通量测序结果表明,不同菌剂浸种大豆根际土壤解磷菌群落均以放线菌门和变形菌门为主,但放线...     

2株烟草根际芽孢杆菌的分子鉴定及抗菌促生作用

为探究分离自烟草根际的2株芽孢杆菌的种类及其抑菌促生特性,利用16S rDNA和gyrB基因序列分析法,将菌株YC2006和YC2008分别鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).菌株对烟草赤星病病原(Alternaria alternata)、烟草黑胫病病原(Phytophthora parasitica)和烟草立枯病(Rhizoctonia solani)病原均具有明显的抑制作用,对烟草立枯病病原的抑制率分别达到60.35％和68.08％.菌液浸种处理可显著提高烟草种子发芽势,在育苗基质中添加菌剂可显著提高烟苗的株高、茎围、最大叶面积、地上部鲜质量、地下部鲜质量、总根长和总根表面积.2株芽孢杆菌对烟草主要真菌病原具有拮抗活性,同时兼具促进种子萌发和烟苗生长的作用,具有良好的研究开发应用前景.     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想.研究从大宝山污染土壤中筛选出的pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.DBM),菌株DBM具有产吲哚乙酸(IAA)和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力.盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn(600 mg· kg-1)胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8％和77.2％.另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力.相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1％和19.9％.但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2％和48.6％.     

芒草根际、内生可培养细菌多样性及促生潜力研究

为研究芒草不同部位细菌群落组成,采用稀释梯度平板法分离芒草根际土壤、根部、茎部和叶部可培养细菌,并分析其植物促生活性。16S rRNA基因序列分析表明,分离的86株芒草根际、内生细菌由放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)4个门、7个纲、22个属组成,不同部位细菌组成有所差异,其中短小杆菌属(Curtobacterium)在根际土壤和植物内部广泛存在,芽孢杆菌属(Bacillus)和根瘤菌属(Rhizobium)为根际土壤优势种群,伯克霍尔德菌属(Burkholderia)为根部优势种群,鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)为茎部优势种群。分离菌株的植物促生特性分析表明,芒草根际和植物组织内部蕴含着丰富的产吲哚乙酸、产精氨酸脱羧酶和溶解难溶性磷酸盐等生物活性细菌,广泛分布于短小杆菌属、根瘤菌属、芽孢杆菌属、伯克霍尔德菌属、鞘脂单胞菌属等优势种群,且不同部位菌株促生特性和种类有所差别。