2株狼尾草根际芽孢杆菌(Bacillus spp.)的分离与特性分析

目的:从狼尾草根际土中分离出具有多种生物学特性和促生效果的芽孢杆菌。方法:土样经过80℃处理,得到2株菌。对其溶磷、合成IAA和嗜铁素能力进行测定。用2株菌处理小麦种子,评价其促生效果。结果:菌株WXD 2-1和WXD 2-2溶解磷的能力分别为(26.99±1.74)μg/mL和(31.99±4.43)μg/mL;随着L-Trp浓度的增加,两个菌株的IAA合成量也相应增加;菌株WXD 2-2合成嗜铁素能力高于菌株WXD 2-1。分别用菌株WXD 2-1和WXD 2-2处理小麦种子,生物量与对照相比均有显著增加(p0.05),且菌株WXD 2-1促生效果较菌株WXD 2-2更好。结论:分离出的芽孢杆菌具有溶磷、合成IAA和嗜铁素能力,能够促进小麦的生长。     

两株具促生作用的苜蓿内生菌的分离纯化与鉴定

【目的】分离具有植物促生功能的苜蓿内生菌。【方法】从苜蓿的新鲜组织中分离纯化菌株,进行16S r RNA基因序列分析,生理生化鉴定并检测内生菌对苜蓿的促生特性。【结果】获得两株苜蓿内生菌,成团泛菌ASR16和短小芽孢杆菌ALR33。两株菌株均能产生植物生长激素IAA和嗜铁素,能溶解磷,对苜蓿的促生作用明显。【结论】获得两株具有植物促生特性的苜蓿内生菌ASR16和ALR33,可作为微生物菌肥的研究基础。     

植物根际促生枯草芽孢杆菌JC01筛选

【目的】筛选高效植物根际促生细菌,阐明产挥发性有机化合物(VOC)菌株JC01的促生机制。【方法】选取从植物根际中分离得到的838株细菌,以固氮、解(溶)磷以及分泌嗜铁素、吲哚乙酸(IAA)活性为指标,对其促生能力进行赋值评估,将赋值在3分以上的107株细菌进行指纹图谱分析,挑选其中不同簇的20株促生潜力细菌进行温室实验,以评价赋值体系与温室促生效果之间的关系,进一步探究具有较好促生效果菌株JC01的作用机理。【结果】共筛选出了来源于指纹图谱中不同簇的4株具有较好促生效果的菌株,细菌的平板活性赋值与促生效果之间的相关系数r大于0.6。其中,菌株JC01分泌的具有促生作用的VOC能够增强番茄植株IAA信号通路关键基因的表达,减弱脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)信号通路关键基因的表达。JC01经16S r RNA基因鉴定为枯草芽孢杆菌。【结论】细菌的平板活性赋值与促生效果之间存在较高的正相关性,枯草芽孢杆菌JC01可能通过产生VOC对番茄生长进行调控。     

水稻促生菌的筛选、鉴定及其促生效果

【背景】微生物在促进水稻生长上潜力巨大,利用水稻促生微生物是减少水田化肥施用、保障水稻安全高效生产的有效途径之一。【目的】筛选并获得能显著促进水稻生长的微生物,为水稻微生物肥料提供优质菌种资源。【方法】从水稻根围微生物中筛选具有高效固氮、溶磷、解钾、产铁载体和吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)的微生物菌株,并对其进行初步鉴定,分析其对水稻种子萌发和植株生长的影响。【结果】从394株水稻根围细菌中筛选并获得了6株在固氮或溶解有机和无机磷、钾或产铁载体和IAA综合水平较高的菌株,分别为菌株C7-1、L26、C10-19、S11-11、GYM＿bt5和20-10,根据16SrRNA基因序列初步鉴定这些菌株为嗜线虫沙雷氏菌(Serratia nematodiphila)、阿耶波多氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)、别氏不动杆菌(Acinetobacter bereziniae)、蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。促生试验结果表明,除别氏不动杆菌C10-19外,其他5株菌...     

DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2对小麦的促生作用及其机理

【背景】前期结果表明,DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2可高效去除土壤中的DDT等污染物,具有潜在的应用价值,但该菌对植物的影响尚不清楚。【目的】探讨菌株Chryseobacterium sp. PYR2对植物的促生作用及其机理,为后续开发DDT降解及植物促生双效功能菌剂提供理论依据。【方法】配制该菌株的不同梯度稀释菌悬液,用纸卷发芽法和盆栽法研究菌悬液对小麦种子萌发和植株生长的影响;Salkowski法测定PYR2合成吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)量;单因素实验研究不同培养条件对菌株生长及IAA合成的影响;液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法分析IAA在PYR2菌体内的生物合成途径。【结果】PYR2菌悬液可明显提高小麦种子萌发率并促进小麦植株的生长,小麦的侧根数、株高、鲜重、干重等指标均明显提高。该作用是由于菌株PYR2可以合成植物生长激素IAA。最适IAA合成条件:温度30°C,pH 7.0-8.0,盐浓度0.5%,L-色氨酸50mg/L。代谢液中检测到色醇、色胺和吲哚-3-乙酰胺3种中间代谢产物,推测PYR2体内存在3条IAA合成途径,分别为吲哚-3-丙酮酸(IPy A)、TAM和IAM途径。【结论】菌株PYR2对小麦具有明显的促生效果,是由于其具有多条高效合成IAA的代谢途径,表明其在农药污染土壤的生物修复及作物种植中具有潜在的应用前景。     

番茄内生菌的分离鉴定及菌株FQ-G3抗病促生特性

由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的灰霉病是番茄生产中最重要的病害之一,当前使用的杀菌剂因药物残留、病原菌抗药性及食品安全等原因逐渐受到限制。因此,利用拮抗微生物的生物防治逐渐成为灰霉病防控的有效策略。【目的】从番茄植株体内筛选具有抗病促生特性内生菌株并对其生防潜力进行评估,为开发番茄灰霉病生物防治新策略提供理论依据。【方法】采用组织分离法在番茄植株不同部位分离出内生细菌、真菌,结合16SrRNA和ITS序列分析,对候选菌株进行初步鉴定;通过菌株对峙培养、果实离体接种筛选对灰葡萄孢具有拮抗活性的内生菌;进一步测定菌株分泌生长素、嗜铁素的能力及其对拟南芥和番茄幼苗生长的促生特性。【结果】从番茄植株不同部位共分离出72株内生细菌和31株内生真菌,通过平板对峙法筛选出1株对多种病原菌具有较好抑菌活性的内生细菌FQ-G3,分子鉴定为Bacillus velezensis。FQ-G3对灰葡萄孢抑菌率达80.93%,并显著抑制灰葡萄孢在番茄果实上的扩展。该菌株能够分泌生长素、蛋白酶和嗜铁素,且对拟南芥、番茄幼苗具有明显的促生效果。【结论】本研究表明分离自番茄植株的内生菌FQ-G3具...     

植物根际促生菌的筛选及鉴定

【目的】植物根际促生菌(PGPR)和植物的互作关系往往不稳定,PGPR菌群有可能提高菌株对野外环境的适应性。为此,本文根据PGPR促生机制的多样性,从不同植物根际土壤进行了PGPR的筛选及鉴定。【方法】首先,按照固氮、解磷、解钾、拮抗6种常见病原真菌,同时能在植物根际定殖为基本初筛标准,然后在实验室条件下测定初筛菌株的多项促生能力(PGP),最后通过生理生化试验和16SrRNA基因序列分析对所筛菌株进行鉴定。【结果】从江苏扬州、盐城等地土壤样品筛选出14株PGPR,具有体外抑菌、产NH3、产IAA、产HCN、产嗜铁素、解磷、溶钾、固氮以及产抗生素等促生能力。分类鉴定结果显示:7株属于假单胞菌属(Pseudomonas)、3株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、2株为芽孢杆菌属(Bacillus)、1株为布克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、1株为欧文氏菌属(Erwinia)。【结论】所筛细菌具有多种促生能力,且能在根际定殖,为进一步构建多功能PGPR广适菌群提供菌株资源。     

花生侵脉新赤壳菌果腐病生防芽孢杆菌的分离鉴定及防病效果

【目的】为了分离鉴定对花生侵脉新赤壳菌果腐病病原菌Neocosmospora vasinfecta具有抑制作用的根际芽孢杆菌。【方法】利用平板稀释法从花生的根际土壤分离芽孢杆菌,再采用平板对峙法筛选出对N.vasinfecta具有抑制作用的根际芽孢杆菌,通过形态观察、生理生化特性和分子生物学相结合的多相分类方法对生防根际芽孢杆菌进行分类鉴定,检测脂肽类抗生素合成基因类型,并进行花生侵脉新赤壳菌果腐病的田间防治试验。【结果】从花生根际土壤中分离到28株芽孢杆菌,其中对花生果腐病病原菌具有明显抑制作用有8株。多相分类法结果显示2株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),6株为解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)。脂肽类抗生素合成基因检测显示,8株生防芽孢杆菌含有至少1种脂肽类抗生素,其中所有生防菌均含有丰原素B合成基因,推测这些芽孢杆菌对N.vasinfecta的抑制机制可能与脂肽类抗生素的合成相关。田间防病实验结果显示,B.amyloliquefaciens GF-3和GF-22制备的生物有机肥均能有效降低NPRP的发病指数,其防治效率分别为32.35%和79.41%,增产率分别为19.12%和25.85%。【结论】分离鉴定了2株对花生侵脉新赤壳菌果腐病具有明显防治效果的根际芽孢杆菌,这不仅为花生侵脉新赤壳菌果腐病的生防制剂研制提供了菌株,还为研究防治机理奠定了基础。     

新疆木碱蓬(Suaeda dendroides)根际耐盐促生细菌的筛选及鉴定

【背景】新疆是全国最大的盐渍化土壤分布区,土壤盐渍化严重影响作物生长,耐盐促生菌可以有效改善土壤肥力,提高作物抗逆性,促进植物生长,提高土壤利用率。【目的】分离筛选获得木碱蓬(Suaeda dendroides)根际土壤中耐盐促生菌菌株,对优良促生作用的菌株进行分子鉴定,挖掘微生物资源,为微生物菌剂的研制奠定基础。【方法】采用传统的分离方法筛选获得木碱蓬根际耐盐微生物,采用"三级筛选体系"筛选获得耐盐促生菌菌株,用CTAB法提取菌株DNA,对菌株16S rRNA基因测序进行系统发育分析,确定耐盐促生菌菌株的分类地位。【结果】从木碱蓬根际共分离获得耐盐微生物58株,8株具有固氮活性,解磷活性菌株12株,具有解钾活性菌株15株,产IAA活性的菌株3株,具有较强产氨活性的菌株2株。经过促生平板筛选,菌株GTZW50-5和MH-F促进了拟南芥生长,表现出较好的促生效果,通过小麦盆栽试验,菌株GTZW50-5对小麦的根长以及株高具有显著的促生作用,在一定程度上提高了植物体内的叶绿素含量。MH-F菌株对小麦的根系具有较显著的促生作用,且对小麦的叶绿素及脯氨酸含量在不同盐浓度下都有所提高。经过系统发育分析,GTZW50-5与Bacillus vallismortis (AY603658)序列相似度达到99.43%,鉴定属于Bacillus vallismortis,MH-F与Enterobacterludwigii(JTLO01000001)序列相似度为98.34%,鉴定属于Enterobacter属。【结论】菌株GTZW50-5与MH-F均具有较好的促生效果,这为耐盐微生物资源的开发和利用提供了理论依据。     

一株具有防病促生功能的贝莱斯芽孢杆菌SF327

【目的】筛选植物根际促生贝莱斯芽孢杆菌,分析菌株的生防潜力和全基因组特征。【方法】通过温室小青菜促生试验以及植物益生表型的分析,明确具有促生功能的菌株SF327。用滤纸片法测定菌株SF327对5种植物病原真菌以及4种植物病原细菌的拮抗活性。通过大田喷雾接种的方式评价菌株SF327对水稻白叶枯病的防治潜力。利用antiSMASH分析预测菌株SF327产生的二次代谢产物。通过比较基因组分析SF327与2株植物根际益生贝莱斯芽孢杆菌的代表性菌株FZB42和SQR9的亲缘关系、核心基因以及二次代谢产物合成基因簇。【结果】菌株SF327能够产生生长素吲哚-3-乙酸,是一株有益的根围促生菌;对稻瘟病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒疫霉菌、橡胶树胶孢炭疽菌、尖孢炭疽病菌都具有明显的拮抗作用;也具有防治水稻白叶枯病的生防潜力。菌株SF327基因组全长4.08 Mb,GC含量为46.49%,共编码4 033个基因,含有13个潜在的次生代谢产物编码基因簇,不含有质粒。SF327与FZB42和SQR9具有较近的亲缘关系,有87%以上的核心基因相同,但与SQR9的亲缘关系较近。【结论】B. velezensis SF327是一株具有宽广拮抗谱的多功能菌株,具有较好的生防应用潜力。     

地锦草内生细菌多样性、拮抗及促生特性测定

[背景]植物内生细菌既能抑制病原菌对植物的侵染,也具有促生作用.分离具有拮抗和促生活性的内生细菌可为开发微生物菌肥提供理论依据.[目的]筛选内生细菌中的优势拮抗、促生菌种资源.[方法]以地锦草为材料,采用4种分离培养基分离该植物内生细菌,通过形态特征以及16S rRNA基因序列分析,鉴定内生细菌的分类归属.采用平板对峙...     

具有ACC脱氨酶活性的麻疯树根际促生菌(PGPR)的分离筛选及系统发育分析

[目的]获得具有产ACC、IAA,铁载体,能固氮或解磷的潜在促生菌株.[方法]通过稀释涂布的方法,从麻疯树根际土壤中分离得到98株细菌,从中选取28株以产l-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶为主要促生指标进行筛选,同时检测了其产吲哚乙酸(IAA)、固氮、解磷及铁载体等促生指标的能力.[结果]结果显示,46％的菌株能产ACC脱氨酶,其含量最高可达到128.308 μmol α-KA/(mg.h),68％的菌株能产生IAA,54％的菌株有固氮的能力,32％的菌株有解磷的能力.少量菌株同时具有产ACC脱氨酶、IAA,固氮,解磷等能力.挑选代表性菌株进行16S rRNA序列分析,这些菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus)、节杆菌属(Arthrobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和产碱杆菌属(Advenella)等8个属,其中多数菌株(50％)属于芽孢杆菌属,系统发育分析表明菌株KLBMP 4817、KLBMP 4821和KLBMP 4824为窄食单胞菌属(Stenotrophomonas)和类芽孢杆菌属(Paenibacillus)的潜在新种.[结论]攀枝花麻疯树根际土壤细菌中含有丰富的遗传多样性,且存在大量的促生菌株.其中,菌株KLBMP 4804产ACC脱氨酶含量最高.菌株KLBMP4820产IAA含量最显著.     

Simultaneous phosphate solubilization potential and antifungal activity of new fluorescent pseudomonad strains, Pseudomonasaeruginosa, P. plecoglossicida and P. mosselii

Of 80 fluorescent pseudomonad strains screened for phosphate solubilization, three strains (BFPB9, FP12 and FP13) showed the ability to solubilize tri-calcium phosphate (Ca₃(PO₄)₂). During mineral phosphate solubilization, decrease of pH in the culture medium due to the production of organic acids by the strains was observed. These phosphate solubilizing strains produced indole-3-acetic acid (IAA) and protease as well as exhibited a broad-spectrum antifungal activity against phytopathogenic fungi. When tested in PCR using the gene-specific primers, strain BFPB9 showed the presence of hcnBC genes that encode hydrogen cyanide. On the basis of phenotypic traits, 16S rRNA sequence homology and subsequent phylogenetic analysis, strains BFPB9, FP12 and FP13 were designated as Pseudomonas aeruginosa, P. plecoglossicida and P. mosselii, respectively. Present investigation reports the phosphate solubilization potential and biocontrol ability of new strains that belong to P. plecoglossicida and P. mosselii. Because of the innate potential of phosphate solubilization, production of siderophore, IAA, protease, cellulase and HCN strains reported in this study can be used as biofertilizers as well as biocontrol agents.     

西双版纳保护区植物根际细菌的筛选及其促生能力研究

【背景】西双版纳保护区具有丰富的生物多样性,而该区域植物根际细菌特别是放线菌及其促生能力相关报道较少。【目的】从西双版纳保护区根际土壤中筛选出植物根际促生菌,并检测其促生能力。【方法】采用5种不同培养基筛选出植物根际促生菌并通过16S rDNA序列分析进行分类学鉴定,运用Salkowski法测定菌株产IAA的能力,CAS法测定菌株产铁载体能力,钼锑抗显色法测定菌株的解磷能力,CMC-Na法测定菌株产纤维素酶能力和改良的Young法测定产淀粉酶能力,综合评价所得菌株的促生能力。【结果】从土样中分离纯化得到14株典型促生菌,经鉴定分别归属于链霉菌属(Streptomyces)、诺卡菌属(Nocardi)、杆菌属(Bacillus)、中华根瘤菌属(Ensifer)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、固氮螺菌属(Azospirillum)和狭单胞菌属(Stenotrophomonas)。其中菌株B433产吲哚乙酸的能力在培养12 d时达到最大值9.23 mg/L;菌株B351、B453、B546这3株菌株产铁载体的能力较强,其Su80%,最高可达86.67%,强度为+++++;菌株B541的解磷能力最强,磷酸根的浓度达到9.79 mg/L;菌株B442综合产纤维素酶能力最强为31.86 U/mL;菌株B412淀粉酶活力为16.07 U/mL。【结论】西双版纳保护区植物根际土壤促生细菌种类丰富,且具有较强的广谱促生能力,有潜在的开发价值,本研究可为此地的微生物资源开发提供可靠的菌株资源依据。     

一株海洋放线菌的鉴定及其促生作用机理

【背景】海洋放线菌BM-2是本实验室从连云港海域分离得到的一株具有抗菌和促生作用的优良菌株,具有良好的开发应用前景。【目的】明确海洋放线菌BM-2的分类地位,揭示该菌株的促生作用机理,为菌株的开发应用提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析,对海洋放线菌BM-2菌株进行种属鉴定;采用透明圈法、平板划线法测定BM-2菌株解磷、解钾作用、固氮作用和产植酸酶、1-氨基环丙烷-1-羧基(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶的能力;运用沙尔科夫斯基反应(Salkowski法)和铬天青(chromeazurol S,CAS)法分别测定菌株产吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)和产铁载体的能力。【结果】培养特征、菌落形态观察及生理生化试验结果表明,BM-2菌株符合链霉菌属(Streptomyces)的特征,16S rRNA基因序列与GenBank中栗褐链霉菌(Streptomyces badius)的序列相似性为99.72%;BM-2菌株具有固氮和解有机磷活性,能够产生ACC脱氨酶、铁载体和IAA。【结论】BM-2菌株为栗褐连霉菌(Streptomyces badius),固氮、解有机磷作用以及产生ACC脱氨酶、IAA可能是该菌株的促生作用机制。     

Screening of Chromium-Resistant Bacteria for Plant Growth-Promoting Activities

Chromium-resistant plant growth-promoting bacteria (PGPB) were isolated from the electroplating industry waste disposal site soils at Coimbatore, India, using LB medium. The strain tolerated chromium concentrations up to 500 mg Cr⁶⁺L^?1 on LB medium. The strain was identified as Pseudomonas sp. VRK3 based on its morphological, physiological, and biochemical characteristics following Bergey's manual of determinative bacteriology. Evaluation of plant growth-promoting parameters revealed the intrinsic ability of the strain for the production of indole-3-acetic acid (IAA), siderophore, and solubilization of insoluble phosphate. Pseudomonas sp. VRK3 utilized tryptophan as a precursor for the growth and production of IAA (105.77 μg mL^?1) and also exhibited the production of siderophore. The strain utilized tricalcium phosphate as the sole source of phosphate exhibiting a high rate of phosphate solubilization (0.49 μg mL^?1). Pseudomonas sp. VRK3 showed a significant extent of chromium uptake and accumulation in their cell walls. Furthermore, Pseudomonas sp. VRK3 was demonstrated to possess mobilization of chromium from the soil that would enhance chromium availability to the plant. Potential use of this Pseudomonas sp. VRK3 as PGPB needs further testing in enhancing the growth and chromium uptake by the plants in pots under nursery conditions.     

Isolation,Identification, Biocontrol Activity,and Plant Growth Promoting Capability of a Superior Streptomyces tricolor Strain HM10

Streptomyces is a genus with known biocontrol activity, producing a broad range of biologically active substances. Our goal was to isolate local Streptomyces species, evaluate their capacity to biocontrol the selected phytopathogens, and promote the plant growth via siderophore and indole acetic acid (IAA) production and phosphate solubilization. Eleven isolates were obtained from local soil samples in Saudi Arabia via the standard serial dilution method and identified morphologically by scanning electron microscope (SEM) and 16S rRNA amplicon sequencing. The biocontrol of phytopathogens was screened against known soil-borne fungi and bacteria. Plant growth promotion capacity was evaluated based on siderophore and IAA production and phosphate solubilization capacity. From eleven isolates obtained, one showed 99.77% homology with the type strain Streptomyces tricolor AS 4.1867, and was designated S. tricolor strain HM10. It showed aerial hyphae in SEM, growth inhibition of ten known phytopathogens in in vitro experiments, and the production of plant growth promoting compounds such as siderophores, IAA, and phosphate solubilization capacity. S. tricolor strain HM10 exhibited high antagonism against the fungi tested (i.e., Colletotrichum gloeosporides with an inhibition zone exceeding 18 mm), whereas the lowest antagonistic effect was against Alternaria solani (an inhibition zone equal to 8 mm). Furthermore, the most efficient siderophore production was recorded to strain HM8, followed by strain HM10 with 64 and 22.56 h/c (halo zone area/colony area), respectively. Concerning IAA production, Streptomyces strain HM10 was the most effective producer with a value of 273.02 μg/ml. An autochthonous strain S. tricolor HM10 should be an important biological agent to control phytopathogens and promote plant growth.