岑溪药用野生稻高效内生固氮菌分离及促生特性

【目的】以广西岑溪市野生稻保护区的药用野生稻为材料,分离纯化内生细菌,筛选固氮酶活性较高和对作物促生效果较好的菌株。【方法】利用乙炔还原法检测固氮酶活性,采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR指纹图谱技术对分离到的固氮菌进行聚类。利用16S rRNA基因和nifH基因确定其系统发育地位。采用钼锑抗比色法、Salkowski比色法和CAS检测法分别测定菌株溶磷性、生长素的分泌能力和产铁载体能力。通过平板和盆栽试验检测其对水稻的促生作用。【结果】共分离得到35株内生固氮菌,分为6个类群。其中CX24固氮酶活性最高,经鉴定属于Klebsiella variicola,其固氮酶活性为298.64 μmol/(L·h),为参比模式菌株DSM15968的9倍。另外该菌株还具有较高的溶磷性、分泌生长素和产铁载体能力,能够有效地促进水稻的萌发和生长。【结论】菌株CX24属于Klebsiella variicola,是一株高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。     

泓森槐可培养内生固氮细菌多样性与潜在促生长特性评价

【背景】泓森槐为豆科刺槐属的速生型落叶乔木,生长快,营养需求多。目前对于泓森槐内生固氮细菌的研究鲜有报道。【目的】研究泓森槐可培养内生固氮细菌的多样性及潜在促生长特性。【方法】从表面消毒的泓森槐根、茎、叶及根瘤中进行内生固氮细菌的分离纯化,采用IS-PCR指纹图谱技术将分离得到的菌株进行聚类,对各类群代表菌株进行16SrRNA基因系统发育分析、生理生化试验、固氮酶活性测定、促生长特性试验。【结果】从泓森槐中分离出56株细菌,聚为10个类群,分别为Paenibacillus sabinae、Klebsiella michiganensis、Kosakonia radicincitans、Kosakonia pseudosacchari、Mesorhizobium erdmanii、Mesorhizobium huakuii、Mesorhizobium silamurunense、Pseudomonas geniculata、Burkholderia territorii和Devosia riboflavina,其中5个类群为联合固氮菌、3个类群为共生固氮菌、2个类群为非固氮菌,表明泓森槐组织内生固氮细菌具有丰富的多样性。促生特性试验表明7个类群具溶磷能力、6个类群具解钾能力、6个类群具有产生长素能力、6个类群具产铁载体能力、2个类群具有产蛋白酶能力。【结论】泓森槐组织内生固氮细菌具有遗传多样性与促生长特性,其在农业微生物菌肥开发利用方面具有潜在价值。     

落地生根内生固氮菌多样性和促生特性

【背景】内生固氮菌可以定殖于植物体内为植物提供营养物质,还能通过代谢促进植物生长,目前对于落地生根内生菌的研究鲜见报道。【目的】研究落地生根中内生固氮菌多样性。【方法】从表面消毒的植物组织中分离纯化内生菌,并通过乙炔还原法测定菌株的固氮酶活性。采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS指纹图谱对菌株聚类,各类群代表菌株进行16S rRNA基因系统发育分析和生理生化鉴定。测定菌株固氮、分泌生长素和ACC脱氨酶、产铁载体、溶磷和解钾等促生特性。【结果】从落地生根中分离纯化出26株内生固氮菌,聚为5个类群,隶属于4个属的5个菌种,且各类群代表菌株具有多种促生功能。【结论】从落地生根中分离获得的内生菌具有丰富的遗传多样性和促生特性,并且存在新的微生物资源,有待开发利用。     

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 r RNA基因序列分析,鉴定内生细菌的分类归属。采用平板对峙法,测定内生细菌对棉花立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)的拮抗活性。通过固氮、解磷、产吲哚乙酸(Indole Acetic Acid,IAA)、产铁载体能力等指标初步检测地锦草内生细菌的促生活性。【结果】共分离到133株内生细菌,分属于4门5纲8目13科25属,其中变形菌门(Proteobacteria)为优势门(52.63%),优势属为芽孢杆菌属(Bacillus),占15.79%。发现有8株菌相似性小于98.65%,可能为潜在新物种。拮抗活性结果表明,22株菌有不同程度的抑菌作用,其中菌株DHL56、DHN17、DHP3、DHP8对这3种病原菌...     

水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性

【目的】筛选水稻高效内生固氮菌,并对其促生特性进行分析。【方法】从湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站具30年长期稻-稻-绿肥轮作定位试验田中采集水稻根并分离内生细菌,通过乙炔还原法测定其固氮酶活性,筛选出固氮活性较高的菌株,运用16S rRNA基因、nifH基因以及脂肪酸分析确定其发育地位。同时采用Salkowski比色法测定其生长素的分泌能力,CAS蓝色平板检测法测定产铁载体能力,溶磷圈法测定溶磷性,对其促生特性进行分析。【结果】共分离获得48株内生菌,其中DX35固氮酶活性最高,经鉴定属于Herbaspirillum seropedicae,其固氮酶活性为181.21 nmol C2H4/(mg protein·h),约是参比菌株Azotobacter chroococcum ACCC10006的10倍。另外该菌株还具有一定的分泌铁载体能力和溶磷特性。【结论】DX35属于H.seropedicae,是一种高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。     

一株羽毛针禾内生细菌的鉴定、功能及促生特性

【背景】羽毛针禾是沙漠群落演替中的“先锋”草本植物,可在荒漠贫瘠地带繁殖,其生命力顽强、繁殖速度快、种子量大、扩散广。【目的】探究羽毛针禾具有促生效应的内生细菌资源。【方法】从种子中分离出内源性细菌Z1,并对其进行了生物化学、发酵和促生等方面的研究。【结果】Z1菌落呈黄色球形,不透明,中央有小突起,边缘褶皱而湿润,镜检成直杆状,表面有细鞭毛,大小范围为(0.5-1.0)μm×(1.0-3.0)μm。经革兰氏染色试验、靛基质、甲基红、氧化酶、淀粉生产水解试验、V-P试验、明胶液化学试验测定后均呈阳性,甲基红试验、尿素分解实验测定均呈现阴性,是泛生菌属(Pantoea)的细菌。Z1具有产吲哚乙酸的能力,单位产量为3.14 mg/L;而且具有溶磷、解钾、分泌铁载体的能力。Z1菌株最佳发酵培养基条件是:氮源为蛋白胨,碳源是溶性淀粉,无机盐为碳酸钙,pH 9.0。Z1接种小麦10 d后促生效果明显,叶宽、株高、根长等指标分别增长了60.0%、13.5%和8.0%;小麦幼苗的叶片含水量、总叶绿素含量、氮含量、可溶性蛋白等指标均有显著提升(P<0.05)。【结论】Z1是一株具有促生潜力的功能菌...     

水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性

摘要:【目的】筛选水稻高效内生固氮菌,并对其促生特性进行分析。【方法】从湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站具30年长期稻-稻-绿肥轮作定位试验田中采集水稻根并分离内生细菌,通过乙炔还原法测定其固氮酶活性,筛选出固氮活性较高的菌株,运用16S rRNA基因、nifH基因以及脂肪酸分析确定其发育地位。同时采用Salkowski比色法测定其生长素的分泌能力,CAS蓝色平板检测法测定产铁载体能力,溶磷圈法测定溶磷性,对其促生特性进行分析。【结果】共分离获得48株内生菌,其中DX35固氮酶活性最高,经鉴定属于Herbaspirillum seropedicae,其固氮酶活性为181.21 nmol C2H4/(mg protein·h),约是参比菌株Azotobacter chroococcum ACCC10006的10倍。另外该菌株还具有一定的分泌铁载体能力和溶磷特性。【结论】DX35属于H.seropedicae,是一种高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。     

中华补血草内生与根际具ACC脱氨酶活性细菌的筛选及其生物多样性

【目的】获得江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草内生及根际具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性的细菌,研究其遗传多样性和潜在促生活性。【方法】从中华补血草和根际土壤分离筛选具有ACC脱氨酶活性的菌株,对其ACC脱氨酶活性定量检测,通过16S r RNA基因序列分析确定菌株系统发育地位。同时研究其固氮、溶磷、产植物生长素吲哚乙酸(IAA)及耐盐能力。【结果】分离筛选获得18株具有ACC脱氨酶活性的内生与根际细菌,定量检测发现其中有13株菌的ACC脱氨酶含量在20 nmolα-KA/(mg Pr·h)以上,有11株菌可以固氮,7株菌能够解磷,9株菌产生IAA。菌株的Na Cl盐耐受范围多数在0–13%之间。16S r RNA基因测序表明,活性菌株分属于7个属,多样性丰富,节杆菌属(Arthrobacter)为优势类群。其中菌株KLBMP 5180为节杆菌属的潜在新种。【结论】江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草共生环境中具有丰富多样的具ACC脱氨酶活性的菌株,并存在潜在新物种资源,具有进一步研究价值。     

玉米内生细菌

<正>拮抗内生细菌对寄主植物具有促生、防病、杀虫及固氮等多方面的生物学作用,是植物病害防治的天然资源菌,并且能够作为外源基因载体,为杀虫、防病、固氮等外源植物基因导入植物体内提供了一种很好的     

广西葛根内生细菌的分离鉴定及其促生特性

【背景】植物内生菌长期与宿主共生,对宿主生长发育产生影响。葛根作为重要的药食两用作物,葛根内生菌的研究具有重要实践意义。【目的】对广西葛根根部内生细菌进行分离、鉴定及促植物生长特性分析,旨在了解该药食同源植物内生细菌种群结构及其促生特性,为分析内生菌群体在药食同源植物产量和品质形成的作用及其内生细菌资源的开发利用提供参考。【方法】采用6种不同的培养基从广西葛根的根瘤、根系和根愈伤组织分离内生细菌,16S rRNA基因测序和系统发育分析内生细菌的分布特征和遗传多样性,采用生理生化方法测定分离菌株的固氮活性、溶磷特性、产生嗜铁素、分泌吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)等促生特性。【结果】从葛根根瘤、根系和根部愈伤组织中共分离得到223个菌株,16S rRNA基因测序鉴定这些菌株隶属于2门4纲10科19属,其中芽孢杆菌属、假单胞菌属、土壤杆菌属、肠杆菌属为葛根优势菌群;内生细菌数量和群落组成存在明显的组织特异性,其数量表现为根瘤>根系>根愈伤组织,但其种群多样性表现为根愈伤组织>根系>根瘤。不同培养基分离出的细菌种群丰富度有差异。从供试菌株中筛...     

苦豆子根瘤内生细菌分离及表型多样性分析

对分离自新疆苦豆子(Sophora alopecuroides)根瘤的60株内生细菌进行了108项表型性状的测定,包括唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH值生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶和脲酶等.结果表明:新疆苦豆子根瘤内生细菌具有较强的抗逆性,具有较强的耐受高温和耐盐、碱能力.77%的菌株能在50℃条件下生长,43%的菌株能耐受6.0%的NaCl,73%的菌株能在pH为10的碱性环境下生长.聚类分析结果表明在Watson距离为0.26时可聚为11个表观群,代表菌株分别属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和气芽孢杆菌属(Aerobacillus sp.).     

植物内生固氮菌及其固氮机理研究进展

氮素是植物生长必不可少的元素,植物内生固氮菌不仅能够在植物体内产生氮素以供植物利用,而且在自然界氮素循环过程中发挥积极作用,对农业可持续发展具有重要意义。近年来,植物内生固氮菌逐渐成为研究热点。由植物内生固氮菌的发现、作物共生、侵入途径、固氮机理、促生作用机制等方面系统地综述了植物内生固氮菌的研究进展,探讨了植物内生固氮菌新的研究思路以及一些尚未解决的问题,以期为植物内生固氮菌及生物固氮研究提供参考。     

Biocontrol of Fusarium Wilt and Growth Promotion of Tomato Plants Using Endophytic Bacteria Isolated from Solanum elaeagnifolium Stems

Seven culturable bacterial isolates, obtained from the internal stem tissues of Solanum elaeagnifolium and successfully colonizing the internal stem tissues of tomato cv. Rio Grande, were screened for their in vivo antifungal activity against Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici (FOL) and their growth‐promoting potential on tomato plants. SV101 and SV104 isolates, assessed on pathogen‐challenged tomato plants led to a significant decrease (77–83%) in Fusarium wilt severity and vascular browning extent (76%), as compared to the inoculated and untreated control. Isolates enhanced growth parameters on pathogen‐challenged and unchallenged tomato plants. SV104 and SV101 isolates were most effective in suppressing disease and enhancing plant growth. These two isolates were identified as Bacillus sp. str. SV101 ( KU043040 ) and B. tequilensis str. SV104 ( KU976970 ). They displayed antifungal activity against FOL; pathogen growth was inhibited by 64% and an inhibition zone (11.50 and 19.75 mm) against FOL could be formed using whole cell suspensions. SV101 and SV104 extracellular metabolites also inhibited FOL growth by 20 and 55%, respectively, as compared to control. B. tequilensis str. SV104 was shown to produce protease, chitinase, pectinase, IAA and siderophores. Bacillus sp. str. SV101 displayed pectinase activity and was found to be an IAA‐producing and phosphate‐solubilizing agent. To our knowledge, this is the first study reporting on S. elaeagnifolium use as a potential source of potent biocontrol and plant growth‐promoting agents.     

兰科植物内生细菌物种多样性及其促生机理研究进展

内生细菌影响兰科植物菌根形成和共生关系的稳定性,在兰科植物的生活史中起着重要作用。内生细菌通过分泌植物激素、采用光合作用、生物固氮或促进矿质营养的循环以及产生铁载体、合成其他活性物质等途径来促进兰科植物生长发育。综述了兰科植物内生细菌物种多样性的研究方法及其对兰科植物的促生机理,基于兰科植物与共生微生物的密切关系,认为内生细菌间、内生细菌与兰科植物菌根真菌间的互作是揭示兰科植物与内生细菌互作机理的重要方向。     

Azospirillum amazonense inoculation: effects on growth, yield and N2 fixation of rice (Oryza sativa L.)

Bacteria of the genus Azospirillum are considered to be plant-growth promoting bacteria (PGPR) and stimulate plant growth directly either by synthesising phyto-hormones or by promoting nutrition by the process of biological nitrogen fixation (BNF). Although this genus extensively studied, the effects of inoculation and the possible BNF contribution of the Azospirillum amazonense specie are very scarce. The aim of this study was to isolate, characterise and evaluate auxin production and nitrogenase activity of this species and to select, by inoculation of rice plants, promising isolates based on their ability to improve plant growth, yield and the BNF contribution. One hundred and ten isolates obtained from rice were characterised and grouped according to colony features. Forty-two isolates, confirmed as A. amazonense by the fluorescent in situ hybridization (FISH) technique, were tested for auxin production and nitrogenase activity in vitro. Subsequently plant growth promotion related to plant nutrition effect was evaluated, in vitro and in greenhouse experiments. The BNF contribution to plant growth was evaluated using the ¹⁵N isotope dilution technique. All A. amazonense strains tested produced indoles, but only 10% of them showed high production, above 1.33 μM mg protein⁻¹. The nitrogenase activity also was variable and only 9% of isolates showed high nitrogenase activity and the majority (54%) exhibited a low potential. The inoculation of selected strains in rice under gnotobiotic conditions reduced the growth of root and aerial part when compared to the control, showing the negative effects of excess of phytohormone accumulation in the medium. However, in the greenhouse experiment, inoculation of strains of A. amazonense increased grain dry matter accumulation (7 to 11.6%), the number of panicles (3 to 18.6%) and nitrogen accumulation at grain maturation (3.5 to 18.5%). BNF contributions up to 27% were observed for A. amazonense Y2 (wild type strain). The data presented here is the first report that the PGPR effect of A. amazonense for rice plants grown under greenhouse conditions is mainly due the BNF contribution as measured by ¹⁵N isotope dilution technique, in contrast to the hormonal effect observed with other Azospirillum species studied.     

香蕉植株内生细菌群落多态性研究

采用平板法对香蕉(Musa nana)植株的内生细菌进行分离纯化,并采用细菌脂肪酸法进行鉴定。结果表明,从香蕉的健康植株和感病植株中共分离得到内生细菌21属24种。从健株分离得到9种内生细菌,其中根、茎和叶分别分离到6种、2种和8种内生细菌。从病株分离得到15属17种内生细菌,其中根、茎和叶分别分离到3种、11种和6种。香蕉健株根部的内生细菌含量最高,达5.195×106cfu g-1,下部叶片内生细菌的含量最低,仅为30 cfu g-1;香蕉病株茎部内生细菌的数量显著高于其他部位,达1.05×107cfu g-1。这说明香蕉在不同生长状态下,其内生细菌的种类和数量存在多样性。     

大豆内生细菌的分离及根腐病拮抗菌的筛选鉴定

内生细菌存在于健康植物体内,一些内生细菌具有促生长、抗病和固氮等生物学功能.本项研究采用化学药剂表面灭菌方法从黑龙江省大豆品种合丰25的根、茎、叶和种子中分离到大量内生细菌,其种群数量在根部最多,为3.4×103CFU/g,在叶部次之,为2.8×103CFU/g,在茎部和种子中最少,为2.9×102 CFU/g和1.4×102CFU/g.从121株内生细菌中筛选到31株对大豆根腐病菌Fusarium oxysporum f. sp.soybean具有较强抑制作用的拮抗内生细菌,其中菌株TF28抑菌谱广,抑菌率高,对不同植物的病原菌F. oxysporum的抑菌率为80.2%～96.7%.经形态、生理生化和16S rRNA鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).     

盐地碱蓬内生中度嗜盐菌的分离与系统发育多样性分析

为了了解东营滨海盐地碱蓬植株内生中度嗜盐菌的多样性,采用传统分离鉴定技术和基于16S rRNA序列分析对样品中可培养细菌的多样性进行研究。根据其生理生化特征、16S rRNA序列测定和系统发育分析,分离获得的15株内生菌可分为4个类群,涉及Halomonadaceae科的Chromohalobacter属、Kushneria属、Halomonas属以及Bacillaceae科的Bacillus属。类群I中4菌株的16S rRNA序列与Chromohalobacter israelensis的最高相似性为95%。类群II共7株菌,归属于Kushneria属,是碱蓬内生中度嗜盐菌中的优势类群。类群III菌株的16S rRNA序列与一株尚无明确分类地位的Gammaproteobacteria亚门耐盐固氮细菌Haererehalobacter sp.JG11的相似性为99%。类群IV中的芽孢杆菌的16S rRNA序列与已知细菌的相似性为96%,很可能代表了Bacillus属的新种。各种水解酶类的分析表明,在分离的15株菌中有3株菌产蛋白酶,14株产酯酶,8株产DNA酶,11株产半乳糖苷酶,14株产脲酶。研究结果揭示,盐地碱蓬中存在较为丰富的中度嗜盐菌多样性和系统发育多样性,并且潜藏着较多的新的微生物类群。