油用牡丹根际解有机磷细菌的筛选及解磷功能研究

油用牡丹作为市场上新兴的木本油料作物,土壤有效磷缺乏严重制约油用牡丹生长发育以及产量和品质的提升。分离筛选油用牡丹高效解磷细菌,充分发挥其根际微生物的作用,是实现油用牡丹高产优质目标、保障农业绿色发展的有效途径。以不同生长年限油用牡丹‘凤丹’根际土壤为研究对象,选用以植酸钙为磷源的培养基,利用平板稀释法分离筛选具有解有机磷能力的细菌,并利用16S rDNA测序技术对菌株进行鉴定,结合溶磷圈法和钼锑抗比色法分析其解磷能力。从一、三、四年生油用牡丹根际土壤中共筛选出14株解有机磷菌株。其中隶属于芽孢杆菌属和假单胞菌属的各有5株,隶属于节杆菌属的有3株,还有1株隶属于新鞘氨醇杆菌属;14株解有机磷菌株溶磷指数和溶磷效率分别在1.6-9.0以及60%-800%之间,其中一年生油用牡丹根际筛选到的菌株FD1-15的溶磷指数和溶磷效率均最高;培养液中速效磷含量为2.88-5.30 mg/L,活化率在26.44%-62.13%之间,解磷能力和活化能力最强的是从三年生油用牡丹根际筛选获得的菌株FD3-13,隶属于芽孢杆菌属。这为提高油用牡丹的产油量和食用品质提供理论和技术支撑,同时也为微生物菌肥的研发...     

宁夏产枸杞根际溶磷菌分离及溶磷能力分析

采用常用的PKO(无机培养基)和蒙金娜有机培养基,从宁夏枸杞(Lycium barbarumL.)根际分离具有溶磷能力的菌株,并利用溶磷圈法测定溶磷菌株的溶磷能力。从宁夏枸杞根际共分离出88株具有溶磷能力的菌株,其中溶解无机磷能力较强的菌株4株,其溶磷圈直经(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)从高至低依次是NQ2、NQ4、NQ3、NQ1,D/d值为3.02~1.85;菌株NQ2、NQ1、NQ3和NQ4对无机磷的溶磷强度分别为91.2、82.5、75.5和74.8μg.mL-1。所分离的4株具有较强无机磷溶解能力的菌株在微生物肥料的开发方面有潜在应用价值。     

南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果

摘要:【目的】对南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)根际溶无机磷细菌进行了分离、筛选与鉴定,并对获得的高效溶磷菌株进行了温室盆栽试验。本研究为通过生物途径改善南方红豆杉磷素供应,促进其生长提供了优良的菌株资源。【方法】利用选择培养基从南方红豆杉根际土壤中共分离出具溶磷能力的细菌;采用NBRI-BPB 培养基进行复筛获得溶磷能力较强的溶无机磷细菌;并采用钼锑抗比色法测量其在NBRIP 培养基中经4d 发酵后的可溶性磷含量;通过形态指标、生理生化测定、Biolog 系统和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类;并进行了溶磷菌株的室内盆栽实生苗接种试验。【结论】从南方红豆杉根际共分离出4 株高效溶磷细菌,分别鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)、草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);4株细菌对南方红豆杉苗期的生长有明显的促进作用。     

南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果

【目的】对南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)根际溶无机磷细菌进行了分离、筛选与鉴定,并对获得的高效溶磷菌株进行了温室盆栽试验。本研究为通过生物途径改善南方红豆杉磷素供应,促进其生长提供了优良的菌株资源。【方法】利用选择培养基从南方红豆杉根际土壤中共分离出具溶磷能力的细菌;采用NBRI-BPB培养基进行复筛获得溶磷能力较强的溶无机磷细菌;并采用钼锑抗比色法测量其在NBRIP培养基中经4d发酵后的可溶性磷含量;通过形态指标、生理生化测定、Biolog系统和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类;并进行了溶磷菌株的室内盆栽实生苗接种试验。【结论】从南方红豆杉根际共分离出4株高效溶磷细菌,分别鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)、草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);4株细菌对南方红豆杉苗期的生长有明显的促进作用。     

根际细菌溶磷、产IAA及其抑菌作用的研究

为了研究根际细菌的溶磷、产IAA及其抑菌作用,获得优良的菌种资源,本研究采用溶磷圈法,Spot、S2比色法,钼锑抗混合显色法等方法,定性定量测定了绞股蓝根际的9株根际细菌的溶磷、分泌植物生长激素(IAA)以及其对猕猴桃致病菌丁香假单胞菌DX118的抑菌能力。研究表明,根际细菌在溶磷效应上存在多样性,有些菌株同时具有溶解有机磷和无机磷的能力,如JDG127、JDG192、JDG223;有的菌株在溶解无机磷方面表现出较强溶解能力,但缺乏溶解有机磷的能力,如JDG122和JDG188;个别菌株对无机磷、有机磷均没有溶解能力,如JDG124、JDG126、JDG186、JDG191。9株根际细菌都具有分泌IAA的能力,分泌量在18.8~48.4μg/m L,其中JDG188分泌能力最强,分泌量为48.4μg/m L,定性测定中显色反应颜色最深,为深红色,其中JDG124分泌能力最弱,分泌量为18.8μg/m L,定性测定中显色反应颜色最浅,为浅红色。通过抑菌试验可发现JDG127、JDG188、JDG223对猕猴桃致病菌丁香假单胞菌DX118有很好的抑菌活性,抑菌圈直径分别为17.6 mm、15.0 mm、14.1 mm,其他6株菌抑菌效果不明显。因此,JDG127、JDG188、JDG223有望作为防治猕猴桃溃疡病的优良菌株。     

不同水肥管理对红花生长的影响及红花根际解磷菌的筛选和鉴定

【目的】分析不同水肥条件对红花生物量、根际土壤磷素及微生物的影响,并从红花根际土壤样品中分离具有高效解磷能力的菌株,为红花科学水肥管理提供理论依据,并为红花的生长发育和根际微环境研究提供优良菌株。【方法】采用不同磷肥梯度处理红花,在红花的莲座期、伸长期、盛花期和种子成熟期检测植株生物量,同时测定植株根际土壤微生物、全磷和速效磷以及土壤磷酸酶活性,并进行差异性和相关性分析。采用抖土法和稀释涂布法分离筛选具有高效解磷能力的菌株。通过16S rRNA基因序列比较分析,对其进行鉴定。通过钼锑抗比色法测定菌株在不同培养基中的溶磷能力。利用灌根法和稀释涂布法接种优势菌株,分析菌株在红花根际定殖能力和促生能力。【结果】W3-P2的水肥处理有利于红花生物量的积累,速效磷含量和磷酸酶活性随施加磷肥浓度的增加呈先增大后减小趋势,水分对土壤全磷、速效磷和磷酸酶的影响与红花发育时期相关。细菌是红花根际土壤的优势菌群,在种子成熟期W4-P2处理组细菌数目最多,分别为3.017×10⁷ CFU/g和3.021×10⁷ CFU/g,远高于相同处理组的真菌和放线菌。从红花根际土壤筛选出5株高效解磷菌株（登录号C1：OR493125;C2：OR493126;C5：OR493127;C6：OR493128;C7：OR493129）,均对以无机磷和有机磷为唯一磷源的培养基具有溶磷能力和降低pH的功能,其中C6的溶磷能力最强,在磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁和植酸钙无机磷培养基中解磷量分别为380.00、269.32、7.15、48.16 mg/L,在有机磷（卵磷脂）培养基中解磷量为18.19 mg/L。通过16S rRNA基因序列分析,C6为假单胞菌属,C1、C2、C5、C7为中华根瘤菌属。在红花植株周围接种2%优势解磷菌C1、C5和C6菌体悬液（10⁸ CFU/mL）,在21 d时仍然保持在10⁵ CFU/g,其中C6定殖能力最强。同时检测盛花期生物量（叶片数、株高、茎粗、茎秆重和根长）,结果显示均能显著促进红花生长,其中C6菌株促生能力最强,分别为122片、115.96 cm、12.49 mm、43.36 g、21.17 cm。【结论】水肥影响红花根际微环境的速效磷含量和微生物数目的变化水平,促进红花根系的生长发育,从而直接或间接影响红花生物量,W3-P2的水肥量相对适合红花的生长。菌株C6是一株高效解磷菌株,能够分解难溶性有机磷和无机磷,盆栽实验表明C6可以在红花根际定殖并显著促进红花生长。     

两株对花生促生的芽孢杆菌的鉴定及溶磷特性研究

土壤中绝大多数的磷以难溶态存在而不能被利用,溶磷微生物可以溶解难溶性磷,提高土壤的速效磷水平,从而促进植物生长。本研究利用盆栽实验测定从茶树根际分离的2株溶磷细菌对花生生长的影响,发现均具有显著促生效应,尤以HP9菌株表现更为明显。通过形态、生理生化试验及分子生物学方法进行鉴定,将HP9、HP10菌株分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)和坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)。研究2个菌株在不同碳氮源条件下的溶磷性,结果显示HP9菌株具有更强的溶磷能力,2个菌株溶磷的最优碳源均为葡萄糖,最优氮源则有明显差异,HP9菌株优先利用硝酸钾,而HP10菌株则以硫酸铵为氮源时溶磷量更高;进一步研究菌株的溶磷机制,相关性分析显示2个菌株培养液中的可溶磷含量与pH值呈显著负相关,GC-TOF-MS测定表明2个菌株代谢产物中产生的有机酸是其溶磷的重要原因,而产生的有机酸类型和含量的明显不同与菌株溶磷水平的差异有关,研究结果解析了芽孢杆菌属不同种菌株在溶磷机制上存在的多样性。     

广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征

【背景】近年来,油茶低效林面积较大,根际土壤微生物影响林木抗性和生长,对林业可持续发展具有重要意义。【目的】了解广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征。【方法】利用高通量测序分析油茶根际土壤微生物群落组成。【结果】油茶根际土壤细菌有26门77纲201目377科593属676种,真菌有14门50纲121目266科502属631种。油茶根际土壤中的优势细菌为酸杆菌门和变形菌门,优势真菌为子囊菌门和担子菌门。两种油茶根际土壤微生物组成差异显著,本地油茶根际土壤的细菌多样性显著高于引种油茶。在门水平上,脱硫杆菌门细菌和罗兹菌门、被孢霉门真菌的相对丰度在两种油茶间差异显著,Amorphotheca在本地油茶根际土壤中特异性富集。两种油茶根际土壤细菌碳代谢相对丰度差异显著,真菌以腐生营养型为主,其次为病理营养型和共生营养型。本地油茶根际土壤中显著富集土壤腐生菌,而共生营养型真菌(尤其是丛枝菌根真菌)相对丰度(6.43%)显著低于引种油茶中(21.83%)。此外,有机质和养分含量是影响油茶根际土壤微生物群落的关键因子。【结论】本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落组成和结构差异显著,Amorp...     

紫花苜蓿根际氢氧化细菌的分离及其对小麦种子促生作用的研究

从大豆植物根际分离的氢氧化细菌对植物的生长有促进作用,但是关于其他的豆科植物根际分离的氢氧化细菌是否也有促生作用的研究甚少。从紫花苜蓿根际土壤分离氢氧化细菌,并进行其对小麦种子促生实验的研究,判断氢氧化细菌是否有促生作用,从而丰富具有促生作用的根际微生物资源。采用MSA培养基,从铜川新区紫花苜蓿根际土壤中分离得到氢氧化细菌疑似菌株,对其进行TTC法检测菌株氢化酶活性和自养能力的特性,以获得氢氧化细菌;通过小麦种子的萌发进行促生实验验证。结果表明,16株菌株处理过的小麦根长分别增加25%～128%,芽长增长27%～73%,鲜重增加48%～103%。从苜蓿根际土壤分离出的氢氧化细菌均具有较明显的促生作用。     

玉米根际高效溶磷菌的筛选、鉴定及促生效应研究

为获得玉米根际高效溶磷促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,采用选择培养方法从玉米根际土壤筛选出优良PGPR 菌株,测定其溶磷及分泌吲哚乙酸(IAA)的能力,并对优良菌株进行鉴定;采用盆栽试验研究菌株的促生作用。结果分离到2 株优良PGPR 菌株CH07和FD11,其溶磷量分别为368.5 mg/L和321.5 mg/L,产IAA量分别为30.93 mg/L和15.93 mg/L。形态学特征、生理生化特征和16S rDNA 序列分析结果表明,CH07为芽孢杆菌属(Bacillus aryabhattai),FD11为链霉菌属(Streptomyces maritimus)。最后通过盆栽试验对这2株细菌分离物的促生效果进行比较,结果发现,CH07、FD11,尤其是CH07与FD11的复合物,对苋菜的株高及地上部鲜重有积极作用,可作为研制生物肥料的优良菌株资源。     

解磷菌PSB-R全基因组测序鉴定及其解磷特性分析

采用生理生化指标结合分子生物学技术对解磷菌PSB-R进行分类学鉴定,确定为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）,通过二代测序平台Illumina NovaSeq PE150对PSB-R进行全基因组测序,分析预测了与解磷能力相关基因及其他植物促生基因组成情况。通过响应面优化试验检测了PSB-R最大解磷能力为805.199 mg/L,连续培养10代后解磷能力稳定且对多种难溶性磷酸盐均具有溶解能力。本研究为解磷菌解磷机制的进一步研究提供了基因组数据基础,同时证实PSB-R具有应用于菌肥的潜力,为后续解磷菌肥的研制提供了研究基础。     

Phosphate-solubilizing activity of aerobic methylobacteria

Phosphate-solubilizing activity was found in 14 strains of plant-associated aerobic methylobacteria belonging to the genera Methylophilus, Methylobacillus, Methylovorus, Methylopila, Methylobacterium, Delftia, and Ancyclobacter. The growth of methylobacteria on medium with methanol as the carbon and energy source and insoluble tricalcium phosphate as the phosphorus source was accompanied by a decrease in pH due to the accumulation of up to 7 mM formic acid as a methanol oxidation intermediate and by release of 120–280 μM phosphate ions, which can be used by both bacteria and plants. Phosphate-solubilizing activity is a newly revealed role of methylobacteria in phytosymbiosis.     

杨树根际解无机磷细菌Mp1-Ha4的鉴定及其解磷机理

解无机磷细菌能够溶解土壤中的难溶性磷酸盐,增加土壤有效磷含量,促进植物生长。以一株杨树根际土壤中筛选得到的解无机磷细菌Mp1-Ha4为研究对象,利用分子生物学的方法对该菌株进行鉴定,测定了其对磷酸钙、磷酸铝和磷酸铁的解磷能力,并对该菌株9 d内的磷酸钙溶解动力学进行了研究。结果表明,解无机磷细菌Mp1-Ha4为一株西地西菌Cedecea sp.,其对磷酸钙的溶解能力远强于对磷酸铝和磷酸铁的溶解能力。在NBRIP液体培养基中,该菌株对磷酸钙的溶解能力达到了497.4 mg/L,在其对磷酸钙解磷过程中,培养基pH及可滴定酸度与解磷量分别呈显著负、正相关。高效液相色谱分析显示,该菌株在解磷过程中分泌了大量有机酸,主要包括α-酮戊二酸,酒石酸和苹果酸。分泌有机酸,降低环境pH可能是解无机磷细菌西地西菌(Cedecea sp.)Mp1-Ha4溶解难溶性磷酸盐的主要机制,同时该菌株对磷酸钙的高效溶解作用使其具有较大的研究和应用前景。     

解磷菌发酵及溶磷条件的研究

从新疆盐碱土中分离纯化得到一株高效解磷菌PS-3,为改善盐碱地磷素供应提供菌种资源。采用单因素和正交试验,对菌株PS-3的发酵条件和溶磷能力进行分析。结果表明,菌株PS-3较适发酵条件为温度35℃、pH 7和盐浓度1%,其对碳、氮源的利用顺序依次为葡萄糖>麦芽糖>果糖>蔗糖>乳糖,硝酸铵>硝酸钠>氯化铵>硫酸铵>尿素,菌株PS-3最适溶磷条件为2%葡萄糖、0.01%硝酸铵、温度35℃、初始pH 7.5、盐浓度2 g/L、接种量4%,在此条件下,其对磷酸三钙的溶解量可达100 2.95mg/L。该菌株具有一定耐盐性和良好的溶磷能力,在生物溶磷方面具有较好的应用潜力。     

Production of Plant Growth Regulators by Rhizosphere Phosphate-solubilizing Bacteria

Culture supernatant fluids of 50 phosphate-dissolving bacteria isolated from rhizospheres of crop plants were examined for IAA, gibberellins and cytokinins. These bacteria possessed phytase activity and 27 could dissolve rock phosphate. Twenty bacteria synthesized all 3 types of plant hormones, 43 produced IAA, 29 formed gibberellins and 45 cultures produced cytokinin-like substances. Of the 50 bacteria tested 28 decomposed IAA. Plant growth inhibitors were detected in cultures of some isolates. The ecological significance of these rhizosphere bacteria and their mode of action when used as inoculants is considered.     

一株嗜松青霉JP-NJ4的解磷特性

【目的】土壤中磷素供应不足是造成马尾松林地力衰退的原因之一。本研究对前期从马尾松根际土样中分离筛选出的一株解磷能力较强的嗜松青霉JP-NJ4的解无机磷及解有机磷能力进行探讨。【方法】探究嗜松青霉JP-NJ4对4种无机磷源及2种有机磷源的降解能力,并对其分泌的有机酸和酶类进行测定,对其解磷特性进行初步分析。【结果】表明JP-NJ4菌株可在4种不同无机磷源的培养基中生长,其中对磷酸钙[Ca3(PO4)2]的解磷效果最好,对4种磷源的解磷能力大小为:磷酸钙磷酸铝磷酸氢钙磷酸铁;其分泌的有机酸种类主要为葡萄糖酸、草酸及丙二酸;JP-NJ4菌株的磷酸酶活性较高,并具有一定的植酸酶活性;同时对草甘膦具有较好的生物降解功能,降解率达49.6%。【结论】嗜松青霉JP-NJ4解磷能力受磷源的结构组成影响,且解磷能力与发酵液pH值呈负相关关系;该菌株分泌的葡萄糖酸和草酸对磷酸钙及磷酸铝的溶解效果较明显。本研究供试菌株嗜松青霉JP-NJ4具有良好的解磷功能,在作为林业生物菌肥方面具有极大的应用潜力。     

一株解磷细菌的筛选、鉴定及其溶磷培养条件的优化

从土壤作物根际筛选分离出的一株解磷能力较强的溶磷菌P0417,对其进行16S r DNA基因水平上的初步鉴定,测定其溶解磷的能力,并对该菌的溶磷培养基条件进行优化。结果表明,经序列分析,确定该菌株P0417为洋葱伯克霍尔德氏菌。且其溶磷能力与培养液p H呈显著相关性,当培养基条件为葡萄糖10 g/L、草酸铵0.5 g/L、Na Cl 1.0 g/L时,菌株P0417对Ca3(PO4)2盐培养基具有较好的解磷能力,其解磷能力可达791.84μg/m L。     

Phosphate-solubilizing peanut associated bacteria: screening for plant growth-promoting activities

Carbon and nitrogen are supplied by a variety of sources in the desert food web; both vascular and non-vascular plants and cyanobacteria supply carbon, and cyanobacteria and plant-associated rhizosphere bacteria are sources of biological nitrogen fixation. The objective of this study was to compare the relative influence of vascular plants and biological soil crusts on desert soil nematode and protozoan abundance and community composition. In the first experiment, biological soil crusts were removed by physical trampling. Treatments with crust removed had fewer nematodes and a greater relative ratio of bacterivores to microphytophages than treatments with intact crust. However, protozoa composition was similar with or without the presence of crusts. In a second experiment, nematode community composition was characterized along a spatial gradient away from stems of grasses or shrubs. Although nematodes generally occurred in increasing abundance nearer to plant stems, some genera (such as the enrichment-type Panagrolaimus) increased disproportionately more than others (such as the stress-tolerant Acromoldavicus). We propose that the impact of biological soil crusts and desert plants on soil microfauna, as reflected in the community composition of microbivorous nematodes, is a combination of carbon input, microclimate amelioration, and altered soil hydrology.     

Phosphate-solubilizing bacteria improve the phytoremediation efficiency of Wedelia trilobata for Cu-contaminated soil

In a controlled experiment, we assessed the effect of phosphate-solubilizing bacterium (PSB) on the soil metal (Cu²⁺) phytoremediation by Wedelia trilobata and examined the effect of the interaction of Cu contamination and PSB on the growth of W. trilobata. We also explored the effect of the interaction of Cu contamination and PSB on the soil microflora. The results showed that the removal efficiency of Cu from soil by W. trilobata increased with an increase in the concentration of PSB, and the translocation factors of Cu (i.e., leaf:root and stem:root) were both significantly upregulated by PSB. The PSB significantly promoted the growth of W. trilobata; however, the effect of the Cu–PSB interaction on the leaf net photosynthetic rate (Pn) of W. trilobata was not significant, whereas copper contamination had a significant negative influence on the soil microflora, PSB had a significant positive influence on the soil microflora. Thus, PSB improved the phytoremediation efficiency of W. trilobata in Cu-contaminated soil because of the positive influence on the soil microflora, improving soil quality, which then increased the growth of W. trilobata in Cu-contaminated soil. The vigorous growth of W. trlobata led to higher of Cu absorption and translocation from soil as the ultimate result.     

Occurrence of Salt, pH, and Temperature-tolerant, Phosphate-solubilizing Bacteria in Alkaline Soils

An ecological survey was conducted to characterize 4800 bacterial strains isolated from the root-free soil, rhizosphere, and rhizoplane of Prosopis juliflora growing in alkaline soils. Of the 4800 bacteria, 857 strains were able to solubilize phosphate on plates. The incidence of phosphate-solubilizing bacteria (PSB) in the rhizoplane was highest, followed by rhizosphere and root-free soil. Eighteen bacterial strains out of 857 PSB were able to produce halo at 30°C in a plate assay in the presence of 5% salt (NaCl) and solubilize tricalcium phosphate in National Botanical Research Institute's phosphate growth medium (NBRIP) broth, in the presence of various salts, pHs, and temperatures. Among the various bacteria tested, NBRI4 and NBRI7 did not produced halo in a plate assay at 30°C in the absence of salt. Contrary to indirect measurement of phosphate solubilization by plate assay, the direct measurement of phosphate solubilization in NBRIP broth assay always resulted in reliable results. The phosphate solubilization ability of NBRI4 was higher than in the control in the presence of salts (NaCl, CaCl₂, and KCl) at 30°C. Phosphate solubilization further increased in the presence of salts at 37°C as compared with 30°C. At 37°C, CaCl₂ reduced phosphate solubilization ability of NBRI4 compared with the control. The results indicated the role of calcium salt in the phosphate solubilization ability of NBRI4. Received: 9 March 1999 / Accepted: 16 April 1999