长枝木霉T6菌株对黄瓜南方根结线虫的防治及其根际定殖作用

采用温室盆栽试验测定了不同浓度长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对南方根结线虫的防治及在黄瓜根际的定殖作用.结果表明:根际定殖处理10周后黄瓜根际土壤和根系中长枝木霉T6菌株菌落数量显著增加,且处理土壤和根系中菌落数量变化显著,浓度为1.5×10~7CFU·m L~(-1)处理的根际土壤和根系中菌落数量达到7.8×10~7和6.3×10~5CFU·m L~(-1).温室防治试验中,不同浓度长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对南方根结线虫不同虫态具有较强的防治效果,且防治效果随着孢子悬浮液浓度的增加而增加.长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对被南方根结线虫侵染的黄瓜株高、根系长度和鲜质量具有显著的促生作用.表明长枝木霉T6菌株在黄瓜根际具有较强的定殖作用,对南方根结线虫具有较好的防治作用,并对黄瓜植株生长具有显著的促生作用.     

生防菌根系定殖竞争作用对西瓜枯萎病发病机理的影响

【目的】西瓜枯萎病是由西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)引起的一种常见的毁灭性土传病害,对镰刀菌同属非致病性菌株与致病性菌株存在的竞争作用进行研究,有助于获得新的具有生防效果的菌株,从而拓宽西瓜枯萎病生物防治的手段。【方法】利用选择性培养基和稀释平板计数法对温室盆栽试验中西瓜根际和非根际土壤及植物组织中非致病性轮枝镰刀菌菌株(Fusarium verticillioides XA)与致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum LD)进行计数,确定其在西瓜植株根际和组织中的定殖情况。【结果】将从田间西瓜枯萎病发病植株根部分离获得的菌株XA和LD接入健康土壤中,接种菌株XA既不会引起西瓜枯萎病发病症状,也不会影响西瓜植株生物量,但接种菌株LD导致严重发病症状。与单接种LD处理相比较,双接种(XA+LD)处理地上部鲜重和地上部干重都分别增加了151.2%和110%。XA菌株能成功定殖于西瓜根系,但在茎基部没有检测到。在接种菌株LD的处理中植物组织和土壤中致病性镰刀菌的数量达到(1.58 4.85)×104CFU/g。与单接种LD处理相比,双接种菌株XA和LD处理植物茎基部、根系、根际土壤和土体土壤致病性镰刀菌的数量分别下降63.3%、66.1%、3.3%和24.4%,根系、根际土壤和土体土壤非致病性镰刀菌的数量增加到(0.35 3.84)×104CFU/g;双接种处理对西瓜枯萎病的防效达57.8%。【结论】非致病性轮枝镰刀菌菌株XA可有效降低致病性尖孢镰刀菌LD对西瓜植株的定殖侵染能力,对西瓜枯萎病具有一定的生防效果。     

基因标记枯草芽孢杆菌BS-68A在黄瓜上定殖

目的:野生型枯草芽孢杆菌Bacillus subtilisBS-68能有效地防治由Pythium spp.和Fusarium oxporum引起的黄瓜立枯病和枯萎病。为了探究该菌株的生防机制,利用该菌株的黄绿荧光蛋白基因和氯霉素抗性基因标记菌株BS-68A研究其在黄瓜植株各个部位的定殖能力、种群动态和在根围的分布。方法和结果:用基因标记菌株发酵液分别对黄瓜种子进行浸种和浇穴处理,播种后30d,该菌能在黄瓜根部和茎基部定殖,不能在茎部和叶部定殖。浸种处理,该菌在茎基部的种群数量为3.1×104cfu/株,大于根部的种群数量4.1×102cfu/株;浇穴处理,该菌在茎基部的种群数量8.0×103cfu/株,低于根部的种群数量2.5×104cfu/株。     

两株PGPR菌株的花生定殖及对根际细菌群落结构的影响北大核心CSCD

为探讨2株根际促生菌耐酪氨酸束村氏菌P9和吡咯伯克霍尔德氏菌P10对花生的促生机制。利用GFP及利福平对2个菌株进行标记、结合扫描电镜观察,追踪了2株PGPR菌株在花生组织中的定殖动态;并通过16S rRNA全长测序对菌株接种花生根际土壤的细菌多样性进行分析。结果表明,利福平标记的P9和P10菌株具有良好的遗传稳定性,其生长和促生特性与原始菌株基本一致。GFP标记菌株可在花生的根尖及其分生区定殖;利福平标记菌株可稳定定殖在土壤及花生的根、茎部,且接菌30 d后定殖数仍保持在10CFU/g数量级。与未接菌植株根际土壤相比,P9、P10及混合菌株接种组的细菌群落相似性更高;接菌组的Flavihumibacter、unidentified_Rhizobiaceae的相对丰度显著增加,芽孢杆菌属、链霉菌属等的丰度较CK有不同程度增加,溶杆菌属、无色杆菌属及假黄单胞菌属等的丰度降低。2株PGPR菌株均可通过直接定殖在植株组织中、间接影响土壤细菌群落结构而发挥对花生的促生作用,混合菌株接种效果更优。研究结果明析了2株促生菌的促生机制,并为菌株的应用提供了科学依据。     

LuxAB标记荧光假单胞菌的菜心根际定殖研究

目的:利用三亲本杂交方法将luxAB发光酶基因标记至荧光假单胞菌PF20001上,所获得的标记菌株PF20001-Lux能稳定发光。将该标记菌株制成微生物制剂,接种菜心进一步研究它在菜心根际的定殖动态和散布规律。方法:利用三亲本杂交方法将luxAB发光酶基因标记至荧光假单胞菌PF20001上,将该菌施与菜心生长土壤中,通过接合子发光检测及发光菌落的平板计数来分析荧光假单胞菌在菜心根际的定殖分布情况。结果:PF20001-Lux在根系周围的土壤中的有一定的定殖率,在根内主要定殖在3～4cm根内。PF20001-Lux在菜心种植后7d前就达到最高定殖水平达3.8×105CFU/g,随后逐渐下降。结论:PF20001-lux在菜心根际具备良好的适应能力。     

巨大芽胞杆菌luxAB标记菌株的根际定殖研究

通过三亲本杂交方法成功地用发光酶基因luxAB标记巨大芽胞杆菌ATCC14581,所获得的标记菌株ATCC14581-L在不同的条件下能稳定发光.将该标记菌株制成微生物接种剂,并利用土壤微缩系统将其接种小麦进一步研究它在小麦根际的定殖动态和散布规律.结果发现,ATCC14581-L在灭菌土壤中的定殖水平高于不灭菌土壤,在垂直方向上主要的定殖在0～7cm根段间,且随深度增加而降低.ATCC14581-L在小麦种后第7d之前就已达到最高定殖水平,在初始接种量为3.40×107cfu/g根情况下,第7d时灭菌土壤处理的根际菌数为2.54×105cfu/g根,而不灭菌土壤的根际菌数为8.87×104cfu/g根;随着时间的增长,定殖数量明显降低.     

luxAB基因标记的K2116L菌株在棉花根际中的定殖

采用三亲本杂交法将发光酶luxAB基因转移进棉花根际促生菌芽胞杆菌K2116菌株中,获得标记菌株K2116L.标记菌株连续传代15次均未发生质粒丢失现象,表明标记菌株具有较好的遗传稳定性;K2116L菌株的生长及其释钾能力未受到标记质粒的影响.K2116L菌株在灭菌和非灭菌的黄褐土、黄潮土和红壤3种土壤中均能长期存活;在灭菌土壤中的数量稍高于非灭菌土壤;在3种土壤中的数量依次为:黄褐土＞黄潮土＞红壤;在不同土壤中,K2116L菌株具有与土著菌株进行空间和营养竞争的能力.采用根盒试验追踪标记菌株在棉花根部的定殖动态,棉花播种12d时标记菌株在0～2、2～4 cm深度根际土壤定殖密度达到最大;18 d时在4 cm以下的深度达到最高水平.棉花播种18 d时标记菌株在所有深度的根表均达到最高定殖水平,0～2 cm根段定殖密度为1.76×106cfu·g-1,8cm以下根段达到1.6×105cfu·g-1.补充营养后,根际和根表标记的菌株数量均有明显上升.试验数据显示,随着根的生长标记菌株不断向根尖方向扩散.     

LuxAB标记的N2106-L在小麦根圈的定植动态

目的研究小麦PGPR（植物根际促生菌）菌株的个体生态学及其在小麦根圈的定植动态。方法采用三亲本杂交法将发光酶基因luxAB转人具有固氮能力的小麦根际促生菌Azotobacter N2106菌株中,获得标记菌株N2106-L,将标记菌株接种到灭菌和非灭菌的黄褐土、红壤和黄潮土中研究其存活状况,采用根盒试验追踪标记菌株在小麦根圈的定植动态。结果标记菌株N2106-L具有发光活性和对km、str、tet三种抗生素的抗性,且具有较好的遗传稳定性。N2106-L在灭菌土壤中的数量稍高于非灭菌土壤;在3种土壤中的数量依次为：黄褐土〉黄潮土〉红壤。N2106-L在小麦根表定植密度大于根际定植密度;在小麦根际,小麦播种10d时标记菌株在0-2cm深度根际土壤定植达到最大值（2．17±0．25）×10^6CFU／g土,20d时在2-4cm深度的根际土壤中达到最高定植水平（3．92±0．47）×10^5CFU／g土;在小麦根表,标记菌株在小麦播种10d时在所有深度的根段均达到最高定植水平,0-2cm根段定植密度为（3．60±0．60）×10^6CFU／g鲜根,12cm以下根段达到（2．78±0．56）×10^4CFU／g鲜根。结论标记菌株随着根的伸长不断向根尖方向扩散,且较为稳定地在小麦根圈定植,研究结果为小麦PGPR菌株的应用提供了可靠实验数据。     

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。     

硅酸盐细菌NBT菌株在小麦根际定殖的初步研究

对硅酸盐细菌NBT菌株进行了耐药性标记,得到稳定的链霉素抗性标记菌NBT菌株,采用选择性培养基分离计数,通过琼脂平板和盆栽试验,研究了标记菌NBT在小麦根际的定殖动态及影响因素。结果表明,在灭菌土盆栽中,播种后9d左右NBT菌株在小麦根际的定殖水平达最高(1．4×10^8cfu·g^-1根土),播种后54d左右趋向稳定,NBT菌株细胞数量为2．4×10^3cfu·g^-1根土;未灭菌土盆栽中,播种后9d左右NBT菌株的定殖水平达最高(3．8×10^8cfu·g^-1根土),60d左右趋向稳定,菌数为3．1×10^3cfu·g^-1根土,牛物和非牛物因素对NBT菌株定殖小麦根系有影响。     

基于可培养法分析亚热带植物内生与根际芽胞杆菌种类分布异质性

【背景】芽胞杆菌是农业上重要的微生物菌剂,对植物具有促生、防病、防虫等作用。【目的】了解亚热带植物内生和根际芽胞杆菌的种群分布,为其功能挖掘提供科学依据。【方法】采用可培养手段对甘蔗(Saccharum officinarum)、红麻(Hibiscus cannabinus L.)、黄麻(Corchorus capsularis L.)、黄秋葵(Abelmoschus esculentus)和玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa)根际土壤和根内生芽胞杆菌进行分离,利用16S rRNA基因测序对分离菌株进行分类鉴定,并分析系统发育地位。【结果】共获得了可培养芽胞杆菌菌株144株,其中根内生芽胞杆菌82株,根际土壤62株。经16S rRNA基因测序鉴定为芽胞杆菌4个属37个种,分别为芽胞杆菌属、短芽胞杆菌属、类芽胞杆菌属和赖氨酸芽胞杆菌属。芽胞杆菌菌落数量和种类在根部及其根际土壤中差异较大,根际土壤中芽胞杆菌菌落数量远远大于根部,根际土壤中芽胞杆菌菌落含量范围为(0.2-370.0)×10~5CFU/g,而根部为(0.1-81.0)×10~3 CFU/g。根部分离获得的芽胞杆菌种类远大于根际土壤中,从作物根际土壤中共获得了芽胞杆菌19个种,从根部获得内生芽胞杆菌共32个种。阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)、仙草芽胞杆菌(Bacillus mesonae)和假蕈状芽胞杆菌(Bacillus pseudomycoides)同时存在于4种作物的根际土壤和根部,其他芽胞杆菌种类仅存在于1种作物的根际或者根部。【结论】亚热带作物根际土壤和根部芽胞杆菌种类和数量极为丰富,而且还存在可分离培养的芽胞杆菌潜在新物种,这为了解植物与根际微生物相互作用、根际环境生态平衡提供了理论基础和科学依据。     

植物根际促生细菌定殖研究进展

植物促生菌(plant grwth-promoting bacterium,PGPB)因可有效抑制根际病原菌,促进植物生长,增加作物产量等作用,在农业生产领域展现出巨大前景。以了解植物根际促生细菌的种类,理解定殖相关的促生机制为目的,展示了根际细菌的定殖过程及影响细菌在根部定殖的因素,通过抗生素标记、免疫学方法、外源基因标记等方法进行定殖微生物的检测,以高通量测序技术在根际定殖中的广泛应用为结果,得出结论应从遗传水平上对菌株进行解读,获得植物根际土壤微生物群落多样性,功能基因等研究,这项工作对预测根际促生细菌与植物的交互作用,生物菌剂的田间应用有重要意义,应是植物根际促生细菌今后的研究方向。     

消除共生质粒的费氏中华根瘤菌HND29SR在大豆根圈的定殖动态

比较研究了费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii)HN01(出发菌）、发光酶基因标记菌HNO1L（参照菌）、消除HN01共生质粒的菌株HND29SR在无菌砂培条件下的大豆根圈定殖动态。供试菌单独接种时：HN01、HN01L和HND29SR的定殖动态基本一致,其早期定殖密度下降较快,播种后第16天时HN01和HN01L分别达到较高的定殖水平6.49logcfu/g鲜根和6.78logcfu/g鲜根,然后维持相对稳定的定殖水平。但HND29SR的定殖密度持续下降到播种后第16天时才开始上升,至第35天时仍维持相对稳定的定殖密度6.94logcfu/g鲜根。等量混合接种时供试菌在根圈定殖群体中各自定殖密度在测定过程中基本相等。结果表明消除HN01的共生质粒对其在大豆根圈中定殖能力无显著影响。     

巨大芽胞杆菌luxAB标记菌株的根际定殖研究

通过三亲本杂交方法成功地用发光酶基因luxAB标记巨大芽胞杆菌ATCC1 4581 ,所获得的标记菌株ATCC1 45 81 L在不同的条件下能稳定发光。将该标记菌株制成微生物接种剂 ,并利用土壤微缩系统将其接种小麦进一步研究它在小麦根际的定殖动态和散布规律。结果发现 ,ATCC1 45 81 L在灭菌土壤中的定殖水平高于不灭菌土壤 ,在垂直方向上主要的定殖在 0～ 7cm根段间 ,且随深度增加而降低。ATCC1 45 81 L在小麦种后第 7d之前就已达到最高定殖水平 ,在初始接种量为 3     

土壤有益细菌在植物根际竞争定殖的影响因素

在土壤有益微生物应用于生物肥料、生物杀虫剂、植物生长刺激剂和生物处理剂的过程中,根际定殖具有重要作用。细菌在植物根际定殖是一个比较复杂的过程,影响定殖能力的因素也是复杂多样的。本文综述了参与根部竞争定殖的生物因素,包括受细菌遗传控制的某些特性如鞭毛/运动性、趋化性、多糖、位点特异重组酶/菌落阶段变异、NADH脱氢酶,植物根的分泌物和植物种类等;影响微生物根际定殖的非生物因素如土壤类型、土壤特性和土壤温度等,探讨了影响微生物根际定殖的主要研究方向。     

生防菌AS818抗药性标记标在大豆根限定殖

通过60Coγ-射线(1.0×104rad)对生防菌株链霉菌AS818孢子悬液(106/mL)进行诱变,得到抗链霉素(＞50μg/mL)突变株5株.经诱导,RL-4抗链霉素水平达到10μg/mL.标记株RL-4在1%水琼脂(WA)和无菌土中培养的大豆根际定殖趋势有所不同.RL-4在1%WA培养的大豆根表的定殖量呈逐步上升趋势.无菌土中种植的大豆根际和根表的检测表明RL-4可在无菌土中大豆根际短期定殖,在根际第1周数量降低了100倍,以后数量开始逐渐上升,第3周达到高峰,数量比第1周增加了3个数量级,但在第4周其数量又开始下降;在根表RL-4数量逐步下降,到第4周已检测不到RL-4的存在.组织印记法检测发现标记株RL-4可以在无菌培养的大豆根表定殖并沿根分布,但却不能定殖于根内.     

无色杆菌77的基因组构成及其趋化和耐药特性北大核心CSCD

无色杆菌77(Achromobacter sp.77)是黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,Foc)菌丝际优势细菌,可随Foc菌丝迁移且状态活跃。为明确菌株77在Foc菌丝际的定殖机理,本研究在分析菌株77全基因组构成基础上,研究了其趋化特性和耐药性。Illumina Hiseq+PacBio测序分析表明,菌株77基因组全长5 868 070 bp,仅含1条染色体,GC含量为65.89%。在KEGG、COG和GO数据库分别注释到2 696、4 862和4 212个基因。菌株77基因组中含mcp、che、mot等重要趋化基因;通过CARD数据库注释,发现含有drr、emr等抗生素耐药外排泵基因、抗生素耐药基因簇以及多种抗生素的抗性基因。抗生素敏感性实验表明,菌株77对浓度低于300 μg/mL的氯霉素、卡那霉素、氨苄青霉素以及浓度低于50 μg/mL的四环素均有抗性,是一株多重耐药菌株。采用改良的游动平板法测定菌株77的趋化特性,结果表明,菌株77对1 mmol/L对羟基苯乙酸、水杨酸、α-酮戊二酸、延胡索酸、琥珀酸、苹果酸等多种根分泌物和真菌分泌物组分具有明显的趋化响应;0.5 mmol/L的上述化合物和0.5-1 mmol/L的镰刀菌酸可促进菌株77的生长。上述研究结果说明菌株77对根分泌物或真菌分泌物具有趋化和利用能力,是连作条件下无色杆菌属细菌在枯萎病菌菌丝际丰度升高的重要原因。     

外源趋化剂对气单胞菌134的趋化性及其在水稻根际定殖的影响

本研究从镉污染水稻根际土壤中分离、纯化出一株耐镉菌134,并对该菌株的生理生态特征、16S r DNA等进行了系列分析,结果表明该菌株为气单胞菌(Aeromonas sp.),革兰氏阴性,对镉离子的耐受质量浓度为75 mg/L。选取水稻根系的常见分泌物氨基酸和糖类作为外源趋化剂考察气单胞菌134对各组分的趋化性,结果表明,菌株134对组氨酸、丙氨酸、亮氨酸、葡萄糖及果糖均具有较强的正趋化性。类毛细血管定量试验进一步表明,菌株134对不同浓度趋化剂的响应不同,在亮氨酸80μmol/L、组氨酸40μmol/L、丙氨酸60μmol/L、葡萄糖60μmol/L及果糖100μmol/L时,菌株134的趋化性最强。综合考虑滴定分析试验和类毛细血管试验结果,本文设计了水培试验来研究外源添加适宜浓度的组氨酸、亮氨酸、葡萄糖及D-果糖对菌株134在水稻根际定殖的影响。试验结果表明,这4种外源趋化剂均能促进菌株134在水稻根际的定殖,尤其是葡萄糖和D-果糖的处理,其根际定殖细菌数量与对照相比差异极显著(P0.01),分别为对照组的3.48和3.87倍。     

影响引人微生物根部定殖的因素

从外界引入的各类有益微生物如生防菌(BCA)和根际促生菌或增产菌(PGPR,YIB)到种子表面随其生根发芽而蔓延或直接到根表沿根分布定殖．外来微生物在根际定殖的过程为与根尖接触,沿根分布,最后在根际建立自己的种群．定殖的位点以PGPR为例,是表皮细胞间隙,或侧根、根毛基部．外来微生物在根际定殖动态变化的原因,由于根际生物的和非生物的因素引起的．生物因子除去外来微生物本身的生理特性,还有根际土著微生物与外来微生物的相互作用,更重要的是植物基因型对微生物定殖的影响．非生物因子包括土壤环境、土壤结构和含水量,土壤温度和土壤pH值均能影响外来微生物在根部的定殖．     

枯草芽孢杆菌ZH-8对黄瓜霜霉病防治效果的研究

枯草芽孢杆菌ZH-8分离于黄瓜根际,将该菌株发酵后,添加助剂制成液体菌剂。该液体菌剂在温室试验和田间试验中表现出较好的防治效果,对黄瓜霜霉病的防效分别达75．61％和69．12％。该菌剂可以有效抑制黄瓜霜霉病菌孢子囊的萌发,并且能够在黄瓜叶片上形成一层保护膜,阻止病原菌孢子的侵入。同时对其抗利福平标记菌株进行了在黄瓜叶片上定殖的研究,研究表明,该生防菌株在黄瓜叶片上具有较强的定殖能力,定殖时间达21d。