拐枣七内生细菌溶磷相关基因的鉴定

为了鉴定拐枣七内生细菌Pseudomonas sp.GZJR-8的pqqE和GDH基因在溶磷方面的功能,该研究通过同源重组技术分别获得pqqE和GDH基因的缺失突变体ΔpqqE和ΔGDH,采用电转法获得它们的互补菌株ΔpqqE(pqqE)和ΔGDH(GDH);难溶性无机磷培养基(PKO)定性检测结果显示,与野生型菌株(WT)相比,ΔpqqE和ΔGDH不能产生溶磷圈,ΔpqqE(pqqE)和ΔGDH(GDH)能够产生溶磷圈;抗坏血酸-钼蓝显色定磷法定量检测结果显示,WT、ΔpqqE、ΔpqqE(pqqE)、ΔGDH、ΔGDH(GDH)产生的有效磷总量分别为1 939.000 mg/L、1 279.000mg/L、1 999.000mg/L、439.000mg/L、2 314.000mg/L,与WT产生的有效磷总量相比,ΔpqqE降低1.52倍,ΔpqqE(pqqE)增加1.03倍,ΔGDH降低4.42倍,ΔGDH(GDH)增加1.19倍;培养液离心后上清的pH测定结果显示,WT、ΔpqqE、ΔpqqE(pqqE)、ΔGDH、ΔGDH(GDH)的pH分别为4.08、4.34、4.03、4.71、4.00,与WT的pH相比,ΔpqqE上升1.06倍,ΔpqqE(pqqE)降低0.27倍,ΔGDH上升1.15倍,ΔGDH(GDH)降低1.02倍。研究表明:pqqE和GDH基因具有溶磷能力,其中ΔpqqE和ΔGDH较WT的溶磷能力下降,但并未完全丧失溶磷能力,而ΔpqqE(pqqE)和ΔGDH(GDH)可以恢复到WT的溶磷能力,拐枣七内生细菌Pseudomonas sp.GZJR-8是通过产生酸性物质来溶磷,在农业生产方面具有潜在应用价值。     

fliL基因显著影响艰难拟梭菌运动功能及产孢能力

鞭毛基底体相关FliL家族蛋白(flagellar basal body-associated FliL family protein,fliL)基因编码FliL蛋白,FliL是一种与鞭毛基体相结合的单跨膜蛋白。为研究艰难拟梭菌fliL基因功能,使用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange,ACE)方法成功构建了fliL基因缺失(ΔfliL)和回补(::fliL)突变株,研究突变菌株与野生型菌株(CD630)生长曲线、抗生素敏感性、pH耐受性、运动能力及产孢能力等表型的差异。结果显示,菌株ΔfliL生长速率及最大生物量均小于菌株CD630,::fliL回补菌株生长情况回复至野生型。与CD630菌株相比,ΔfliL对阿莫西林、氨苄青霉素、诺氟沙星的敏感性提高,对卡那霉素、四环素敏感性降低,::fliL抗生素敏感性部分回复至野生型水平。与CD630菌株相比,ΔfliL游泳运动能力显著降低,::fliL运动能力超越野生型菌株CD630。相比菌株CD630,菌株ΔfliL在pH值为5时耐受能力显著提高,在pH值为9时,耐受能力显著降低。除此之外,ΔfliL产孢能力较CD630显著降低,::fliL产孢能力部分恢复。以上结果表明,艰难拟梭菌fliL基因与其运动能力、抗生素敏感性、环境耐受能力和产孢能力密切相关,可能进一步影响艰难拟梭菌菌株的致病力。     

不同条件下两株溶磷菌溶磷量及葡萄糖脱氢酶基因表达与酶活分析北大核心CSCD

【目的】获得大豆根际土壤中溶磷能力较强的菌株,明确在菌株溶磷过程中葡萄糖脱氢酶(GDH)的作用特点及其基因的表达水平。【方法】利用溶磷圈方法分离与纯化溶磷菌株,采用Vitek 2系统和16S r RNA序列分析菌株的分类地位;测定2菌株的溶磷量、GDH活性,并根据GDH基因的保守区序列设计引物,克隆GDH基因,利用实时荧光定量PCR测定不同条件下基因的相对表达量。【结果】筛选出2株具有较强溶磷能力的溶磷菌,分别鉴定为Pseudomonas sp.和Enterobacter sp.,2菌株最高溶磷量分别为558μg/m L和478μg/m L;成功地克隆了2株溶磷菌的GDH基因,片段大小分别为2007 bp和2066 bp;2菌株在不同磷源、不同p H值培养基中GDH活性及基因表达量不同,菌株wj1在高磷条件下基因表达量最高,磷胁迫条件下基因表达量较低,而wj3在不同磷源条件下GDH基因表达量都较低。且GDH基因表达量及酶活的变化与wj3菌株溶磷量没有直接的关系。【结论】从大豆根际土壤中分离获得溶磷能力较强的菌株Pseudomonas sp.wj1和Enterobacter sp.Wj3,GDH活性及基因表达在2株菌溶磷过程中具有不同的作用特点,2菌株溶磷机制不完全相同。     

敲除aceE基因对猪链球菌丙酮酸代谢的影响

【目的】探究缺失编码丙酮酸脱氢酶蛋白的aceE基因对猪链球菌生长特性、三羧酸循环和丙酮酸代谢的影响。【方法】通过测量菌液的OD600值,绘制野生型菌株与aceE基因缺失突变株的生长曲线;利用试剂盒测定三羧酸循环和丙酮酸代谢旁路中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸、草酰乙酸、丙酮酸、乳酸和ATP的含量,通过荧光定量qRT-PCR确定柠檬酸合酶基因、苹果酸脱氢酶基因、琥珀酸脱氢酶基因、异柠檬酸脱氢酶基因、丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因的表达水平。【结果】与野生株相比,菌株ΔaceE在平台期OD600值下降;添加1g/L乙酸盐能够显著提升菌株ΔaceE平台期OD600值。菌株ΔaceE的丙酮酸含量上升,ATP含量下降;三羧酸循环代谢中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸含量降低;柠檬酸合酶基因和苹果酸脱氢酶基因表达水平上升,琥珀酸脱氢酶基因和异柠檬酸脱氢酶基因表达水平下调;在丙酮酸代谢旁路中丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因表达水平上升。【结论】结果显示,菌株ΔaceE三羧酸循环活性降低,虽然能够通过PDH旁路将部分丙酮酸分解为乙...     

鼠伤寒沙门氏菌baeR过表达株的构建及其耐药性

[背景]鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）是一种重要的人兽共患病原菌,其多重耐药性问题日益严重,双组分系统可调控鼠伤寒沙门氏菌的耐药性。[目的]通过构建鼠伤寒沙门氏菌baeR过表达株及回补株探究BaeSR双组分系统对鼠伤寒沙门氏菌耐药性的影响。[方法]在BaeSR双组分系统和AcrB外排泵双缺失株（CRΔbaeSRΔacrB）的基础上构建baeR过表达株（CRpbaeRΔbaeSRΔacrB）及baeR回补株（CRcbaeRΔbaeSRΔacrB）,测定双缺失株、回补株和过表达株的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）,并对其生长特性、生物膜形成能力及运动性进行分析。采用转录组学技术筛选与耐药相关的差异表达基因,RT-qPCR验证耐药相关基因。[结果]构建了鼠伤寒沙门氏菌baeR过表达株和baeR回补株。与双缺失株相比,过表达株对氧氟沙星、恩诺沙星、氟苯尼考、乙酰甲喹、头孢他啶、头孢噻呋、阿莫西林和氨苄西林的MIC分别升高2-256倍,对大观霉素、安普霉素的MIC下降了50%;与双缺失株相比,回补株对头孢他啶...     

谷氨酸棒杆菌metX、dapA基因敲除对苏氨酸合成的影响

谷氨酸棒杆菌中metX基因编码蛋氨酸合成途径关键酶高丝氨酸乙酰转移酶,dapA基因编码赖氨酸合成途径关键酶二氢吡啶二羧酸合成酶。为研究这两个基因缺失对苏氨酸积累的影响,以谷氨酸棒杆菌R102(AHVr)为出发菌株,通过重叠延伸PCR及同源重组技术分别构建了metX、dapA单基因缺失突变株R102ΔmetX、R102ΔdapA以及双基因缺失的突变株R102ΔmetXΔdapA。对出发菌以及上述3株重组菌进行初步摇瓶发酵试验,用HPLC法测定发酵液中苏氨酸含量。结果表明,发酵72 h后,3株重组菌的苏氨酸产量分别为2.58、2.38和3.01 g/L,比原始菌株分别提高了42.5%、31.5%和66.3%。     

核桃细菌性黑斑病菌rpfG基因的功能分析

[目的] 本研究旨在揭示核桃细菌性黑斑病菌（Xanthomonas arboricola pv.juglandis,Xaj） DW3F3中rpfG基因的生物学功能,从而为核桃细菌性黑斑病防治药剂的开发提供作用靶点。[方法] 以野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）8004菌株以及水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo） PXO99^A的rpfG基因为模板序列,对Xaj野生型菌株DW3F3的基因组序列进行检索。利用同源重组技术,对Xaj中rpfG基因进行敲除,并用生物化学方法对基因缺失菌株的相关毒力因子、抗逆性进行检测。[结果] 通过同源比对,在XajDW3F3的基因组中发现了与XccrpfG、XoorpfG同源的基因,并成功获得rpfG的缺失突变株ΔrpfG。与野生型相比,突变株ΔrpfG的生物被膜形成能力仅为野生型XajDW3F3的44.58%;胞外多糖产量也由野生型的8.47 mg/mL降为5.23 mg/mL;ΔrpfG的絮凝活性增加,能使菌液变澄清;运动性实验显示ΔrpfG的运动直径比野生型增加了12.38%;胞外酶的分泌也发生了不同程度的改变,突变株分泌纤维素酶的能力极显著降低,淀粉酶活性有所提高,而分泌蛋白酶的能力未发生变化;此外rpfG缺失后,Xaj对逆境（盐、酸、SDS、硫酸铜）的耐受力降低。[结论] 结果表明rpfG基因能影响核桃细菌性黑斑病菌的致病相关性状,并赋予了细菌一定的抗逆性。     

卡西霉素生物合成基因簇中调控基因calR1的功能

【背景】卡西霉素(calcimycin)是重要的离子载体抗生素,其生物合成基因簇已从教酒链霉菌NRRL3882的基因组DNA中成功克隆,但基因簇内的部分生物合成基因及调控基因的功能有待研究。【目的】研究卡西霉素产生菌教酒链霉菌NRRL3882中编码TylR家族同源转录调控蛋白的calR1基因的功能。【方法】通过PCR-targeting的方法,构建calR1基因敲除突变株及回补菌株,对突变菌株及回补菌株进行发酵,通过HPLC分析其代谢产物。利用荧光定量PCR检测ΔcalR1突变菌株和野生菌株的生物合成基因转录水平。【结果】calR1基因敲除突变株丧失产生卡西霉素的能力,但仍有中间产物噻唑霉素的积累,回补菌株中卡西霉素的产量有一定程度的恢复。RT-qPCR结果表明,卡西霉素合成相关的一些重要基因calC、calG、calU3等基因的表达量明显改变。【结论】TylR家族转录调控基因calR1是卡西霉素生物合成的调控基因。     

fliY基因失活减弱沙福芽孢杆菌ST7菌株的锰氧化能力

【背景】沙福芽孢杆菌ST7菌株具有较强的锰氧化能力,但其分子机制不清楚。【目的】着重研究鞭毛马达开关蛋白基因(fliY)对沙福芽孢杆菌锰氧化能力的影响。【方法】根据同源重组原理,以沙福芽孢杆菌ST7菌株为起始菌株,构建fliY基因敲除的突变株ΔfliY,测定菌落迁徙、细菌生物膜和锰氧化率等,研究fliY基因突变后菌株的运动能力、生物膜生成和锰氧化能力是否发生变化。【结果】经克隆测序,证实突变株ΔfliY中fliY基因的后半段被卡纳霉素抗性基因取代,fliY基因失活;与野生型菌株ST7相比,突变株ΔfliY在全营养的LB培养基中生长变化不大,但在含锰的PYCM培养基中,突变株的生长速度减慢、菌落较小、生物膜生成量显著下降,运动性和锰氧化能力分别下降65%和20%。【结论】fliY基因不仅影响菌株的生长和运动,而且参与细菌的趋化和锰氧化等生物学过程。     

黄脂菌素生物合成基因簇中调控基因xanR3的功能

【目的】研究黄脂菌素产生菌灰黄链霉菌中编码ArsR家族转录调控蛋白(Arsenical resistance regulator)的xanR3基因的功能。【方法】利用大肠杆菌和链霉菌双亲本接合转移的方法,构建xanR3基因缺失突变株及回补突变株。利用cDNA在相邻同方向的基因间隔区进行PCR确定黄脂菌素生物合成基因簇中的转录单元。利用荧光定量RT-PCR方法进行突变株中黄脂菌素生物合成基因簇转录水平的检测。【结果】对得到的xanR3基因缺失突变株及回补突变株进行发酵,发现xanR3基因缺失突变株产黄脂菌素能力下降,回补菌株中黄脂菌素产量相比缺失突变株有一定程度的恢复,但仍未达到野生型水平。经鉴定,黄脂菌素生物合成基因簇中共有18个共转录单元,其中4个共转录单元在?xanR3突变株中转录水平明显下降。【结论】ArsR家族转录调控基因xanR3是黄脂菌素生物合成的正调控基因。     

一株红壤溶磷菌的分离、鉴定及溶磷特性

【目的】为了提高红壤磷素利用率,探讨溶磷菌溶磷机理。【方法】利用难溶性无机盐培养基从花生根际土壤样品中分离到一株溶磷菌C5-A,结合菌落形态特征、生理生化和16S rRNA序列确定该菌株的系统发育地位;通过菌株C5-A在NBRIP液体培养基培养过程中培养液pH变化确定其溶磷能力;利用液体发酵实验测定不同的碳源、氮源对菌株C5-A溶磷的影响;通过高效液相色谱检测C5-A在不同氮源培养液中有机酸的种类和浓度。【结果】菌株C5-A鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),遗传稳定性较好。在FePO4和AlPO4培养液中,菌株C5-A的溶磷量和pH变化呈显著负相关;菌株C5-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉均有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为125.79、227.34、60.02和321.15 mg/L;菌株C5-A对不同浓度的两种磷矿粉有较强的溶解能力;分别以麦芽糖和草酸铵为碳源和氮源时溶磷量最高。高效液相色谱检测出10种有机酸,分别为草酸(葡萄糖酸)、乙酸、苹果酸、琥珀酸和5种未知有机酸,然而,乙酸而非草酸似乎是影响C5-A溶磷的重要有机酸。【结论】从红壤花生根际土壤中筛选到一株对难溶性无机盐具有较强溶解能力溶的菌株C5-A,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

一株高效解磷菌的筛选鉴定及溶磷性能

【背景】土壤中大部分磷元素是以难溶性磷酸盐的形式存在,不能被农作物有效利用,而传统化学肥料会带来环境污染等问题。【目的】解决土壤磷缺失现状,开发新型、安全、高效的微生物菌肥。【方法】取武汉科技大学图书馆后土壤为试验材料,筛选出一株高效解磷菌。通过个体形态鉴定、生理生化鉴定、16S rRNA基因序列分析鉴定菌株,以NBRIP为基础培养基进行条件优化,借助高效液相色谱进行细菌解磷机理探究。【结果】所筛选的高效解磷菌株为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli)。在20种氨基酸中,D-蛋氨酸对菌株的生长和溶磷促进作用最好,促进效果达到19.09%和16.16%,甲酸钠对菌株的生长和溶磷有抑制效果,抑制效果达到39.08%和10.66%。该菌株通过分泌葡萄糖醛酸、D-L-苹果酸等有机酸溶解环境中的磷酸盐,将菌株制作成菌肥对辣椒幼苗有明显的促生长作用。【结论】利用唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli)分泌有机酸溶解土壤中的磷酸盐,可为生物肥料的制备和应用提供一定的理论参考。     

Pseudomonas azotoformans F77和Pseudomonas paracarnis P1风化黑云母的效应及机制比较

【目的】比较高效矿物风化固氮假单胞菌(Pseudomonas azotoformans) F77及其亲缘关系较近的假单胞菌(Pseudomonas paracarnis) P1风化黑云母的效应和机制。【方法】通过检测两株菌在不同时间点的发酵液中细胞数量、pH值、葡萄糖剩余量、葡萄糖酸浓度和可溶性Fe、Al释放量,比较它们对黑云母的风化效果与生理机制。采用RNA-seq技术研究这两株菌风化黑云母过程中出现差异的分子机制。【结果】在持续5 d的风化试验中,菌株F77发酵液中的细胞数量和pH值低于菌株P1,葡萄糖酸浓度是菌株P1的27.3-53.9倍,Fe和Al元素的释放量是菌株P1的3.3-23.3倍。比较转录组数据表明,菌株F77特有的基因数量(2 872)和差异基因数量(1 832)均多于菌株P1 (分别为1 903和1 258)。菌株F77在胞内物质跨膜转运与碳代谢、细胞运动、趋化与信号诱导等途径中基因数量也高于菌株P1。此外,菌株F77的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶基因差异表达倍数、葡萄糖酸合成基因数量和差异表达倍数也明显高于菌株P1。【结论】菌株F77风化黑云母以及合成葡萄糖酸的能力显著高于菌株P1。菌株F77通过产生葡萄糖酸来促进黑云母的风化。添加黑云母显著促进了菌株F77胞内与矿物风化相关基因的表达,如物质跨膜转运、细胞运动与趋化、信号诱导、碳代谢及能量代谢等途径基因。此外,葡萄糖酸合成途径基因、超氧化物歧化酶基因以及过氧化氢酶基因在矿物风化中可能发挥重要作用。     

Transconjugation studies in <Emphasis Type="Italic">Azospirillum</Emphasis> sp. negative to mineral phosphate solubilization

It has been previously shown that certain gram-negative bacteria do not have the ability to solubilize insoluble phosphates due to the lack of pyrroloquinoline-quinone synthesis genes (pqq). PQQ is required as cofactor for the assembly of the glucose dehydrogenase (GDH) holoenzyme, which acts in the oxidation of glucose to gluconic acid. In this context the transconjugation and expression of pqq genes in Azospirillum sp. was studied using the construct pMCG 898. pMCG 898 containing pqq gene/s was mobilized into an Azospirillum strain negative to mineral phosphate solubilization by biparental mating. The presence of the construct was also confirmed by minipreps of the transconjugants. The transconjugants were able to solubilize dicalcium phosphate while the wild type was not able to do so. The nitrogen-fixing ability of the transconjugants was also examined and they retained the ability to fix nitrogen. Further detailed studies are required to confirm the utility of such strains in releasing inorganic P from fixed phosphates in soil.     

Organic acid production and plant growth promotion as a function of phosphate solubilization by Acinetobacter rhizosphaerae strain BIHB 723 isolated from the cold deserts of the trans-Himalayas

An efficient phosphate-solubilizing plant growth–promoting Acinetobacter rhizosphaerae strain BIHB 723 exhibited significantly higher solubilization of tricalcium phosphate (TCP) than Udaipur rock phosphate (URP), Mussoorie rock phosphate (MRP) and North Carolina rock phosphate (NCRP). Qualitative and quantitative differences were discerned in the gluconic, oxalic, 2-keto gluconic, lactic, malic and formic acids during the solubilization of various inorganic phosphates by the strain. Gluconic acid was the main organic acid produced during phosphate solubilization. Formic acid production was restricted to TCP solubilization and oxalic acid production to the solubilization of MRP, URP and NCRP. A significant increase in plant height, shoot fresh weight, shoot dry weight, root length, root dry weight, and root, shoot and soil phosphorus (P) contents was recorded with the inoculated treatments over the uninoculated NP₀K or NP_TCPK treatments. Plant growth promotion as a function of phosphate solubilization suggested that the use of bacterial strain would be a beneficial addition to the agriculture practices in TCP-rich soils in reducing the application of phosphatic fertilizers.     

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。     

Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion

The use of phosphate solubilizing bacteria as inoculants simultaneously increases P uptake by the plant and crop yield. Strains from the genera Pseudomonas, Bacillus and Rhizobium are among the most powerful phosphate solubilizers. The principal mechanism for mineral phosphate solubilization is the production of organic acids, and acid phosphatases play a major role in the mineralization of organic phosphorous in soil. Several phosphatase-encoding genes have been cloned and characterized and a few genes involved in mineral phosphate solubilization have been isolated. Therefore, genetic manipulation of phosphate-solubilizing bacteria to improve their ability to improve plant growth may include cloning genes involved in both mineral and organic phosphate solubilization, followed by their expression in selected rhizobacterial strains. Chromosomal insertion of these genes under appropriate promoters is an interesting approach.     

丝裂原活化蛋白激酶基因CfMKK1调控果生炭疽菌的生长发育和致病力

【目的】由果生炭疽菌引起的炭疽病是油茶的主要病害,造成油茶产量下降。本文研究果生炭疽菌中丝裂原活化蛋白激酶CfMkk1的生物学功能,旨在为解析油茶炭疽病菌的致病机理提供依据。【方法】根据同源重组原理构建CfMKK1基因敲除载体片段,采用PEG介导法将载体导入原生质体中筛选获得突变体菌株DCfmkk1;PCR扩增果生炭疽菌含有启动子的CfMKK1基因回补片段,构建回补载体pYF11::CfMKK1;采用PEG介导法把回补载体转化至突变体的原生质体中,荧光筛选回补菌株ΔCfmkk1-C。测定野生型菌株、突变体菌株DCfmkk1及基因回补菌株ΔCfmkk1-C在营养生长、附着胞形成、胁迫应答和致病力等生物学表型。【结果】与野生型和回补菌株相比,CfMKK1基因敲除突变体ΔCfmkk1菌丝生长速率明显减缓;在含刚果红的PDA培养基上菌丝生长受到明显抑制,无法穿透玻璃纸,丧失了侵染寄主的能力;而且无法形成附着胞。【结论】研究结果表明CfMKK1基因参与调控油茶果生炭疽菌的生长发育、附着胞形成、致病力以及响应外界胁迫过程。     

铁尾矿区油松根际溶磷泛菌D2的筛选鉴定及溶磷特性

从河北省迁安市马兰庄镇铁尾矿植被恢复区油松根际分离出2株溶磷细菌,经过平板初筛和摇瓶复筛得到1株溶磷能力较强的菌株D2.通过菌落形态、生理生化特性及16S rDNA序列分析,确定此菌株D2属于泛菌属.利用液体发酵试验测定不同碳源、氮源对菌株D2溶磷能力的影响,通过高效液相色谱测定D2在不同氮源条件下产生有机酸的种类和浓度.结果表明:菌株D2对磷酸三钙有较强的溶磷能力,培养液有效磷含量最高为392.13 mg·L^-1,菌株D2的溶磷能力在碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵时效果最好;高效液相色谱测定发现,不同氮源条件下,D2分泌有机酸的种类和浓度存在差异,以硫酸铵、氯化铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸铵为氮源,均产生草酸、甲酸、乙酸和柠檬酸,以硫酸铵、氯化铵、硝酸铵为氮源还产生苹果酸.相关性分析表明,乙酸含量与有效磷含量间呈显著正相关(r=0.886,P<0.05),表明溶磷泛菌D2分泌的乙酸对无机磷的溶解有明显的促进作用,这也很可能是该菌株的重要溶磷机制之一.     

Identification and characterization of the rhizosphere phosphate-solubilizing bacterium <Emphasis Type="Italic">Pseudomonas frederiksbergensis</Emphasis> JW-SD2 and its plant growth-promoting effects on poplar seedlings

The rhizospheric bacterium JW-SD2 was identified as Pseudomonas frederiksbergensis based on phenotypic features, the Biolog Identification System and 16S rRNA sequence analysis. The phosphate-solubilizing activity, acidification in culture media, growth rate and organic acid secretion of JW-SD2 were investigated during 192 h of cultivation. The phosphate solubilized by JW-SD2 reached 7.75 mM. The decrease of pH and increase of titratable acidity were closely correlated (Pearson’s r?=??0.953 and 0.969, respectively) with the phosphate-solubilizing activity. High concentrations of gluconic, 2-ketogluconic, pyruvic, maleic and malic acids were detected before 96 h of culture, when the strain displayed a high level of phosphate-solubilizing activity, indicating that these organic acids were efficient components in phosphate solubilization. However, acetic acid did not affect phosphate solubilization as shown by a remarkable increase at 144 h of culture when the phosphate-solubilizing activity decreased. The phosphate-solubilizing ability of JW-SD2 was significantly (P?<?0.01) affected by environmental factors. Over a broad ranges of temperature (20?35 °C), pH (4?9), salinity (0?3.0 %), and volume of medium (1/5?3/5 of flask volume), the phosphate solubilized by JW-SD2 remained above 4.00 mM, demonstrating good potential in adapting to a changing environment. The inoculation experiments indicated that JW-SD2 could significantly (P?<?0.05) promote growth of poplar (Populus euramericana cv. NL-895) in both sterilized and non-sterilized soils. The effects of plant growth promotion were greater in non-sterilized than in sterilized soil. During the 150 days of the trial, the effects of plant growth promotion by JW-SD2 first increased then decreased over time, suggesting that, in field applications, the periodic supplementation of the strain into the rhizosphere should be considered.