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。     

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。     

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。     

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。     

类芦和狗牙根内生固氮菌初步研究

为探索水土保持禾草的固氮能力,利用乙炔还原法(ARA)对类芦(Neyraudia reynaudiana)和狗牙根(Cynodon dactylon)植株内生固氮菌的固氮酶活性进行研究.结果表明:在类芦茎部和狗牙根叶片中存在高固氮酶活性的内生固氮菌群;这些菌群在无氮培养基上经划线分离纯化得到40个菌株,其中26株有微弱固氮酶活性,14株检测不到固氮酶活性;从类芦茎部和狗牙根叶片中筛选到的固氮菌群在兼性厌氧的环境中有较高的固氮酶活性,且在石蜡油密封条件下,两者的固氮酶活性均最高;在不改变自然界微生物之间的协同关系情况下,混合菌群均具有较高的固氮酶活性,而人为组配混合得到的菌群固氮酶活性较低. reynaudiana)和狗牙根(Cynodondxtylon)植株内生固氮菌的固氮酶活性进行研究.结果表明:在类芦茎部和狗牙根叶片中存在高固氮酶活性的内生固氮菌群;这些菌群在无氮培养基上经划线分离纯化得到40个菌株,其中26株有微弱固氮酶活性,14株检测不到固氮酶活性;从类芦茎部和狗牙根叶片中筛选到的固氮菌群在兼性厌氧的环境中有较高的固氮酶活性,且在石蜡油密封条件下,两者的固氮酶活性均最高;在不改变自然界微生物之间的协同关系 况下,混合菌群均具有较高的固氮酶     

水稻内生联合固氮细菌的筛选,鉴定及其分布特性

利用乙炔还原法和固定１５Ｎ２ 活性测定法对分离自水稻（ Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）“越富”种子、根、茎和叶的内生细菌进行了筛选,获得２９ 株具有体外固氮能力的水稻内生联合固氮细菌。鉴定结果表明它们分属于根癌土壤杆菌（ Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ （Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ） Ｃｏｎｎ） ,放射土壤杆菌（ Ａ． ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ （Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋ ｅｔ ｖａｎ Ｄｅｌｄｅｎ） Ｃｏｎｎ） ;阴沟肠杆菌（ Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ （Ｊｏｒｄａｎ） Ｈｏｒｍａｅｃｈｅ ｅｔ Ｅｄｗａｒｄｓ） ,成团肠杆菌（ Ｅ． ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ （Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋ） Ｅｗｉｎｇ ｅｔ Ｆｉｆｅ） ,坂崎肠杆菌（ Ｅ． ｓａｋａｚａｋｉｉ Ｆａｍｅｒ ｅｔ ａｌ．） ;皮氏产碱菌（ Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｐｉｅｃｈａｕｄｉｉ Ｋｉｒｅｄｊｉａｎ ｅｔ ａｌ．） ,反硝化产碱菌（ Ａ． ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ （Ｌｅｉｆｓｏｎ ｅｔ Ｈｕｇｈ） Ｒｕｇｅｒ ｅｔ Ｔａｎ） ;类产碱假单胞菌（ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｓｅｕｄｏａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ Ｓｔａｎｉｅｒ） ,产碱假单胞菌（ Ｐ． ａｌｃａｌ     

甘蔗器官固氮酶活性及其对接种固氮菌的响应

以巴西固氮甘蔗品种B1、B8和广西主栽甘蔗品种ROC22和ROC16为材料,通过桶栽砂培方法,研究不同品种甘蔗及接种固氮菌R16SH后不同生育期和不同器官(根、茎、叶片、叶鞘)的固氮酶活性.结果显示,4个品种甘蔗及接菌后各器官的固氮酶活性均在伸长初期或伸长盛期达到高峰,且以根和茎较高,叶、叶鞘次之;B1、B8根的接菌效果最佳,其固氮酶活性分别比对照增加13.22%和12.42%,而B1和ROC16茎的固氮酶活性分别比对照提高12.19%和12.02%,叶片提高了8%~9%,叶鞘的固氮酶活性变化最小;4个品种甘蔗固氮酶活性表现为B8>B1>ROC22>ROC16,且品种B8与ROC22和ROC16存在显著或极显著差异;相对于品种ROC22和ROC16,固氮菌R16SH对B1与B8的株高以及B1的茎径有更好的生长诱导效应,且在伸长期表现最明显.研究表明,甘蔗的固氮酶活性在品种、器官及生育期间均存在明显差异,接种固氮菌能不同程度提高各品种器官的固氮酶活性,且各品种根、茎以及B1和B8的叶片固氮酶活性显著或极显著差异增加;巴西固氮甘蔗品种表现出比广西主栽甘蔗品种更强的固氮酶活性,且对接种固氮菌反应更敏感.     

基于基因组的一株土壤固氮菌分离菌株鉴定及其促生作用

[目的] 为获得高效固氮菌株,充分研究利用土壤固氮菌资源。[方法] 选取固氮能力较高的紫色土发育水稻土,采用富集纯化法分离固氮微生物菌株。通过16S rRNA基因系统发育分析和全基因组相关指数比较对新分离菌株进行物种鉴定。采用乙炔还原法和¹⁵N₂示踪法定量测定新分离菌株的固氮能力,通过培养特性和接种效果初步研究固氮菌株的促生作用。[结果] 从紫色土发育水稻土中分离得到1株可在无氮培养基上快速生长的菌株P208。基于16S rRNA基因和基因组92个核心基因的系统发育分析结果表明,新分离菌株P208与Azotobacter chroococcum IAM 12666^T（=ATCC 9043^T）系统发育距离最近（16S rRNA基因相似度为99.79%）。菌株P208与A.chroococcum ATCC 9043^T的基因组平均核苷酸一致性（ANI）、平均氨基酸一致性（AAI）和数字DNA-DNA杂交值（dDDH）高于物种分类阈值（ANI>95%-96%,AAI>95%-96%,dDDH>70%）,最大唯一匹配指数（MUMi）低于物种分类阈值（<0.33）,得出新分离菌株P208为褐球固氮菌（A.chroococcum）。A.chroococcum P208固氮活性为模式菌株A.chroococcum ATCC 9043^T的2.61倍。除固氮能力外,A.chroococcum P208具有IAA生成、溶磷活性和铁载体生成等促进植物生长潜力的培养特性,室内培养条件下接种A.chroococcum P208能够促进水稻、小麦幼苗根系的生长。[结论] 从固氮能力较强的水稻土中分离纯化得到1株具有较强固氮、促生潜力的固氮菌,具有潜在的开发应用价值,可为研究利用生物固氮提供微生物资源。     

糖蜜草(Melinis minutiflora Beauv.)内生固氮菌分离鉴定

糖蜜草（Melinis minutiflora Beauv．）是热带地区的一种优良牧草。采用选择性培养基在厌氧和好氧两种培养条件下,从糖蜜草根、茎中都可分离得到具有较强固氮酶活性的菌株。通过SDS-PAGE全细胞蛋白电泳技术快速聚类分析表明,来源于糖蜜草中的菌株为同一类群。16S rDNA序列分析和总DNA的G＋c％含量进一步确定糖蜜草中所分离的菌株属于固氮螺菌属（Azospirillum）,与产脂固氮螺菌（Azospirillum lipoferum）亲缘关系较近。BIOLOG板测定结果显示,糖蜜草菌株TMCY243对多种碳源具有很强的适应性,与产脂固氮螺菌（A．lipoferum）的模式菌株DSM 1691存在着较大的差异。以上结果表明,糖蜜草内生固氮菌为固氮螺菌属的一个新类群。     

高寒草地珠芽蓼内生拮抗固氮菌Z19的鉴定及其固氮功能

【目的】从东祁连山高寒草地珠芽蓼内生细菌中筛选和鉴定具有固氮能力和拮抗能力的内生细菌。【方法】采用16S rRNA基因序列同源性分析和生理生化指标测定方法对该菌株进行鉴定。【结果】从珠芽蓼中分离获得的21株内生细菌中6株内生菌具有固氮能力,76.2%具有抑菌能力,其中5株内生细菌对5种以上的病原菌有抑制作用;菌株Z19具有较强固氮能力和分解纤维素的能力,其纤维素溶解圈直径与菌落直径比达3.33,产生的纤维素酶活性为0.31 U,且对辣椒立枯丝核病菌(Rhizoctonia solani)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、小麦根腐病菌(Bipolaris sorokiniana)和番茄早疫病菌(Alternaria solani)具有较强拮抗能力;经PCR扩增和测序,获得了菌株Z19的固氮基因(nifH)序列和16S rRNA基因序列,在GenBank中的登录号分别为EU693340和EU236746;菌株Z19呈革兰氏阳性,杆状,产芽孢。【结论】结合生理生化特征及16S rRNA基因序列同源性比较,鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。     

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...     

古国槐叶片溶磷内生真菌的筛选及其促生潜力初探

该试验从周公庙古国槐叶片内分离、筛选具有溶磷能力的内生真菌,采用溶磷圈法和钼锑抗比色法测定其溶解无机磷的能力,同时测定其回接后对国槐无菌苗叶绿素、可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响,探究内生真菌的溶磷能力及其促生效应。结果表明:(1)从古国槐叶片中分离出的55株内生真菌中,28株具有溶磷能力,其中溶磷能力较强的活性菌株有12株:ZG-7为拟盘多毛孢(Pestalotiopsis sp.),ZG-9、ZG-23、ZG-32、ZG-36和ZG-53为镰刀菌(Fusariumsp.),ZG-15和ZG-34为曲霉(Aspergillus sp.),ZG-39和ZG-51为链格孢(Alternariasp.),ZG-42为木霉(Trichoderma sp.),ZG-48为附球菌(Epicoccumsp.)。(2)曲霉属真菌ZG-15和ZG-34的溶磷圈直径(d)及其与菌落直径(D)的比值d/D均高于其他菌株,对Ca_3(PO_4)_2的溶解能力最强(1 238.28和941.22mg·L-1),并极显著高于其他菌株(P0.01)。(3)4株内生真菌ZG-7、ZG-9、ZG-15和ZG-48回接至国槐无菌苗10d后,可从苗根组织的皮层细胞中观察到内生菌丝,其中黑曲霉(Aspergillus niger)ZG-15可显著提高国槐无菌苗的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD、POD活性(P0.05),从而维持幼苗的正常生长和提高其抗逆能力,为该试验得到的促生潜力优势内生真菌,可为古国槐的有效保护及林木溶磷生物菌肥的生产提供依据。     

百香果内生细菌多样性及促生长特性

内生菌可为植物提供营养成分,也可以通过代谢产物促进植物生长,目前很少出现关于百香果(Passiflora edulia Sims)内生菌的研究.百香果是西番莲科西番莲属的一种草质藤本植物,主要生长于亚热带与热带地区,对其内生菌进行分离纯化,依据插入序列指纹图谱(IS-PCR)结果对所得菌株聚类,经16S rRNA基因测...     

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     

pH、温度、NH4+和盐度对圆果雀稗内生固氮菌固氮特性的影响

采用乙炔还原法对从圆果雀稗(Paspalum orbiculare)根、茎中分离到的5株内生固氮菌(POJy11、POG12、POGy22、POGy612、POG4)的固氮特性进行了研究。结果表明,POGy612、POG4固氮的pH适应范围是6.0-10.0,其余3株菌为6.0-8.0;POGy22固氮的最适温度为35℃,其余4株菌为30℃;随着NH4 浓度和NaCl浓度的升高,菌株固氮活性总体呈下降趋势,其中POGy22的固氮活性受NH4 抑制最明显,NH4 浓度为1.0 mmol/L时,已无固氮活性,但POGy612在NH4 浓度为2.5 mmol/L时的固氮活性最高,达到1 045.0 nmol ml-1h-1,POJy11、POGy22在NaCl浓度为0.5%时的固氮活性最高,分别达到735.5 nmol ml-1h-1、703.0 nmol ml-1h-1。     

沙棘根瘤内生细菌中抑菌促生菌株的筛选和鉴定

【背景】植物内生细菌可产生具有抑菌和促生活性的物质,既能抑制植物病原菌对寄主植物的侵染,也能促进植物的生长。沙棘根瘤内生细菌是根瘤内除共生固氮的弗兰克氏菌外,与沙棘共生的一大类微生物。研究具有抑菌和促生活性的植物内生菌,可为微生物菌肥的研究提供理论基础。【目的】筛选具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,初步研究其抑菌和促生活性,并对菌株进行鉴定。【方法】采用双层琼脂法、琼脂扩散法、双层平板对峙法、牛津杯法进行沙棘根瘤拮抗性内生细菌的筛选。选取抑菌活性较高的内生细菌,分别采用Salkowski比色法、ChromeAzurolS(CAS)平板检测法和钼锑抗比色法进行产吲哚乙酸、铁载体及溶磷能力的测定。采用发酵液灌根法测定沙棘根瘤内生细菌SR308对黄瓜促生作用的盆栽效果。通过形态和培养特征、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析法对菌株TT201和SR308进行鉴定。【结果】从131株沙棘根瘤内生细菌中筛选出9株具有较强抑菌活性的内生细菌,其中菌株TT201抑菌性最佳、抑菌谱广;菌株SR308的促生活性最好,其发酵液对黄瓜的生长具有较强的促进作用。对具有较强抑菌和促生活性的菌株TT201和SR308进行鉴定的结果表明,菌株TT201为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus),菌株SR308为蕈状芽孢杆菌(Bacillusmycoides)。【结论】获得2株具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,为进一步开发微生物农药及菌肥提供了资源。     

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...