弗赖森草螺菌RE3-3合成生长素及其促生作用的研究

研究弗赖森草螺菌RE3-3菌株的培养条件对其生长素(IAA)生物合成的影响,并观察菌株合成IAA对芦苇及香蒲幼苗的促生影响。在单因素筛选和菌液初始浓度确定的基础上,对菌株RE3-3合成IAA的培养条件进行优化;以IAA标准物质为对照,对菌株合成IAA促进芦苇及香蒲苗的生长能力进行分析。通过高效液相色谱与质谱分析鉴定其产物为IAA;培养基中含0.07%L-色氨酸及1%葡萄糖,在p H 7.0、温度30℃、培养时间48 h的最佳培养条件下,菌株RE3-3可产生最大量的IAA(74 mg/L);菌株合成IAA作用芦苇及香蒲苗时,其促生效果最显著,植株根长、茎长明显提高。通过改变菌株RE3-3的培养条件,可提高其合成IAA的能力,且菌株RE3-3合成IAA具有显著的促生效果。     

4株茶树根际促生菌菌株的鉴定及促生作用

【背景】根际促生菌可以促进植物生长、提高植物抗性。茶树根际具有特殊的根土微生物生境,可以获得具促生作用的有益微生物。【目的】探究4株茶树根际促生菌菌株的分类地位及促生作用,筛选优良的根际促生菌菌株。【方法】通过形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列同源性比对鉴定4株茶树根际促生菌,采用钼锑抗比色法测定溶磷量,通过比色法测定ACC脱氨酶活性、CAS法测定产铁载体能力、Salkowski法测定产IAA (Indoleacetic acid)的能力进行促生作用研究,通过盆栽实验测试白菜、空心菜、苋菜及水稻的株高及鲜重以分析促生效应。【结果】鉴定KKS-6-N1为放射型土壤杆菌(Agrobacteriumradiobacter), KKS-7-N7为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),GD3为Pseudomonashunanensis,GD12为弯曲芽孢杆菌(Bacillusflexus)。固氮菌株KKS-6-N1可产铁载体;固氮菌株KKS-7-N7具有解磷及产铁载体能力,分泌的IAA含量高达101.29mg/L;解钾菌株GD3具溶磷能力,分泌的ACC脱氨酶酶活为8.09μmol/(mg·h),相对铁载体含量为0.31;具固氮解钾性能的菌株GD12分泌的ACC脱氨酶活性为14.46μmol/(mg·h)。盆栽试验表明,4个菌株对白菜、空心菜、苋菜的株高和鲜重均有明显促进作用,尤以GD3效果更甚。【结论】茶树根际促生菌菌株Pseudomonas hunanensis GD3促生作用显著,具有开发成微生物菌肥的潜力。     

香根草生态工程—实现可持续发展的生物技术

香根草（Ｖｅｔｉｖｅｒｉａｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ）为禾本科的多年生草本植物,原产印度。据史料记载,人类对香根草的利用有近千年历史,但过去主要是用它的根提炼精油,用作香料和化妆品原料,因而并未对这一植物给予太多的关注。１０多年前,当它开始被广泛用于水土...     

植物根际促生菌的筛选及其对玉米的促生效应

[目的]以不同植物根及根际土壤为研究材料,进行植物根际促生菌(PGPR)的筛选,并探索其植物促生作用机制.[方法]以解磷、固氮、产氨、产IAA和拮抗3种常见病原真菌为筛选标准,测定了初筛菌株的多项促生能力,并通过对这些菌分别单独回接和多菌混接的玉米盆栽试验,测定了其对玉米的促生效应.[结果]从渭南、成阳、安康、商洛和榆林5地分离得到的158株菌中有17株茵具有上述多种植物促生作用的菌株.盆栽试验的测定结果表明:单独接种和多菌混合接种在玉米株高、根长、茎长、茎平均直径和干重方面与对照组相比较都有所增加,尤其是在多个指标上,多菌混合接种所显示出的促生效应均明显优于单菌接种.[结论]所筛选到的具有多种促生能力的菌株,可以为进一步构建植物根际促生菌(PGPR)菌群提供良好的种质资源.     

香根草的研究与利用

香根草(Vetiveria zizanioides)是禾本科多年生草本植物,须根发达呈网状,因其具有香味历来被用来提取精油。近年来,它在生态环保方面的作用令人瞩目。阐述了香根草生态生物学特性,在水土保持、矿区生态修复、生物能源等方面最新研究成果,以及精油提取工艺、最新应用领域等,并介绍了一种方法以解决采根与固土保水作用不可兼得这一难题,为进一步保护和利用香根草提供参考。     

一株黄瓜根际促生菌的筛选、鉴定及其发酵特性

Salkowski比色法评价菌株发酵产吲哚乙酸(IAA)的能力;采用平皿、盆栽方法检测菌株的促生能力;对典型菌株生理生化测定及16S rRNA基因序列系统发育分析,初步确定菌株的分类地位;进一步采用正交设计探索不同碳源、氮源对菌株产IAA的影响。结果表明从黄瓜植株根部分离得到菌株18株,其中8株为产IAA菌株。菌株SGM7产IAA能力最强,产量达23.59 mg/L;1%SGM7菌悬液对盆栽黄瓜幼苗有明显促生效果(P0.05);初步鉴定SGM7为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus);其最适产IAA发酵培养基配方为:蛋白胨1%、玉米粉2%、麸皮0.25%、硫酸铵0.05%、硝酸钾0.05%;其发酵液IAA产量高达35.87 mg/L。     

植物根际促生菌的筛选及鉴定

【目的】植物根际促生菌(PGPR)和植物的互作关系往往不稳定,PGPR菌群有可能提高菌株对野外环境的适应性。为此,本文根据PGPR促生机制的多样性,从不同植物根际土壤进行了PGPR的筛选及鉴定。【方法】首先,按照固氮、解磷、解钾、拮抗6种常见病原真菌,同时能在植物根际定殖为基本初筛标准,然后在实验室条件下测定初筛菌株的多项促生能力(PGP),最后通过生理生化试验和16SrRNA基因序列分析对所筛菌株进行鉴定。【结果】从江苏扬州、盐城等地土壤样品筛选出14株PGPR,具有体外抑菌、产NH3、产IAA、产HCN、产嗜铁素、解磷、溶钾、固氮以及产抗生素等促生能力。分类鉴定结果显示:7株属于假单胞菌属(Pseudomonas)、3株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、2株为芽孢杆菌属(Bacillus)、1株为布克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、1株为欧文氏菌属(Erwinia)。【结论】所筛细菌具有多种促生能力,且能在根际定殖,为进一步构建多功能PGPR广适菌群提供菌株资源。     

香根草对重金属铅离子的胁迫反应研究

研究了Pb²⁺对香根草生理生态指标的影响.结果表明, 随水培液中Pb²⁺浓度的增加(0～8 mmol·L^-1),香根草苗的生长受到严重影响;叶片电导率增大;SOD活性先上升后下降,但均高于对照,其活性与Pb ²⁺浓度呈正相关;POD和CAT活性虽也是先上升后下降,但在高浓度(＞4 mmol·L^-1)的Pb²⁺处理下,酶活性均低于对照,其酶活性与Pb²⁺浓度呈显著负相关.可以认为,酶活性升高是由于香根草苗对Pb2+胁迫做出的应激反应,而高浓度Pb²⁺却对香根草苗的保护酶活性有抑制作用.     

两株茶树内生草螺菌的微生物学特性

【目的】从健康茶树叶片内分离两株内生乳白色短杆菌(编号WT00C和WT00F)并进行微生物学特性调查。【方法】通过细菌培养和染色的方法进行了形态观察;通过微生物生理生化分析的方法进行了生物活性测定,还进行了16S rDNA序列分析以及生理生化特性调查;通过系统发育学分析及各项指标的比较,确定两个菌株的分类归属。【结果】两株细菌菌落形态为圆形、不透明、乳白色、中央隆起、边缘整齐。菌体呈杆状,大小为(0.5-0.7)μm×(1.4-1.8)μm,有鞭毛,无芽孢,革兰氏染色阴性,产生IAA、NH4+和嗜铁载体但无固氮酶活性。WT00C和WT00F菌株产生IAA量分别为18.7±1.2 mg/L和24.9±1.5 mg/L。除不能利用丙酸盐外,它们的生理特征与伯杰氏手册中草螺菌属生化指标中的可利用碳源情况基本一致,并且与已鉴定的13种草螺菌的16S rDNA高度同源,相似度达99%。基于16S rDNA序列的系统发育学分析结果显示,两株细菌形成一个独立的分支,与已报道的13种草螺菌聚类并保持着一定的距离,两个菌株的生理生化特征与其它草螺菌有许多共性但存在明显的差别。【结论】分离获得的两株茶树内生细菌WT00C和WT00F为草螺菌属的新菌株。     

煤矸石山不同种植年限香根草生物量分配及异速生长分析

香根草(Vetiveria zizanioides)是一种良好的矿业废弃地生态修复物种,研究其生物量分配和异速生长关系,有助于深入了解香根草在矿区的生存策略与生态功能。该研究以贵州省六盘水市大河煤矿煤矸石山种植年限为4、5、8和15 a的香根草为对象,采用挖掘法和称重法对不同种植年限香根草的器官生物量、分配比例及异速生长关系进行了对比分析。结果表明:(1)随种植年限的增加,根、茎、叶生物量均呈现先增加后减少的趋势,且均在种植年限为5 a时最大,15 a时最小。(2)茎生物量分配比在种植年限15 a时最大(37.3%),叶生物量分配比在种植年限5 a时最大(36.1%),根生物量分配比不随种植年限的增加而发生变化,基本保持在30%左右。(3)种植年限为4、5、8 a时,地上部总生物量与根生物量、叶生物量呈异速生长关系;种植年限为5 a时,叶面积与根、叶生物量呈异速生长关系,与茎生物量呈等速生长关系。不同种植年限间的生物量分配及异速生长关系虽然没有一致规律,但体现了香根草在煤矸石基质中生物量分配的特点,且显示了其特别的生长方式和资源分配策略,为今后香根草在煤矸石山生态治理方面提供了参考依据。     

镉在土壤-香根草系统中的迁移及转化特征

以无植物组处理为对照,采用盆栽试验方式探讨不同Cd浓度胁迫条件下香根草根际土壤中重金属Cd的积累、迁移及转化特征。土壤Cd处理设4个浓度梯度,分别为0、2、20、80 mg/kg土壤干重。结果表明:(1)香根草可以显著降低土壤中生物有效态Cd和总Cd含量。(2)香根草各部分Cd积累量随处理浓度的增加和处理时间的延长而增加,90 d时80 mg/kg处理组地上部分和根的Cd积累量分别高达180.42 mg/kg和241.54 mg/kg。(3)各浓度Cd处理下,富集系数随着Cd处理浓度的增加而显著降低,随处理时间的延长而升高。(4)香根草地上部分Cd含量小于根部,各处理转移系数均小于1。随着处理时间的延长,中低浓度处理组的转移系数稍有降低,高浓度处理组的转移系数则显著上升。(5)种植香根草使其根际土中残渣态的Cd转化为生物有效态Cd,提高Cd清除效率。研究结果表明,香根草能够有效地吸收土壤中的Cd,降低土壤中总Cd含量,提高土壤安全性,可作为Cd污染地区植物修复的备选物种。     

长期水陆周期性变化条件下香根草形态性状和生物量分配的可塑性

香根草是能够长期适应三峡水库消落带生境的少数物种之一。虽然国内对香根草的引种栽培和研究已有几十年的历史,但是对香根草在三峡库区消落带长期水陆周期性变化条件下的生态适应对策还知之甚少。为此,以2008年在三峡水库巫山段消落带建立的香根草引种栽培试验示范基地为研究平台,在2016年对海拔166—169 m、169—172 m和172—175 m区段的香根草的形态性状、生物量及其分配特征进行了研究。结果表明：(1)海拔166—169 m香根草的分蘖株数、平均株高、节间数量、节间长度、叶片数/分蘖株、叶片数/丛、叶片长等各指标值均低于海拔169—172 m和海拔172—175 m,海拔166—169 m与其它海拔区段的节间数量差异显著(P<0.05);(2)海拔166—169 m香根草的根系数量最少,但根系长度最长;(3)海拔166—169 m无节间的香根草株数最多,且与海拔172—175 m和海拔169—172 m差异显著(P<0.05);(4)不同海拔区段香根草的总生物量大小表现为海拔172—175 m>海拔169—172 m>海拔166—169 m,且海拔166—...     

香根草形态性状和光合特性对三峡库区消落带水陆生境变化的响应

基于定位观测,研究三峡库区消落带淹水区和未淹区香根草的形态性状、生物量、光合参数和资源利用效率,并对其适应机制进行讨论。结果显示:(1)香根草可以在消落带每年淹水期4个月左右、淹水深度小于9m的海拔区段存活。(2)淹水区香根草的地上部分多数形态性状指标较未淹区有所降低,降低幅度随香根草露出水面恢复生长的时间长短而异。(3)淹水区香根草总生物量、地上部分生物量分别减少10.58%、48.46%,而根径、根系长度、根系数量、根幅、地下生物量以及地下/地上生物量的比值分别提高12.50%、24.13%、19.09%、78.46%、30.04%、151.71%;同期香根草的蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度分别减少20.75%、9.19%和10.04%,而净光合速率、水分利用效率、表观CO2利用效率分别提高7.23%、36.47%和63.64%。研究表明,加速根系分蘖和生长、增加叶片长度和地下生物量,降低植株高度、减少蒸腾、提高水分和CO2利用效率是香根草对三峡库区消落带水陆生境变化的适应对策。     

柽柳根际一株盐单胞菌Bachu 26的分离、鉴定及其盐胁迫下的促生作用研究

盐渍化是世界性的土壤问题,植物促生根际细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在盐碱地改良和促进植物生长方面具有独特优势。柽柳是典型的盐生植物,筛选其根际微生物并研究其促生效果与促生机制,以此开发微生物菌肥,具有重要的应用价值。【目的】筛选耐盐碱植物柽柳的根际微生物,对其基本特性、耐盐碱能力、促生功能及促生效果进行评估。【方法】从新疆巴楚境内野生柽柳根际土壤中筛选出一株耐盐碱细菌菌株Bachu 26;通过形态学观察、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;利用不同盐浓度(0%–20%)和不同pH(7.0–13.0),对菌株Bachu 26的耐盐耐碱能力进行测定;采用多种功能鉴定培养基测定其促生功能,并对生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)进行定量测定;通过二分格培养皿实验验证菌株产生挥发性酸性物质的能力;在普通培养皿上将拟南芥幼苗与菌株Bachu 26共培养,分析菌株对拟南芥幼苗的促生作用;在二分格培养皿上将拟南芥与Bachu 26隔离培养,分析菌株产生的挥发性酸性物质对拟南芥幼...     

香根草对镉毒害的生理响应——采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)

为阐明香根草(Vetiveria zizanioides)对镉(Cd~(2+))胁迫的耐性机理及其对重金属Cd~(2+)的积累特征,通过水培试验,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同Cd~(2+)浓度处理时香根草根、茎、叶化学组分的变化,同时测定香根草叶Cd~(2+)的亚细胞分布和其重金属Cd~(2+)含量。结果表明,其根组织在2927 cm~(-1)处峰高先下降后上升,表明在低Cd~(2+)(Cd~(2+)3 mg/L)处理条件下香根草分泌的有机酸不断螯合Cd~(2+),造成羧酸O—H的减少,但随着Cd~(2+)含量的升高,其羧酸螯合力变弱,有机酸含量渐渐升高;茎组织在1631 cm~(-1)峰高处先上升后下降,表明在低Cd~(2+)(Cd~(2+)3 mg/L)处理条件下香根草产生氨基酸、多肽和蛋白质等物质,通过渗透调节来增强抗逆性,但随着Cd~(2+)含量的升高,蛋白质二级结构中肽键间氢键的结合力受影响较大。当Cd~(2+)处理浓度为7 mg/L时,香根草生长10 d后,地上部分及根组织富集Cd~(2+)量分别高达212.49 mg/kg和290.59 mg/kg。香根草地上部分的Cd~(2+)含量随Cd~(2+)处理浓度的增加而增加。香根草叶片富集的Cd~(2+)主要分布于细胞质中,其次为细胞壁,而在线粒体和叶绿体中含量最低。     

两株聚球藻伴生细菌分离纯化与促生功能鉴定

【背景】蓝藻周围存在伴生细菌,伴生细菌与蓝藻具有复杂的作用关系。【目的】研究淡水聚球藻伴生细菌对聚球藻生长的影响。【方法】采用高通量测序分析聚球藻伴生细菌多样性;平板划线法纯化聚球藻伴生细菌,通过形态观察结合16S rRNA基因序列同源性比对,对其种属关系进行确定;通过聚球藻和不同浓度伴生细菌共培养测定其叶绿素a浓度,分析伴生细菌对聚球藻生长的影响;采用种子发芽试验验证伴生细菌促生功能。【结果】淡水聚球藻伴生细菌优势菌属为产卟啉杆菌属(Porphyrobacter)、根瘤菌属(Rhizobium)、水单胞菌属(Aquimonas)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium),从聚球藻分离获得了两株伴生细菌JQ1和JQ2,基于16S rRNA基因序列鉴定其分别属于Rhizobium和Peribacillus,通过在聚球藻与不同浓度伴生细菌共培养及水稻发芽试验验证,证明伴生细菌JQ1和JQ2在菌藻比例分别为5:1和15:1时具有促生作用,都对增强秧苗素质和根系发育有一定影响但JQ2与JQ1相比能显著提高水稻种子的发芽率。【结论】淡水聚球藻伴生细菌JQ1和JQ2在适宜的浓度均可显著促进聚球...     

野大豆内生假单胞菌YDX26的鉴定及促生抗逆特性

[背景] 野大豆具有栽培大豆所不具有的一些优良特性,这与其特有内生菌有关,已成为当下研究热点。[目的] 对野大豆内生细菌进行分离鉴定,并从中筛选出具有促生和抗逆潜能菌株。[方法] 以组织分离法和涂布划线法进行细菌分离培养;根据形态特征、生理生化特性及基于16S rRNA基因序列系统发育分析对菌株进行菌种鉴定;通过选择性培养基或比色法等对菌株进行促生特性分析,采用水培试验分析菌株对水稻幼苗生长的影响;利用盐胁迫及聚乙二醇（Polyethylene Glycol,PEG）-6000模拟干旱胁迫探究菌株抗逆性。[结果] 分离得到一株编号为YDX26的细菌,基于菌株形态、理化特性和16S rRNA基因序列系统发育分析,将菌株YDX26初步鉴定为假单胞菌（Pseudomona s sp.）。该菌株溶磷量为46.12 mg/L,吲哚-3-乙酸（Indole-3-Acetic Acid,IAA）活性为19.97 μg/mL, 1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-Amino-Cyclopropane-1-Carboxylic Acid,ACC）脱氨酶活性为3.95μmol/（mg·h）。菌株YDX26对水稻幼苗株高、根长、地上部干重与地下部干重均有明显促进作用,分别提高了17.34%、12.19%、5.32%和10.70%。相较于对照菌株DX22,在盐胁迫和干旱胁迫下,菌株YDX26表现出较好的耐盐和抗旱能力。[结论] 野大豆内生细菌菌株YDX26具有较好的促生、耐盐和抗旱能力,可以作为农业生产上新的菌种资源。     

解淀粉芽胞杆菌PHODB35的溶磷特性及其对番茄的促生作用

【目的】从种植番茄的根围土壤中筛选高效溶磷细菌,为减施化学肥料和开发微生物肥料提供溶磷菌种资源,并初步探索其促生机制。【方法】采用无机磷培养基利用梯度稀释涂布法从土壤中分离筛选促生菌株,通过形态特征、16S rRNA和gyrB基因序列分析对优良促生菌株进行鉴定,并分别利用正交试验和单因素试验分析环境因子和营养因子对其溶磷效果的影响,进一步利用HPLC-MS并结合相应有机酸的标准物质,明确优良促生菌株产生的有机酸种类;盆栽试验测定接菌处理后番茄株高、地上鲜重、地下鲜重、基质和植株有效磷含量评价菌株对番茄的促生作用。【结果】筛选到1株优良的促生菌株,命名为PHODB35,鉴定其为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。对环境因子的正交试验结果表明,菌株PHODB35最佳溶磷条件为pH 7.0,温度为30°C,接种量为5%;对营养因子的单因素试验结果表明,该菌株以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源、磷酸钙为磷源时,解磷效果最好,有效磷浓度为88.77mg/L。明确了菌株PHODB35产生的有机酸为葡萄糖酸。盆栽实验结果表明,菌株PHODB35对番茄幼苗有明显的促生作用,与空白对照相比,施用菌株后对株高、地上鲜重、地下鲜重、基质和植株有效磷含量分别增加28.21%、22.59%、113.06%、45.08%和16.24%,表明菌株PHODB35具有一定的肥效功能,可用于促生菌剂的研制。【结论】筛选到具有促生能力的解磷细菌,为进一步开发研制番茄促生菌剂或微生物有机肥提供资源,为菌株PHODB35在农业生产中的应用提供了理论依据和实验基础。     

萎缩芽胞杆菌CKL1促盐胁迫下燕麦生长活性及其功能基因分析

【背景】青海省特殊生境孕育了特殊微生物资源。【目的】探究适合生活于高原生境的芽胞杆菌菌源。【方法】采用平板对峙法、显色法对萎缩芽胞杆菌（Bacillus atrophaeus） CKL1的拮抗、产吲哚乙酸活性进行测定,并检测耐低温、耐盐性及菌株对盐胁迫下燕麦品种（Avena sativa）“青燕1号”种子萌发、幼苗生长效应及叶绿素、脯氨酸、丙二醛的含量变化,利用二代测序技术对菌株进行基因组测序并分析相关功能基因。【结果】菌株CKL1对禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）、锐顶镰孢菌（Fusarium acuminatum）表现出显著的拮抗活性（抑菌圈直径>15 mm）;与Salkowski比色液反应变红,能在NaCl浓度为13%的LB培养基及4℃低温下生长,表现出一定的产吲哚乙酸、耐盐及耐低温活性;盐胁迫下,菌株CKL1对“青燕1号”种子萌发及幼苗生长具有显著促进作用,叶绿素及脯氨酸含量显著增加,丙二醛含量下降,增强了燕麦的抗盐性。菌株CKL1基因组全长为14 281 280 bp,与GO功能数据库比对注释到3 303个功能基因;基因组编码与脂肽类化合物itur...