棉花黄萎病生防菌筛选鉴定及根瘤菌DG3-1对棉花生长的影响

本研究旨在发掘南疆棉花内生菌种质资源来防治棉花黄萎病,探究根瘤菌对棉花生长的影响。采用常规组织分离法分离棉花不同组织内生细菌;平板对峙法筛选拮抗棉花黄萎病菌的内生菌,并对其进行分子鉴定;通过盆栽试验研究根瘤菌对棉花生长的影响。结果显示,棉花不同组织内生细菌的数量具有一定差异,根部最多,其次是叶和茎;在分离获得的31株内生菌中,有11株对棉花黄萎病菌具有拮抗活性,抑菌率在35.99%~68.28%之间,经鉴定,9株为芽孢杆菌,2株为根瘤菌,其中,根瘤菌DG3-1对棉花黄萎病菌的抑制率为(56.63±1.82)%;盆栽试验结果表明,菌株DG3-1处理后棉株的地上鲜重、地上干重、地下鲜重、地下干重、叶绿素含量分别比对照增加2.12、2.09、1.05、0.75、1.75倍。菌株DG3-1对棉花黄萎病菌有较好的抑制作用,并且对棉花的生长有一定的促生作用,是防治棉花黄萎病的潜力菌株,可为微生物菌剂的研发提供菌种资源。

3株内生菌对棉花枯萎病菌拮抗效果研究

[目的]探究3株棉花内生菌对棉花枯萎病菌的拮抗效果。[方法]以棉花枯萎病菌为试材,采用平板对峙法将3株内生菌菌悬液、上清液、菌挥发物分别对峙棉花枯萎病菌研究3株内生菌拮抗效果。[结果]3株内生菌菌悬液对棉花枯萎病菌的拮抗效果为O>T>DG3-1;3株内生菌上清液对棉花枯萎病菌的拮抗效果为T>O>DG3-1;3株内生菌菌挥发物对棉花枯萎病菌拮抗效果为DG3-1>T>O。并对抑制过的枯萎病菌菌丝形态进行显微观察,结果显示,菌丝出现空腔、断裂以及细胞壁部分溶解。重新培养抑制过的枯萎病菌,枯萎病菌可以正常生长,但生长较慢。[结论]3株内生菌对枯萎病菌生长有不同程度的影响。

Culture Optimization for Mass Production of <i>Rhizobium</i>Using Bioreactor Made of Readily Available Materials and Agitated by Air Flow

Large quantities of Rhizobium leguminosarum by conventional technique are a time-consuming and labor-intensive method of production. The selection of different types of nutrient media for the production of large amounts of rhizobium at low cost, determination of environmental regulators of culture medium and the effect of different levels of air flow into nutrition media have been investigated. Rhizobium cultured in modified air lift bioreactor as improved conventional system using Yeast Extract Mannitol Broth by assessing aeration and agitation in their submerged growth. For selection of suitable nutrient media for Rhizobium before mass production, YMA (Yeast Mannitol Agar), YSA (Yeast Sucrose Agar), YMA + bromthymol blue (BTB), YMA + Congo red (CR) medium was tested. To optimize the growing conditions of different temperatures, pH levels and salt strengths were investigated. Three air flow speeds at the rate of 0.01, 0.05 and 0.1 VVM for oxygen supply were ensured. A thick off-white bacterial colony was observed on the YMA plate among different culture media. Room temperature (25˚C - 30˚C), neutral pH (7.0), low salinity (1%) was observed to be suitable among the environmental conditions for Rhizobium mass production. The maximum density of Rhizobium was observed using air supply of 0.1 VVM level in bioreactor system. The result seemed that the air supply and agitation was an important growth factor in submerged cultivation. This study provides useful information on large scale production of Rhizobium of interest employing low cost effective modified air lift bioreactor within less time.

盘龙参内生真菌胞内细菌7-2H的分离鉴定和促生特性研究

真菌内生细菌是一类特殊细菌,在寄主真菌体内及生态系统中发挥重要作用。为发掘盘龙参内生真菌内具有促生功能的内生细菌资源,并探索其生物学功能,采用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测高粱附球菌Epicoccum sorghinum菌丝中内生细菌的存在后,利用菌丝组织研磨法分离内生细菌,通过菌落形态、生理生化特性及分子特征对其进行鉴定。运用特异性引物验证细菌的内生性,采用Salkowski比色法、CAS比色法以及钼锑抗比色法对菌株的促生特性进行测定,通过水稻种子促生长实验初步验证内生细菌的促生长能力,并对内生细菌进行全基因组测序和促生相关功能基因分析。真菌E.sorghinum菌丝内能观察到与荧光素标记的单链核酸探针杂交后的细菌,证实其菌丝内含有细菌,从菌丝内分离出一株内生栖稻根瘤菌Rhizobium oryzihabitans 7-2H,具有产吲哚乙酸(IAA)、铁载体和溶磷能力,可显著提高水稻幼苗的茎长、根长、鲜重和干重。菌株7-2H与标准菌株R.oryzihabitans M15基因组之间的平均核酸一致性(average nucleotide identity,ANI)值为96.98%,通过对基因组分析发现,菌株7-2H含有与产IAA、铁载体及溶磷能力相关的基因。分离得到一株真菌内生栖稻根瘤菌,该菌具有良好的促进植物生长特性,可作为后续研发微生物菌肥的菌种资源。

接种根瘤菌对豌豆根际细菌数量动态变化及产量的影响

采用根箱法对豌豆接种根瘤菌,用尼龙筛网将根系及离根不同水平距离的土壤分层隔开,研究豌豆根际细菌的动态变化以及与产量的关系。结果表明:(1)接种匹配性好的根瘤菌剂可以提高土壤中根际细菌数量与豌豆产量,接种ACCC16103根瘤菌豌豆单株产量相对不接种提高30.6%,根际细菌数量增加了117.5%,而接种ACCC16101,豌豆单株产量下降6.8%,根际细菌数量在盛花期和结荚期低于不接种,仅成熟期高于不接种。(2)根际细菌数量表现明显的根面聚集现象。(3)盛花期豌豆根际细菌数量是决定豌豆高产的主要因素之一,豌豆的产量与结荚期根际细菌数量呈显著正相关关系(r=0.768),与盛花期根际细菌数量呈极显著正相关关系(r=0.865),与成熟期根际细菌数量呈正相关关系(r=0.414),但未达到显著水平。

混合培养提高菌株解磷解钾能力的探讨

沈阳农业大学的微生物实验室保藏菌种中得到互相不拮抗的根瘤菌S-2、溶磷菌P-3和硅酸盐细菌K-5,对这3株菌进行两两复合及三菌复合,分别测试其溶磷、解钾能力。结果表明:3株菌在第10天时溶磷、解钾能力最强。溶磷能力:两两复合培养的溶磷能力比各菌单独培养溶磷能力要提高25.50%、51.54%、26.99%,并且三菌复合培养具有1+1+1>3的溶磷效果。解钾能力:两两复合培养时S-2与P-3组合溶解钾长石的能力增强,但S-2与K-5、P-3与K-5的组合并无明显的促进作用,三菌复合虽较各菌株单独培养时高,但未表现出1+1+1>3解钾效果。

接种微生物对大豆生长及其根际土壤的影响

对沙土中的大豆接种丛枝菌根真菌及丛枝菌根真菌与解磷菌和根瘤菌联合接种,动态监测大豆的生长状况和营养吸收情况。结果表明,在沙土中,根瘤菌与丛枝菌根真菌的组合效应对豆科植物营养元素的改善最为有效。接种丛枝菌根真菌以及丛枝菌根真菌与其他微生物联合应用对宿主矿质营养吸收尤其是磷吸收有明显的促进作用,种植30 d、45 d和64 d接菌处理植物叶片的平均全磷含量比对照分别高1.45%、73%和56%。接种微生物使植物从土壤中吸收氮、磷、钾元素的强度比对照高,接菌植物根际土壤养分浓度低于对照。接菌植物生物量显著高于对照,单接种丛枝菌根真菌处理、双接种丛枝菌根真菌与解磷菌、双接种丛枝菌根真菌与根瘤菌以及丛枝菌根真菌、解磷菌与根瘤菌三种菌剂混合处理的总生物量分别比对照高出181%、134%、153%和89%。丛枝菌根真菌与解磷菌和根瘤菌三种菌剂混合接种对植物的促生作用并不明显。

不同pH值条件下接种根瘤菌对热研5号柱花草生长的影响

通过水培试验研究不同pH值条件下接种5株根瘤菌对热研5号柱花草含氮量和生物量的影响。结果表明:接种根瘤菌后热研5号柱花草植株的生物量和氮含量随着pH值的下降而降低;在3个pH值(pH5.8、pH4.5、pH3.5)条件下接种菌株BS1-1、RJS9-2后,热研5号柱花草的生物量及含氮量均大幅增加;在pH4.5及pH3.5的条件下接种菌株PN13-3对热研5号柱花草均有显著的固氮增产作用。

健康魔芋根表土壤优势细菌鉴定及其抗病促生作用

为探索健康魔芋根表土壤优势细菌有无抗病促生作用,采用菌落形态特征观察及16SrRNA基因序列分析确定优势细菌B18和B17的分类地位;通过皿内拮抗和甜瓜种子发芽试验研究优势细菌对魔芋软腐病菌的拮抗和促种子萌发活性;采用盆栽试验研究优势细菌对魔芋软腐病的防病促生作用。结果表明：（1）经鉴定,2株优势细菌B18和B17分别为放射型根瘤菌（Rhizobium radiobacter）和苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）,其无细胞发酵滤液对4种软腐病菌均有皿内拮抗作用,同时具有较强的促生活性。其中,放射型根瘤菌104倍、苏云金芽孢杆菌10倍无细胞发酵滤液稀释液对甜瓜种子萌发和幼苗生长的促进效果最好。（2）放射型根瘤菌、苏云金芽孢杆菌菌悬液分别单接或与软腐病菌混接对盆栽魔芋软腐病的相对防效为17.0%~60.0%。（3）2株优势细菌分别单接或与软腐病菌混接能显著提高盆栽魔芋叶片光合作用,促进枝长和地径增加,亦能提高盆栽魔芋球茎鲜质量和根茎数量。由此可知,放射型根瘤菌、苏云金芽孢杆菌具有一定的促生、抗魔芋软腐病能力;通过作物健株与病株根际微生物区系比较确定健株优势微生物,可快速筛选具有实际效果的防病促生菌。

耐铜苏丹草根内生细菌的分离筛选及其生物学特性研究

从生长在铜矿废弃地土壤中的Cu耐性苏丹草根中分离筛选到二株产1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶内生细菌K1-6和K3-9菌株,并对菌株生物学特性进行了研究。菌株K1-6和K3-9具有较强的Cu抗性和多种抗生素抗性,菌株K1-6和K3-9能够溶磷和分泌吲哚乙酸（IAA）,另外,菌株K3-9还能够产生铁载体和精氨酸脱羧酶,菌株K1-6和K3-9对温度、p H和盐浓度具有一定的耐受性,经16S r DNA序列分析,菌株K1-6和K3-9分别被鉴定为根瘤菌属（Rhizobium sp.K1-6）和肠杆菌属（Enterobacter aerogenes K3-9）。采用平皿培养试验研究了菌株K1-6和K3-9对生长在不同浓度Cu（0、4 mg/L）环境中的苏丹草的生长和吸收Cu的影响。结果表明,接菌处理苏丹草根部和地上部干重分别比对照增加了10.6%~45.5%和13%~40%,差异达显著水平（P〈0.05）;接菌株K1-6处理苏丹草根部和地上部Cu含量比对照增加了46%和85%（P〈0.05）,而接菌株K3-9处理苏丹草根部和地上部Cu含量与对照相比没有显著差异。另外,接菌株K1-6处理苏丹草根部和地上部总Cu吸收量比对照增加了88%和114%（P〈0.05）,接菌株K3-9处理苏丹草根部总Cu吸收量比对照增加了44%（P〈0.05）。另外,接菌株K1-6和K3-9处理的苏丹草根部吸收的Cu是地上部吸收Cu的16~23倍。研究表明,分离自耐铜苏丹草根部的内生细菌具有多种植物促生特性,能够显著促进苏丹草的生长、提高苏丹草对Cu的耐受性,并强化苏丹草根部对Cu的富集能力。另外,不同的内生细菌对苏丹草的生长、富集和耐受Cu的影响不同。

土著花生根瘤菌田间试验研究

于鄂东三地同时对花生(Arachis hypogaea Linn.)进行接种土著根瘤菌(Rhizobium)HG-5菌株的田间试验。结果表明,接种处理对花生饱果率、百果干重和单株根瘤数等性状均有明显的促进作用,最终表现为花生产量增加,与对照组相比,平均增产14.54%。HG-5菌株可作为当地生产上推广应用的优选菌株。

固氮解磷菌RSN219和解磷苜蓿根瘤菌LW107对红豆草及燕麦幼苗生长的影响

为了解固氮解磷菌和根瘤菌对红豆草和燕麦的促生效应,用砂培盆栽法研究固氮解磷菌RSN219(Klebsiellasp.)和苜蓿解磷根瘤菌LW107(Rhizobium meliloti)对红豆草和燕麦幼苗生长的影响。结果表明:在无氮,仅提供低有效磷(仅提供磷酸钙)的栽培条件下,接种RSN219和LW107菌株不但能够缓解甘肃红豆草和燕麦Calibre由于氮、磷缺乏导致的生长受抑,而且对2种牧草的幼苗生长有明显的促进作用,使2种牧草的株高、根长、单叶面积、单株叶片数、根体积、植株体积、地上鲜干重、地下鲜干重、植株鲜干重、根冠比(R/T)和干鲜重比(D/F)高于或显著高于(P<0.05)不接种菌液亦不施入完全营养液的CK1和仅施入1/4完全营养液的CK2。可见,解磷苜蓿根瘤菌R.meliloti LW107和解磷固氮菌K.pneumoniae RSN219对非宿主植物均有良好的促生效果,具有良好的应用前景,其中R.meliloti LW107促生作用弱于RSN219。

微生物肥料在甘肃的应用研究及发展前景

本文作者１９８９─１９９４年六年间对小麦联合固氮菌和蚕、豌豆根瘤菌进行了试验示范，并在省内推广应用４００多万亩，取得了良好的社会经济效益。与此同时积极开展进行了固氮菌高效优良菌株的筛选、固氨酶活性、有效使用条件等多项研究，并研制成功“肥禾灵”固氨菌液体和冻干制剂，为省内粮食丰产起到了应有作用。根据甘肃省省情、自然气候特点、土壤条件等，认为今后大力发展应用微生物肥料具有广阔前景。

刺槐根瘤菌与纤维素分解菌对上海青和高粱的促生效应

通过盆栽试验,用刺槐根瘤菌(Rhizobium of Robinia pseudoacacia)与纤维素分解菌(Cellulose-decomposing Bacteria)对高粱和上海青进行单独接种和混合接种,采用针刺、浸种和涂叶3种接种方法,测量其各种生长指标。初步探究刺槐根瘤菌与纤维素分解菌联合对禾本科作物高粱和双子叶作物上海青两种非豆科植物的促生效应。结果表明,在非针刺条件下,两种菌混接组(B组)比单独接种根瘤菌组(D组)的促生效应更显著,上海青B组在灭菌条件下的根长促生率比D组高出48.97%,高粱B组在非灭菌条件下干重的促生率比D组高出30.76%;而且除了高粱的B组干重以外,盆栽试验条件下,B、D两组的其他生长指标在灭菌情况下的促生率比非灭菌条件下的促生率高,差别最大的为上海青B组鲜重,灭菌条件下比非灭菌条件下高出47.13%。根瘤菌与纤维素分解菌混合接种非针刺组,对高粱和上海青的各项生长指标促生效应明显,可为今后进一步开发非豆科作物菌肥提供试验依据。

文冠果根系固氮菌的分离与鉴定

目的文冠果在栽培情况下部分植株生有根瘤,如果能从其中分离出共生固氮菌,则有助于改善文冠果在农林边际地造林用的养分供给,促进产业发展。方法用Ashby(无氮)、YMA(有氮)、高氏一号(有氮)和高氏一号(无氮)等4种培养基,将有根瘤和无根瘤文冠果根系分别研磨,低速离心,取上清液,分别涂布于培养基培养,并分离纯化得到菌株,并对无氮培养基上分离纯化出来的菌株进行16S rDNA全序列测序鉴定。结果从文冠果有根瘤和无根瘤根系中共分离出20株内生菌,其中6株为固氮菌。从有根瘤的文冠果根系上分开出4株能够固氮的内生菌,其中2株经鉴定为新菌种,另外2株因为生长缓慢,未鉴定。从无根瘤的文冠果根系中分离出2株固氮菌,经鉴定均为新菌种。结论文冠果具根瘤根系和无根瘤根系中均存在固氮菌和根瘤菌,且至少有1个根瘤菌新种和1个根癌农杆菌新种被发现。

质粒pMC73A从催娩克氏菌到相思根瘤菌的接合转移

用接合转移的方法把质粒pMC73A转入相思根瘤菌MZ,接合转移的频率为8.0×10-8。实验表明:pMC73A能在接合子中稳定存在。

接种大豆根瘤菌对大豆根际土壤细菌区系的影响

本研究采用illumina Miseq高通量测序技术,对接种大豆根瘤菌与不接种大豆根瘤菌的大豆根际土壤进行总细菌DNA的提取,对细菌16srRNA高可变区V4～V5进行序列分析,对土壤中的细菌群落进行比较性分析。以不施肥的大豆根际土壤为参照,在施入不同根瘤菌处理后,分析大豆根际土壤的细菌区系在门、纲、目、科、属、种的分类群方面是否有差异改变,从分子生物学的角度来揭示黑龙江黑土土壤环境中外源根瘤菌对土壤微生物环境的影响。结果显示:与不接种根瘤菌的秋季土壤为参照,接种适宜的根瘤菌制剂能够丰富大豆根际土壤细菌群落,而不适宜的根瘤菌制剂不能对根际土壤环境有大的影响。由此说明,外源接种大豆根瘤菌引起根际土壤细菌的改变可能需要外源根瘤菌与大豆根系形成共生固氮关系,否则其对土壤群落的影响有限。

解磷菌和根瘤菌复合接种对大豆和紫云英共生固氮的影响

从大豆根际及根瘤中分离获得2株具有较高解磷能力的细菌PSB-1和HZP1,通过Salkowski比色法和钼锑钪比色法,对这2个菌株产生IAA(indole-3-acetic acid,IAA)的能力和溶解无机磷的能力进行了测定,同时对紫云英和大豆进行接种,并对田间栽培的大豆进行了菌剂接种试验。结果显示:PSB-1及HZP1均具有解磷及产IAA的特性;单接种解磷菌HZP1或PSB-1均有促进紫云英和大豆生长的作用;相比于单接种根瘤菌,将这2株解磷细菌分别与根瘤菌混合接种能进一步提高大豆和紫云英的地上生物量、根瘤鲜质量和根瘤数。田间试验结果显示,单独接种根瘤菌剂或解磷菌剂都有一定的增产效果,但双接种根瘤菌剂和解磷菌剂的增产效果不明显。

土壤解磷微生物混合培养条件的优化

将实验室保藏的5株根瘤菌(S1、S2、S3、S6、S8)分别与解磷菌(P3)、硅酸盐细菌(K5)进行生物拮抗测试,结果表明,S2、S3、S6可与P3、K5进行混合培养。选择出与P3、K5混合培养促进解磷能力良好的根瘤菌株S6,解磷量为6.51mg.L-1。进一步进行混合培养培养基优化,优化后的最佳碳源为蔗糖,解磷量为9.81mg.L-1;最佳氮源为蛋白胨,解磷量为7.94mg.L-1。通过混合培养发酵条件的筛选,由正交试验得出最优发酵条件为:初始pH值为7.0;接种比例为S6:P3:K5=1:1:3;接种顺序P3→K5S6,其间相隔6h,此时解磷能力最强。

CQ10-LPSp对紫花苜蓿幼苗内生细菌多样性及其根瘤菌的影响

为了探究成团泛菌CQ10脂多糖(Pantoea agglomerans CQ10 Lipopolysaccharide,CQ10-LPSp)对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗内生细菌多样性及其根瘤菌(Rhizobium)的影响,本试验首先研磨分离‘巨能551’紫花苜蓿幼苗内生细菌,后设置6个不同浓度梯度(0,0.1335,0.2003,0.2670,0.3338,0.4005 EU·mL^(-1))的CQ10-LPSp与紫花苜蓿互作,再分离并测定了其根系内生细菌的种类和数量以及根瘤菌的数量。结果显示,随着CQ10-LPSp浓度的增大,紫花苜蓿内生根瘤菌的数量呈先升高后降低的变化趋势,在0.2670 EU·mL^(-1) CQ10-LPSp下根瘤菌数量最多,为6.98×10^(7) cfu·g^(-1),且该浓度下根系内生细菌种类较种带细菌多样性减少。结果表明,CQ10-LPSp处理下会影响植物内生细菌的种类和数量,且在一定浓度范围内能增加紫花苜蓿内生根瘤菌的数量。本研究结果为开发促进紫花苜蓿内生根瘤菌生长的外源添加剂奠定一定的理论和实践基础。