乌汶伯克霍尔德菌P5和格氏假单胞菌RP22促杉木生长机制探究

[目的]本文拟探究乌汶伯克霍尔德氏菌P5和格氏假单胞菌RP22对杉木幼苗生长、基因表达和土壤性质的影响,初步揭示2种溶磷菌促杉木生长机制。[方法]以6个月苗龄的杉木实生苗为试验材料,将配制好的P5、RP22及P5+RP22菌剂通过根灌方式施加,每月施加一次,持续3个月。3个月后对幼苗和土壤进行取样,测定幼苗的生长生理指标和土壤指标;基于Illumina HiSeq 4000测序平台对幼苗进行转录组分析,并筛选杉木幼苗的促生基因。[结果]与对照组(CK)相比,3种菌剂处理均促进杉木幼苗的生长。3种菌剂对杉木幼苗的促生生理机制包括:PSB提高了杉木幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白等生理指标及磷含量;同时,增加了土壤有效磷、速效钾、全磷养分含量。转录组结果表明,3种菌剂处理后杉木幼苗的差异表达基因(DEGs)均显著富集在代谢物合成、苯丙烷生物合成、亚油酸代谢、α亚麻酸代谢和光合作用通路。对这些通路的深入分析发现,PAL、COMT、4CL、LOX1_5、AOS、AOC等基因在P5菌剂处理组显著上调;PAL、TOGT1、CYP73A、LOX1_5、psbS、psaF等基因在RP22菌剂处理组显著上调;LOX1_5、psbO、petH、psaF等基因在P5+RP22菌剂处理组显著上调,表明3种PSB菌剂对杉木幼苗的促生机制是多个代谢通路相互协调的结果。[结论]3种菌剂能通过调控杉木幼苗的生理、提高土壤养分含量和上调表达苯丙烷生物合成、亚油酸代谢、光合作用等通路中的基因,从而促进杉木幼苗生长。

解钾菌在促进烟草生长及提高抗逆性方面的应用研究进展

为推动农业向绿色可持续发展转型,进一步探讨解钾菌在现代农业中的应用,本研究综合分析了解钾菌的解钾机制及其在土壤改良和植物营养提升方面的作用。解钾菌是一类能够分解硅酸盐类原生矿物的微生物,其通过改变矿物质的表面结构,将土壤中的难溶性钾转化为植物可吸收的有效钾,对于改善土壤环境、提高土壤肥力具有重要的作用。在烟草生产中,解钾菌通过分解土壤中的硅铝酸盐矿物,释放出钾元素,优化烟草的生长条件,从而提高烟草产量和品质。在逆境条件下,解钾菌通过提高植物的养分吸收能力和调节植物内部的生理过程,来增强植物的抗逆性。研究旨在为烟草产业的持续健康发展提供更为有效的策略与方法。

植物促生菌提高植物耐盐性的研究进展

土壤盐碱化会导致农作物产量急剧下降,已成为全球农业生态系统的一大威胁。目前生产中已采用多种修复盐碱地和恢复其生产力的方法。其中,植物促生菌(Plant Growth Promoting Bacteria, PGPB)的利用被认为是一种很有前景的盐渍土壤修复生物肥料,适用于盐渍土壤复垦和提高作物生产力。耐盐PGPB利用多种机制影响植物的生理、生化和分子生物学响应以应对盐胁迫。这些机制包括通过离子稳态和渗透液积累的渗透调节,通过形成自由基清除酶保护植物免受自由基的侵害,产生氧化应激反应,通过合成植物激素及其他代谢物维持植物正常生长。本文综述了盐胁迫下PGPB促进植物生长的各种机制,并着重介绍了PGPB在改善植物盐胁迫方面的最新进展,并对其后续研究热点进行展望。

乳酸菌素的研究现状和发展趋势

乳酸菌素是由乳酸菌产生的一种具有活性的多肽或蛋白质物质,大部分细菌素对近缘关系的细菌有抑制作用,少数细菌素抑菌谱很广。主要可分为热稳定的小分子肽,热敏感的大分子蛋白和羊毛硫抗生素。乳酸菌素是一种纯乳酸菌产生的制剂,是将脱脂乳经杀菌、真空浓缩,再经乳酸菌发酵后干燥而制成的乳酸菌体及其代谢产物混价粉状物,可作医药用或食品添加剂,属疗效型乳制品。本文对乳酸菌素的分类、抑菌机理及在食品和医药方面的应用作了全面系统的综述,并指出了今后的研究方向和应用前景。

内生细菌强化重金属污染土壤植物修复研究进展

近年来,植物修复因其独特的优势备受推崇,尤其是当前植物内生细菌的应用为植物修复重金属污染土壤提供了有效的新方案。在植物修复过程中,耐重金属的内生细菌利用与植物的共生互惠关系,通过自身的抗性系统缓解重金属的毒性,促进植物对其迁移,并通过溶磷、固氮等途径改善植物营养以及分泌植物激素、铁载体、特异性酶、抗生素等作用,促进植物在逆境条件下的生长和对重金属的富集。本文综述了近年来国内外关于重金属抗性植物内生细菌促进植物生长、增强植物对重金属的抗性以及影响重金属在植物体内吸收、转运和积累的作用机制,系统分析了内生细菌促进植物修复重金属污染土壤的机理,并进一步讨论了植物内生细菌在重金属污染土壤植物修复工程中的应用前景与研究方向。

14株芽胞杆菌菌株的分子鉴定及其促生机理分析

以前期筛选的14株植物促生细菌为实验材料,运用16S rRNA基因序列同源性对菌株进行分子鉴定,通过生物测定评价菌株对番茄的促生效果,并对其促生机理进行初步分析。实验结果表明,促生菌株来自芽胞杆菌科的2个属、9个种。对番茄种子促生特性研究表明,14株芽胞杆菌均能提高种子发芽率,增长率为0.74%~11.85%;其中12株芽胞杆菌能促进胚根生长,增长率为4.03%~65.33%;而8株芽胞杆菌促进胚芽生长,增长率为1.24%~18.17%。对不同芽胞杆菌的促生因子相关分析结果表明,芽胞杆菌的6个促生因子(解无机磷、解有机磷、固氮效能、吲哚-3-乙酸含量、植酸酶活性、吡咯喹啉醌浓度)之间无相关关系(P>0.05),与活菌数无相关关系(P>0.05),与种子发芽率、胚根长、胚芽长也无显著相关关系(P>0.05)。种子发芽率与胚根长、胚芽长无相关关系(P>0.05),而胚根和胚芽长之间具有显著性相关(P<0.01)。室内番茄盆栽实验表明,试验的6株芽胞杆菌对番茄幼苗均有促生作用,不同芽胞杆菌对番茄促生特性存在差异,如图瓦永芽胞杆菌FJAT-47648能显著增加根长,提升地上部与地下部干重,而暹罗芽胞杆菌FJAT-47226的促生效果则主要表现在增加株高和地上部生物量上。

盐胁迫对氢氧化细菌WMQ7浸种小麦萌发和生长的影响

从紫花苜蓿根际土壤分离得到的一株含有ACC脱氨酶以及铁载体的氢氧化细菌WMQ7,通过皿内试验,考查其在不同盐浓度下对小麦‘陕优225’的促生效应。结果表明,低盐胁迫(0.4%NaCl)下,用氢氧化细菌WMQ7菌悬液浸种的小麦发芽粒数、发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽、胚根长有明显的增高;同时脯氨酸积累速度与对照组相比显著减缓,对照组脯氨酸含量于胁迫第11天时已达1 383μg.mL-1,高出接菌组3.8倍;丙二醛含量与对照组相比减少了69.28%,过氧化物酶活性显著升高,高出对照组44.44%。而高盐胁迫下(0.8%NaCl),与对照组相比,接菌组对小麦萌发指标有一定影响,丙二醛含量变化不显著,但脯氨酸含量及过氧化物酶活性变化显著。研究表明,氢氧化细菌WMQ7浸种小麦处理对低盐胁迫的伤害有一定的缓解作用,但在高盐胁迫下却无明显效果。

腐生菌对双季铵盐敏感性的EPMA分析

利用原子力显微镜、电子探针和扫描电子显微镜等测试方法研究了培养基介质中双季铵盐化合物MDOPD对腐生菌 (TGB)的抑制机理 .研究结果表明 :MDOPD能够在培养基中的碳钢金属表面优先吸附 ,形成完整致密的有机吸附膜 ,使细菌新陈代谢产物难以到达金属基体表面 ;同时 ,MDOPD使生物膜的沉积变得疏松 ,氧浓差腐蚀和膜下硫酸盐还原菌引起的腐蚀都受到有效的抑制 .

乳酸菌素及其乳酸链球菌素在食品中的应用

乳酸菌素是在乳酸菌代谢过程中产生的具有活性的抗菌蛋白或多肽,是一种高效、无毒的天然食品防腐剂。对乳酸菌素的抑菌机理、安全性和在食品工业中的应用作了全面系统的综述。

光合细菌对棉秆机械浆废液的转化条件研究

造纸过程中产生的棉浆废液是较难降解的高浓度有机废水,但利用其作为培养光合细菌的基质,生产有益微生物制剂,可实现循环经济。本文通过实验,稀释5倍的棉浆废液,当初始pH为7.0,培养温度为30℃时,最有利于光合细菌的生长。5%的接种量,培养16h可使光合细菌达到较大密度;利用热风循环烘干箱,可实现光合细菌液的固定化,载体与菌体质量之比为1.5∶1。

高效解磷菌的筛选及其促生机制的初步研究

旨在研制出可替代化学肥料的新型肥料。利用无机磷固体培养基从环境中筛选到27株解无机磷菌;采用钼锑抗比色法进行溶磷能力分析,发现27株解磷菌中qzr14的解磷能力最高(270 mg/L);盆栽试验结果表明27株解磷菌中qzr14对黄瓜苗的促生效果较好,与对照相比,可提高黄瓜苗株高27.71%、干重98.46%、鲜重57.01%;通过对qzr14发酵液中的有机酸进行实时监测,发现qzr14主要通过分泌葡糖酸溶解不溶性磷;通过对盆栽土壤中磷组分的分析,发现接种qzr14 4 d后的土壤中有效磷占总磷的百分比(19.62%-22.57%)均显著高于空白对照的百分比(12.53%-17.35%),说明qzr14可溶解土壤中不溶性磷;生化实验结果表明qzr14还具有固氮和解钾能力;通过16S r DNA序列分析初步鉴定q zr14为葡糖醋杆菌属。从环境中筛选到一株高效解磷的葡糖醋杆菌qzr14,并首次报道了其促生机制。糖醋杆菌qzr14可能通过分泌葡糖酸溶解土壤中的磷,为黄瓜苗提供较多的有效磷,从而促进黄瓜苗生长,还可能通过解钾和固氮作用促进黄瓜苗生长,是一种潜在的微生物肥料。

生防细菌PA2101和PG3402抑菌和促生特性的研究

以本实验室分离的在烟草生产上具有较大生防潜力的铜绿假单胞杆菌PA2101和格拉纳达假单胞杆菌PG3402为对象,测定了这2株细菌的抑菌活性及促生特性。试验结果表明,菌株PA2101和PG3402对烟草根腐病、烟草赤星病、小麦纹枯病、芝麻茎点枯病和地黄轮纹病等多种作物常见病害的病原菌具有较强的拮抗作用;2株菌株的无菌发酵滤液能使烟草疫霉和根串珠霉菌丝生长畸形、抑制根串珠霉分生孢子的萌发。菌株PA2101和PG3402产生对2种病原菌有抑制作用的挥发性物质。抑菌特性检测结果表明,菌株PA2101和PG3402均能产生蛋白酶、纤维素酶和β-1,3-葡聚糖酶等胞外酶,PA2101还能分泌几丁质酶。另外,2株菌株能合成抑菌活性物质氢氰酸(HCN)。抗生素合成基因检测结果发现,菌株PA2101和PG3402均包含吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-carboxylicacid,PCA)合成基因,PG3402还含有2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphloroglucinal,DAPG)合成基因。促生物质的检测结果表明,菌株PA2101和PG3402均可产生嗜铁素和生长素(IAA),且具备溶磷特性。综上所述,菌株PA2101和PG3402抑菌谱较广,产生多种抑菌和促生物质,含有合成PCA和DAPG的基因,可用于烟草病害的防控。

植物促生菌的功能及在可持续农业中的应用

全球气候变化以及人口增长加剧了农业生产中各种生物(如病原菌)和非生物(如干旱、盐渍、高温等)胁迫,并通过影响植物形态、生理生化特征和代谢功能等阻碍植物的生长、发育和生产力提升,最终影响农作物的产量和品质并严重威胁着农业的可持续发展。随着现代农业的大力发展,有益微生物因其能够改良土壤质量、提高土壤肥力、提升农作物抗胁迫性能和增产提质的功效显著而备受关注。简要概述了植物促生菌(PlantGrowth-PromotingBacteria,PGPB)的种类和施用效应,重点剖析了PGPB产生植物生长激素、固氮作用、加强对营养物质的吸收利用(溶磷、解钾和合成铁载体)、缓解生物和非生物胁迫以及调节植物根系构型和根际微生物群落结构等促生和抗胁迫机制,系统梳理了近年来运用于现代农业中的PGPB菌剂制备和施用方式的前沿科学技术,并进一步讨论了PGPB在未来农业生产中的应用前景以及研究方向。

硫氧化细菌的生长特性及其对砂浆性能的影响

研究了硫氧化细菌的生长特性以及腐蚀后砂浆试样的力学性能和微观结构.结果表明:硫氧化细菌适宜生长在30℃,pH值6~7,且硫代硫酸钠质量浓度为10 g/L的环境中,其代谢产物为SO_(4)^(2-);砂浆表面的粗糙度与SO_(4)^(2-)腐蚀程度有关,试验组完全浸没区的粗糙度变化值高于气-液交界面处的粗糙度,形成的生物被膜对砂浆起到了一定的保护作用,对照组气-液交界面处的粗糙度变化值明显低于试验组,说明硫氧化细菌促进了SO_(4)^(2-)的渗透;120 d时试验组和对照组试样中均检测到了大量板状石膏的存在,且试验组试样中石膏的生成量高于对照组,在75 d后试验组由于大量石膏的膨胀力作用使得砂浆性能最终劣化,硫氧化细菌在一定程度上对砂浆起到了加快腐蚀的作用.

乳酸菌促生长因子的研究

乳酸菌属于肠道内的有益菌,对调节人体健康有益,其生长能力和活性受外界条件的影响。促生长因子是一类对微生物生长繁殖具有促进作用的物质,可用于有效提高乳酸菌数量和活性。围绕乳酸菌促生长因子与益生元的关系及其来源、类别和作用机理等方面,综述其在乳酸菌上的研究与应用,并对未来发展方向进行了展望,以期为促生长因子在乳酸菌产业中的应用提供参考。

解磷菌3P29促进辣椒生长的生理机制

解磷菌可以将土壤中植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的磷,是制造生物肥料的理想微生物原料。以辣椒为试材,检测了解磷菌菌株3P29对辣椒幼苗生长指标以及氮代谢相关酶活性和光合气体交换参数、荧光参数等生理指标的影响,探究3P29促进植株生长的生理机制,以期为3P29的开发利用提供参考依据。结果表明:3P29可以显著提高辣椒幼苗地上部分和地下部分干质量、鲜质量以及茎粗等生长指标,促进其生长。3P29显著提高辣椒叶片氮、磷和钾等营养元素以及可溶性蛋白质含量,提高硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)等氮代谢相关酶活性;同时,接种3P29的辣椒幼苗叶绿素含量、光合气体交换参数(Pn,Ci,Gs和E)、荧光参数(ΦPSⅡ、qP、ETR、RC/CS0)以及水分利用效率均显著高于未接种植株,NPQ则低于未接种植株,表明3P29能促进植株对氮、磷和钾等营养元素的吸收,促进氮代谢,提高PSⅠ和PSⅡ活性,改善植株的光合性能,进而促进植株生长。

内生细菌活性物质促进毛竹生长的生化机理研究

研究了内生细菌活性物质促进毛竹生长的生化机理。研究结果表明:3个内生菌菌株均能够提高毛竹叶片的叶绿素含量,增强毛竹叶片的保护酶活性;经内生菌株处理后,除丙二醛(MDA)含量低于对照外,毛竹叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量均较对照有所提高。

土壤解磷细菌解磷机制及其促生作用综述

磷是植物生长发育必须的营养元素之一,也是植物生长的一个主要限制因子.土壤中的解磷细菌可将难溶性磷转化为可溶性磷,为植物提供丰富的磷.本文对土壤解磷细菌的种类与分布、解磷机制及其促生作用等方面进行了综述,为进一步研究和应用解磷细菌提供参考.

假单胞菌耐酸机制研究进展

假单胞菌是革兰氏阴性细菌,具有丰富的代谢多样性,能适应多种生物和非生物胁迫。假单胞菌在工农业生产、环境保护、生物医学领域具有广泛应用,包括风化土壤矿物,促进植物生长,抑制植物病原菌,修复土壤和水体污染物,开发药物等。总结了假单胞菌对酸的耐受机制,包括细胞壁和细胞膜的完整性,外排泵,碱性化合物的合成,能量代谢,DNA损伤修复,以及生物膜。假单胞菌对酸的耐受机制能进一步丰富根际植物促生菌与植物互作的机制,且对有益菌株的开发具有重要意义,能提高其生存能力和产品功效。

有机磷降解菌的筛选及其促生特性

【目的】从环境中筛选高效有机磷降解菌及研究其促生机制。【方法】利用蒙金娜有机磷培养基筛选有机磷降解菌,用生化实验对其促生特性进行研究,且通过盆栽实验筛选对黄瓜苗有促生作用的高效有机磷降解菌。【结果】从草坪根周筛选到35株有机磷降解菌,选择5株代表性菌进行黄瓜盆栽实验。结果表明G3-6有机磷降解能力最强,溶磷圈直径(HD)与菌落直径(CD)比值为3.28,且对黄瓜苗的促生效果优于其他菌株。与CK相比,G3-6可提高黄瓜苗鲜重71.53%、干重69.78%和株高33.55%;与阳性对照枯草芽孢杆菌F-H-1相比,G3-6可提高黄瓜苗鲜重2.52%、干重21.14%和株高8.27%。相关分析结果表明降解有机磷能力在促进植物生长过程中可能发挥着比其他功能更重要的作用。16S r RNA序列分析初步鉴定G3-6为假单胞菌属。【结论】假单胞菌G3-6除具有较强的有机磷降解、分泌IAA和铁载体能力,对黄瓜苗也有较好的促生作用,是1株潜在的具有广阔市场应用价值的高效促生菌。