产铁载体PGPR菌筛选及其对病原菌的拮抗作用

采用改进的CAS定性、定量方法,从16株PGPR菌株中初步筛选出具有抗病原真菌作用的菌株,再利用平板对峙法将筛选出的5株PGPR菌与3种病原真菌进行拮抗试验。结果表明,LHS11对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum),西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)的抑制效果最好,抑菌率达到80%以上;其次是191对黄瓜枯萎病菌,抑菌率为74%,LHS11、191对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的抑制效果相近,抑菌率分别为64%和65%。191和LHS11是抑菌效果较好的生防PGPR菌株,具有较好的应用潜力。

产铁载体菌对龙葵修复土壤Cd污染的促进效应

通过CAS筛选培养基从龙葵根系土中筛选出2株产铁载体菌T1、Y2,经生理生化鉴定和16S r DNA序列分析,初步确定T1、Y2分别为铜绿假单胞菌和阴沟肠杆菌。将2株细菌接种至溶镉溶磷培养基中进行实验室培养,并对溶镉、溶磷结果和2株菌的胞外分泌物进行分析。结果表明,接种T1、Y2菌培养基中的有效镉、有效磷与不接菌对照相比显著增加(P<0.05),2株菌分泌的草酸、丁二酸、甘油酸等有机酸使培养基pH显著降低(P<0.05),促进了碳酸镉和磷酸钙的活化。在受Cd污染的灌溉土中进行龙葵盆栽实验,以灌根的方式分别接种T1、Y2菌,并对龙葵的生物量、龙葵根系土水溶态Cd浓度、龙葵吸收Cd总量及其根系土壤Cd形态的转化进行分析。结果表明:接种T1、Y2菌处理的龙葵根系土溶液Cd浓度比不接菌对照增加4.5、3.6倍,接种T1菌处理的地上部分与地下部分的干重比不接菌对照增加1.55、2.45倍,接种Y2菌处理的地上部分与地下部分的干重比不接菌对照增加1.47、2.28倍,接种T1、Y2菌处理的龙葵地上部分Cd总吸收量比不接菌对照增加1.56、1.69倍;接种T1、Y2菌处理的龙葵富集系数与未接菌对照相比增加,并没有达到显著性差异(P>0.05),接种T1、Y2菌处理的转运系数与未接菌对照相比未显著性变化(P>0.05)。接种菌处理有效促进了龙葵根系土壤难溶性形态Cd向可交换态Cd的转化。同时,研究发现接种T1、Y2菌可显著促进(P<0.05)龙葵对土壤Cd的吸收,强化了龙葵修复土壤镉污染的能力。

镉胁迫下两株产铁载体/解磷菌株对黑麦草种子萌发及幼苗积累镉的影响

【目的】探讨两株产铁载体/解磷真菌对镉胁迫下黑麦草种子萌发及幼苗迁移积累镉的影响,以期为重金属污染土壤修复提供理论依据。【方法】以感染菌株ZR1、rL1和不感染菌株(CK)的黑麦草种子为材料,用不同质量浓度的镉溶液(0、1、5、10 mg·L^(-1))对黑麦草种子进行胁迫萌发试验,分析种子萌发、植株生长及植株体内镉含量的变化规律。【结果】随着胁迫质量浓度的升高,无论是发芽率、株高、根长、生物量均呈下降的趋势,根系、茎叶镉含量呈增加的趋势;当胁迫质量浓度为0~10 mg·L^(-1)时,在同一胁迫水平下,接种ZR1菌株的黑麦草发芽率与CK无显著差异(P>0.05),而rL1菌株处理的发芽率、干质量则比CK低;ZR1处理、rL1处理均对株高无显著性影响(P>0.05),但使根长分别提高了40.00%~125.34%、55.74%~143.62%,根系鲜质量分别增加了6.78%~59.26%、33.33%~238.98%,茎叶鲜质量分别增加了3.81%~114.29%、17.14%~169.72%,根系和茎叶镉含量分别提高了5.91%~28.52%和12.64%~22.66%、92.14%~202.78%和117.16%~226.07%,两者均能促进镉从根系转运至茎叶,使转运系数分别提高了7.69%~104.00%、9.52%~56.00%。【结论】接种ZR1、rL1菌株有效促进了黑麦草根系的生长,提高了黑麦草对重金属镉的积累,促进重金属镉从根部向地上部转运,表现出促进植物提取溶液镉的应用潜力。可见,菌株ZR1、rL1都具有一定的促生性,且能够活化镉,可与植物联合修复镉污染土壤。其中,在植物全发育期,建议施用ZR1菌株;在植物苗期,建议施用rL1菌株。

古尔班通古特沙漠苔藓结皮土壤中促生菌的分离筛选及促生特性研究

从古尔班通古特沙漠南缘苔藓结皮土壤中分离筛选植物促生菌并阐明其促生特性,对于发掘和应用功能性微生物制剂,促进植被恢复和提升荒漠固沙能力等具有积极意义。采用富集方法从苔藓生物结皮下0~20 cm土壤中分离可培养微生物。利用选择性培养基筛选具溶磷、产铁载体、分泌吲哚乙酸(IAA)特性的菌株。采用钼锑抗比色法、CAS检测法、Salkowski比色法分别测定菌株溶磷量、产生铁载体的浓度、分泌IAA的含量,并对性能优良的菌株进行分类鉴定。共筛选出促生菌31株,其中溶磷菌31株,产铁载体菌13株,分泌IAA菌28株。菌株LB5WH溶解无机磷能力最强,溶磷量为302.24 mg/L;菌株LB15产铁载体能力最强,产生铁载体的浓度Su值(铁载体活性单位)为85.7%;菌株GA20分泌IAA活性最强,分泌量为15.46 mg/L。菌株LB5WH、LB15同时具有溶磷、产铁载体和分泌IAA活性,菌株GA20具有溶解有机磷、分泌IAA活性。菌株溶解无机磷能力要强于溶解有机磷能力,溶解无机磷菌株的溶磷量与培养液pH值之间呈显著负相关。经鉴定,菌株LB5WH属于芽胞杆菌属(Bacillus),菌株GA20属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas),菌株LB15属于赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)。这三株细菌的促生功能较多,具有进一步开发为微生物肥料的潜能。本研究为丰富荒漠区促生菌资源,进一步深入研究苔藓结皮下土壤-微生物-植物互作的生态调控机制及荒漠植物促生菌的促生机理提供菌种资源。

产铁载体根际菌在植物修复重金属污染土壤中的应用潜力

产铁载体根际菌(siderophore-producing rhizobacteria,SPR)是一类植物根际促生菌,在植物修复重金属污染土壤中可起重要的辅助作用.本文在综合分析国内外相关研究进展的基础上,阐述了SPR缓解重金属植物胁迫毒害的功能及其提高土壤重金属生物活性的机理,并指出SPR在促进重金属污染土壤中植物的生长、增强植物累积重金属的过程等方面具有较好的应用潜力.对当前研究中存在的SPR提高或降低植物累积重金属的矛盾现象也进行了分析.针对当前研究存在的不足,提出今后应深入研究SPR与植物(尤其是重金属超累积植物)之间的相互作用机理,进一步明确影响铁载体螯合、活化土壤重金属的关键因素,综合考虑铁载体对土壤重金属生物活性和对植物吸收重金属的影响,探索在重金属污染土壤中提高SPR定殖能力的强化方法.