促进植物生长的根际自生细菌

植物根际存在着一类有益的自生细菌，它们通过各种间接的或直接的方式抑制植物病原苗繁殖并促进植物生长。近年来，对促生根际自生细菌的作用机制和应用进行了多方面的研究，已清楚地表明，这些微生物的广泛利用将会对农业生产的发展具有重大的经济价值。目前，正在采用转基因技术，改造根际自生细菌，以提高促进植物生长的效率。

干旱胁迫下植物根际促生细菌对侧柏生长及生理生态特征的影响

从植物根际土壤中筛选出1株植物根际促生细菌(PGPR),并对其进行分子生物学鉴定。在盆栽试验条件下,以侧柏为材料,研究接种PGPR在4个水分梯度(正常浇水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)下对侧柏生理生态特征及生长的影响。通过形态学观察、生理生化测定、16S rDNA基因测序及系统发育树分析,筛选出的PGPR鉴定为蜡样芽孢杆菌。正常浇水的情况下,接种蜡样芽孢杆菌对侧柏抗氧化酶、渗透调节物质和膜脂过氧化产物的影响较小;随着干旱胁迫强度的增加,接种蜡样芽孢杆菌可显著增加抗氧化酶活性,但显著降低渗透调节物质和膜脂过氧化产物的积累。接种蜡样芽孢杆菌均可不同程度地提高侧柏生长素、赤霉素和玉米素的含量。正常浇水和轻度干旱时,接种蜡样芽孢杆菌显著提高脱落酸含量,而重度干旱时PGPR处理的脱落酸含量降低23.81%。此外,接种蜡样芽孢杆菌显著增加侧柏干物质积累,且随着干旱胁迫强度的增加,对根系干物质积累的影响越来越小,而对地上部的影响越来越大。综合分析认为,干旱生境下接种植物根际促生细菌,侧柏能够通过调节保护酶活性和渗透调节物质含量,促进一些激素类物质的产生来减轻干旱对植物生长造成的伤害,促进干物质积累。

根际细菌促进植物生长研究概况

在过去的十年里,人们对在土壤或植物中应用细菌菌剂的兴趣明显增加,发表了许多有关成功应用促进植物生长的根际细菌(PGPR)的研究论文.关于PGPR已经有广泛的论述.然而,对PGPR小规模成功应用的最初的热情似乎因为PGPR不是普遍存在和始终有效而有所挫伤.正如Kloepper最近指出的,为使细菌接种物始终保持有效。

植物根际解磷细菌与植物生长发育

综述了土壤解磷细菌(PSB)的种类、数量、分布,解磷能力以及对植物生长发育影响,目的是为解磷菌的开发应用和进一步研究提供信息。众多研究表明,土壤中普遍存在能够分解矿质态磷和有机态磷的微生物,而且植物根际土壤的解磷细菌不仅数量多于土体,其种类也明显多于土体土壤。一些接种试验表明,如果条件适宜,解磷细菌可以分解许多难溶性的磷酸盐,为植物提供有效的磷素营养。除分解矿物态的磷酸盐外,解磷菌对植物还具有促生作用,其机制是解磷菌分泌的激素对植物的生长发育产生了影响。文章最后还对今后的研究作了展望。

促植物生长根际细菌HG28-5对黄瓜苗期生长及根际土壤微生态的影响

为研究促植物生长根际细菌HG28-5对黄瓜生长发育和根际土壤微生态的影响,采用HG28-5菌悬液进行黄瓜浸种处理后播种到穴盘,调查出苗和苗期生育指标,确认其对黄瓜的促生作用;测定黄瓜苗期根际土壤酶活性、速效氮磷钾和微生物种群数量,了解HG28-5对黄瓜苗期根际土壤微生态的影响;并检测HG28-5在黄瓜苗期植株根部和根际土壤的定殖密度。结果表明,HG28-5浸种处理能显著提高黄瓜的出苗势、出苗指数,提高出苗整齐度;显著增加苗期黄瓜株高、叶片数、根长、地上部和根鲜质量,显著提高根系活力;显著提高黄瓜苗期根际土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性,显著增加根际土壤速效磷的含量;显著增加黄瓜苗期根际土壤细菌和放线菌的数量,显著减少根际土壤真菌数量;另外,HG28-5在黄瓜根际具有良好的定殖能力,播种后第30天时,在黄瓜根系和根际土壤中的定殖密度分别为9.20×10~5cfu·g^(-1)和5.90×10~5cfu·g^(-1)。

促进植物生长根圈细菌(PGPR)的研究现状

有机农业提倡与自然共存不破坏平衡,而自然界的土壤中存在许多可促进植物生长的植物根圈微生物(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR),此类微生物可分泌促进植物生长的物质,并可诱导植物产生抗性基因,增强植物抗病.PGPR可产生有机物质促进植物生长,改善土壤肥力,增加可溶性磷及铁,诱发植物抗病、克服逆境、增强营养吸收,固氮或防治病害等,在有机农业上有助于植物增产,改善农业对化学肥料的依赖,生产出健康的作物.参25.

促进油菜生长的根际细菌分离与接种

在低温(8℃)和适温(28℃)下,采用贫营养型和富营养型培养基,从本所油菜根系土壤中分离得到64个菌株。经纯化,选出15个菌株作盆栽接种试验。结果表明,只有低温下(8℃)分离的R-8-6-1和P-8-4-2两菌株能促进油菜生长,表现在不同程度上增加植株于重和全氮、全磷、全钾的含量。这一结果揭示了促进油菜生长的根际细菌及其利用的可能性。

根际细菌对番茄幼苗生长的影响

利用阿须贝氏无氮培养基在番茄根际土中筛选到5株细菌菌株,鉴定菌株生物学分类;然后以番茄为供试植物,分别添加5株菌株菌液为处理,研究根际细菌对番茄幼苗生长和根系结构的影响。结果显示,5株菌株均显著降低了番茄幼苗的株高和SPAD值。FN2和FN6菌株显著降低了植物的干重、鲜重和地上部的投影面积。FN6菌株还降低了植物的根总表面积和根总体积。5株菌株都未呈现出正向促进效应。该研究为开发根际细菌存在的潜在风险提供警惕。

内生细菌对中国特有植物青檀根际土壤肥力变化的影响

为了探究内生菌对中国特有植物青檀根际土壤肥力变化的影响,选取桂西北常见乡土树种青檀以及石山造林先锋树种任豆为研究对象,采集自然植被样地青檀和人工林对照样地任豆的非根际土壤样品、根际土壤样品和根系样品为试验材料,利用常规的土壤理化分析、细菌培养及16SrRNA测序技术相结合的研究方法,依次分析研究树种非根际土壤细菌、根际土壤细菌及根内生细菌的群落结构特征,并在门和属两个不同水平,对根内生细菌与土壤理化因子的相关性进行分析,进一步说明内生细菌对青檀根际土壤肥力变化的影响。结果表明:(1)不同植被调查样地细菌种群数量具有明显差异,无论是非根际土壤细菌、根际土壤细菌,还是根内生细菌,任豆人工林对照样地明显高于青檀自然植被样地;(2)根内生细菌与根际土壤细菌及非根际土壤细菌彼此联系,相互作用,既有一定数量的共有种,又有各自的特有种,而且特有种的数量明显大于共有种;(3)在不同植被调查样地,菌群数量大小排序为:根际土壤细菌>非根际土壤细菌>根系内生菌;(4)青檀自然植被样地和任豆人工林对照样地,土壤细菌和根内生细菌的优势菌门组成相似,但相对丰度不同,其共有种的优势菌群均为芽孢杆菌属,该属的大部分细菌能在一定程度上改善植物的生长环境,增强植物的抗逆性和抗病能力。因此,青檀的根内生细菌与任豆及其他植物的根内生细菌一样,可以在一定程度上提高根际土壤肥力。

促植物生长根际细菌A21-4对田间辣椒生长及根际土壤微生态环境的影响

为研究促植物生长根际细菌A21-4对辣椒生长发育和根际土壤微生态的影响,细菌A21-4灌根处理辣椒进行田间试验,测定了辣椒生长指标、土壤酶活性、速效氮磷钾及微生物种群数量。结果表明,细菌A21-4处理显著提高了辣椒成株期的茎粗、叶绿素含量和根系活力,辣椒移栽30 d后分别比对照提高了23.66%、56.26%和42.24%;移栽60 d后对辣椒果实的蛋白质、维生素C和硝态氮的含量分别提高了29.32%、53.97%和129.84%;移栽30-70 d,辣椒根际土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性分别显著提高22.95%-32.31%、24.32%-94.11%和49.41%-271.74%;土壤速效氮、磷、钾含量分别显著增加7.60%-49.25%、7.24%-17.93%和12.70%-25.61%;显著增加根际土壤细菌和放线菌数量,而降低真菌数量。

两株促植物生长根际细菌对辣椒的促生效果及其在辣椒根际定殖能力

以2株促植物生长根际细菌A21-4和HG28-5菌株为试材,在穴盘栽培条件下,探究了2种菌株浸种处理对辣椒出苗、生长发育和根际土壤生态的影响,以及其在辣椒根际的定殖能力。结果表明:A21-4和HG28-5浸种处理能显著提高辣椒出苗势,比对照分别提高40.54%和37.85%;同时,A21-4和HG28-5均显著促进辣椒苗期生长、叶绿素含量和根系活力,叶绿素含量各比对照增加65.49%和43.66%,根系活力各比对照提高77.91%和55.81%;此外,A21-4和HG28-5均显著提高辣椒根际土壤酶活性、有机质和速效磷的含量,尤其是A21-4的脲酶活性比对照提高66.01%,有机质含量比对照增加66.62%,HG28-5的磷酸酶活性比对照提高88.16%,速效磷含量比对照增加67.53%。另外,A21-4和HG28-5均具有良好的根际定殖能力,在皿内采用双层滤纸法测定其定殖密度,分别为2.15×105 cfu/cm和4.75×105 cfu/cm,在穴盘育苗期间,A21-4和HG28-5在辣椒根部定殖密度各能维持105 cfu/cm和106 cfu/cm左右,在根际土壤能保持104 cfu/cm和105 cfu/cm以上的定殖密度。

蔬菜根际共生微生物对植物生长发育的调控机制研究

蔬菜根际共生微生物是植物生长过程中不可或缺的部分,对植物生长发育具有重要影响。该研究旨在概述蔬菜根际共生微生物的类型、功能及其与植物相互作用的机制,以及其在提高农作物产量、减少化肥与农药使用、改善生态环境和培育抗病新品种等方面的潜在效益。

松土对几种木本园林植物根际土壤性质及生长发育的影响分析——以兰州市安宁区为例

机械松土是园林绿化管理中常用的一种土壤理化性质改良措施,对促进植株生长发育具有重要作用。以云杉(Picea asperata)、油松(Pinus tabuliformis)和银杏(Ginkgo biloba)为试材,在兰州市安宁区进行为期2年的根际土壤机械松土处理试验,测定了不同处理下根际土壤理化性质指标和植株生长发育指标,以探讨机械松土对园林木本植物的影响。结果表明,与对照组相比,松土处理可显著提高根际土壤含水率,降低土壤容重,改善土壤物理性质,同时,也提高了土壤有机质、氮、磷等养分含量,优化了根际化学环境。生长指标方面,松土处理组云杉、油松、银杏的树高、地径和胸径等均显著高于对照组,表明适当的机械松土有利于促进园林木本植物的生长发育,但不同树种生长反应也有所不同。综上所述,机械松土能够优化根际理化环境,从而促进园林木本植物正常生长。

化肥减量配施中药源植物生长调节剂对当归质量和根际土壤细菌群落的影响

为实现当归种植中“化肥农药减量增效”的绿色发展目标,探讨化肥减量配施一种中药源植物生长调节剂对当归质量和根际土壤细菌群落的影响,为该中药源调节剂改善当归质量的机理提供科学依据。以当归为研究对象,设置常规量化肥(CK)、中药源调节剂配施化肥(T1)、中药源调节剂配施80%化肥(T2)、中药源调节剂配施60%化肥(T3)4个处理,测定当归5个生长期的生长指标、病情指标、产量、根际土壤理化指标等,并通过16S rDNA扩增子测序分析根际土壤细菌群落的变化。结果表明:(1)生长早期T1组和T2组的当归根长、芦头直径、地下生物量显著高于其他组,成药期CK组当归根部蚜虫出现率、蚜虫密度、病情等级、发病率均高于其他组,且产量最低,T2组产量最高,比CK组增产2.61倍;(2)全生长期当归根际土壤盐分、铵态氮含量、有效钾含量在组间差异不显著。有机质含量仅在苗期的CK组中高于其他组,其他时期组间无差异。有效磷含量在全生长期组间变化较大,pH值随着化肥减量逐渐增加;(3)全生长期当归根际土壤细菌群落多样性在组间无差异,门水平上群落结构组成一致,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)为优势菌群;(4)属水平优势菌群为黄杆菌属(Flavobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、拟杆菌属(Bacteroides)、MND1属、鞘氨醇杆菌属(Pedobacter)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、Ellin6067属、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、马赛菌属(Massilia)、鞘脂菌属(Sphingobium)、溶杆菌属(Lysobacter)、Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium属、Haliangium属和硝化螺旋菌属(Nitrospira)。其中假单胞菌属、柠檬酸杆菌属、Ellin6067属和马赛菌属丰度在当归不同生长时期存在组间显著差异,但仅有假单胞菌属丰度与当归根部生长指标显著正相关,与病情指标显著负相关,且CK组的假单胞菌属在早期和成药期较其他组显著降低。化肥减量配施中药源植物生长调节剂可促进当归早期根部生长,改善成药期根腐病病情,提高产量。该中药源调节剂通过增加当归根际土壤中假单胞菌属丰度促进当归质量的提升。

茶树根际微生物作为植物生长促进剂的评价

在印度大吉岭和Dooars地区，从10-90年生茶园茶树根际土壤中分离获得了大量的微生物。微生物数量以40年生茶园最多，10年生最少。栽培的茶树品种为T一17、UP-3和HV-39。所有分离获得的微生物包括真菌和细菌，均检测了其对3种茶树根腐病病原菌Poria hypobrumea、Fomeslamaoensis和Sphaerostilber retoens（分别导致根腐病、褐根腐病和臭根腐病）的防治效果。

两种盐生植物根际土壤细菌多样性和群落结构

应用高通量测序技术对西北干旱区两种盐生植物黑果枸杞和里海盐爪爪根际土壤细菌的多样性和群落结构进行研究,旨在揭示两种耐盐植物根际土壤细菌之间以及根际与非根际细菌群落结构间的差异,为深入研究盐生植物根际土壤微生物与耐盐性之间的关系提供理论基础。结果表明:黑果枸杞、里海盐爪爪根际细菌多样性丰度高于非根际土,黑果枸杞根际土壤细菌多样性丰度高于里海盐爪爪。根际和非根际土壤细菌群落的组成和丰度存在差异,从黑果枸杞和里海盐爪爪根际土壤中分别检测出细菌21门289属和22门304属,而从非根际土壤中分别检测出28门285属和24门336属;在两种盐生植物根际土壤中,变形菌门和厚壁菌门均为优势门;拟杆菌门、放线菌门、蓝细菌门及浮霉菌门在根际土壤中的丰度显著高于非根际土壤,而厚壁菌门在根际土壤中的丰度低于非根际土壤。两种植物根际土壤中的细菌优势门和优势属的数量均高于非根际土壤,在黑果枸杞和里海盐爪爪的根际土壤中的细菌优势属分别有10个和9个,而二者非根际土壤中的细菌优势属各有4个,其中假单胞菌属是根际和非根际土壤中的共有优势属。黑果枸杞和里海盐爪爪根系细菌群落组成和丰度存在差异,只有假单胞菌属和盐单胞菌属是两种植物根际土壤中的共有优势属。Unifrac分析和聚类分析表明,两种盐生植物根际土壤细菌之间的相似性大于根际和非根际细菌群落间的相似性。细菌多样性与土壤有机碳、有机质、总氮正相关,与pH、电导率负相关,电导率和pH,有机碳和总氮分别是非根际土,根际土壤细菌群落物种组成的主要影响因素。

生态修复水生植物根际氨氧化细菌的研究

为研究水生植被恢复对底泥氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)种群的影响,选取在生态修复中广泛使用的4种水生植物,芦苇(Phragmites communis)、窄叶香蒲(Typha angustifoliaL.)、菹草(Potamogeton crispusL.)和荇菜(Limnanthemunnymphoides),采用最大可能数法(most probable number,MPN)计数AOB的数量,巢式聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(nestedpolymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,nested PCR-DGGE)及条带回收测序的方法分析AOB的主要种类.结果显示,水生植物根际AOB密度显著高于无水生植物的表层底泥,而芦苇(2.8×105cells/g)和菖蒲(4.3×105cells/g)又明显高于菹草(9.3×104cells/g)和荇菜(7.7×104cells/g).水生植物根际呈氧化环境,而NH4+的浓度低于无水生植物的对照区.DNA测序结果显示尽管不同植物根际AOB主要种类有所区别,但基本属于亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas).此类微生物群落在水生植物根际的聚集对促进生态修复中N元素的循环具有重要作用.

根际促生菌促进胁迫环境植物生长的研究进展

根际促生菌对植物的生命活动可产生特定肥效及生理作用,且无环境污染,在生态环境保护、农业可持续性发展方面发挥重要作用。针对不同的根际促生菌在缓解植物受到胁迫时的反应,国内外已有大量研究报道,而根际促生菌对植物受到非生物胁迫时的忍受力方面综述不多。该文综述了根际促生菌对植物生长受非生物胁迫影响的研究进展,主要包括重金属、干旱、盐分、肥力过低或过剩,并分析了当前该领域研究存在的不足与今后研究方向,以期为大规模利用根际促生菌提高植物在非生物因素胁迫条件下的稳产、高产提供参考。

根际对话及其对植物生长的影响

有了根际,也就有了根际对话。根际对话是发生在根际土壤中各种生物间,包括植物根系之间以及根系与土壤生物(细菌、真菌和土壤动物)之间的相互作用—即根际生物间的物质和能量交换以及信息传递。根系分泌物在根际对话中起着"语言"的作用。在根际对话中,植物起主导作用,对话的结果会对植物生长产生影响。根际生物之间相互作用的实质是对生长空间、水分和养分等资源的竞争。与根际研究相比,有意识地研究根际对话及其对植物生长影响才刚刚开始。研究方法和手段的局限性成为揭示根际对话机制的瓶颈。本文综述近年来国际上在根际对话及其对植物生长影响方面的研究进展和动态,期望我国在根际对话的基础和应用研究领域能够得到快速发展。