中国南海一株固氮类芽孢杆菌的筛选和分离鉴定

为了解中国南海海洋自生固氮菌的种类,作者对采集的南海海底淤泥样品进行了固氮微生物的分离、筛选及鉴定。经过土样沸水加热处理,无氮培养基平板初筛后,对分离获得的细菌固氮酶结构基因nif H进行扩增,并对其固氮酶活性进行检测,最终获得一株能够产芽孢的固氮细菌。对该菌株进行生理生化性状测定、16S r DNA序列分析(Gen Bank登录号KJ627376),并基于nif H、16S r DNA系统进化树分析,确定该菌为一株固氮类芽孢菌(Paenibacillus sp.)NH-1。本研究表明固氮类芽孢杆菌在海洋中确有分布,海洋自生固氮菌的多样性远远超出人们之前的认识。

固氮类芽孢杆菌YUPP-5中环糊精糖基转移酶基因的克隆与功能分析

从魔芋根际分离的固氮类芽孢杆菌Paenibacillus azotofixans YUPP-5对多种β-1,4糖苷键连接的多糖具有水解作用。通过构建该菌的fosmid文库,克隆到2 157 bp的基因片段,编码环糊精糖基转移酶。大肠杆菌中表达此酶,能降解葡甘聚糖、羧甲基纤维素钠盐、几丁质、木聚糖等多种β-1,4糖苷键连接的多糖,同时该酶还能以葡甘聚糖为底物生成β-1,4糖苷键连接的环糊精,而文献报道这种酶仅能利用α-1,4糖苷键连接的淀粉为底物生成环糊精;并展示了环糊精糖基转移酶的一些新功能。

固氮类芽孢杆菌的分离鉴定及其促生、抑菌活性的测定

固氮类芽孢杆菌是一类能产生芽孢、具有固氮能力的革兰氏阳性细菌。这类菌除固氮活性和抗逆力强外,有些菌株还具有促进植物生长、对植物病原菌有抑制作用、耐贮藏等特点,被认为是制备微生物肥料的优良菌种之一,但目前经过鉴定的菌种资源十分有限。从全国20个省不同地理环境、不同种类植物根际采集分离筛选获得500个菌株,从中鉴定出60个具有固氮结构基因(nif H)的分离株,通过对其中17个分离株的nif H和16S rRNA基因序列的比对分析,初步确定了它们的系统发育地位,17个分离株均属于固氮类芽孢杆菌,而且这17个菌株全部具有固氮酶活性,最高达到2 109.9±131.1 nmol/mg·h。进一步分析,其中5株具有IAA分泌能力,最高为49.908±3.6μg/m L,11株对4种常见植物病原菌表现出抑制作用。在17个分离株中,共发现了5株兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的特点,其中IAA分泌能力最低的BJ-18对番茄幼苗仍具有显著的促生作用。分离和鉴定的固氮类芽孢杆菌丰富了固氮微生物菌种资源,发现的兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的固氮类芽孢杆菌在农业生产中具有潜在的广泛应用前景。

田间接种固氮类芽孢杆菌对小麦的增产效应

为了解固氮类芽孢杆菌对小麦的增产效果,对实验室分离保存的4株固氮类芽孢杆菌菌株1-18、1-33、1-43及1-49,在固氮酶活性、吲哚乙酸（IAA）分泌量及接种小麦后的增产效果进行了比较。结果表明,这4株固氮类芽孢杆菌接种小麦后,比不接种固氮菌剂的对照增产5.1%~26.9%,其中菌株1-18的增产效率最高（增产26.9%）,其次是菌株1-49（增产18.7%）。相应地,这2株菌株的固氮酶活性也比其他2株菌株高,菌株1-18固氮酶活性为1 043.6nmol/（mg·h）,菌株1-49为969.5nmol/（mg·h）,但分泌的IAA量低于其他2个菌株,菌株1-18分泌IAA量为24.95μg/mL,菌株1-49分泌IAA量为26.34μg/mL。结果说明用于本研究的固氮芽孢杆菌在固氮酶活性、IAA分泌量及对小麦的增产效果方面存在差异。

大白菜根肿病综合防治新技术研究

根肿病严重威胁着大白菜的产量和品质,并对其他十字花科植物也有较大的潜在威胁。本试验从育苗、栽培、田间管理等环节对大白菜根肿病进行综合防治技术研究,包括在育苗基质中加入生防菌、不同药剂对育苗基质和定植田土壤进行消毒处理等。结果表明:育苗基质中加入大白菜内生混合菌株Bacillus subtilis和Paenibacillus azotofixans(基质中平均每株大白菜施用量1×108CFU)并结合50%氟啶胺悬浮剂(OF)消毒定植田土壤(使用量4500mL·hm-2)对大白菜根肿病的综合防治效果最好,防效达85%以上。