植物根际促生菌F13的筛选、鉴定及对豆角促生、抗病的效果

为获得具有药肥双效的多功能植物根际促生菌,从葡萄根际土壤中分离出同时具有溶磷解钾功能的菌株F13。该菌通过形态学观察、生理生化检测和16S rDNA比对,鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。经平板对峙法测定菌株F13对8种植物病原菌的抑制率为63.26%~81.53%。田间应用中发现,菌株F13发酵液灌根处理对豆角(Vigna unguiculata subsp.sesquipedalis(L.)Verdc.)生长具有显著的促进作用,其中实验组在株高、叶片数、茎粗方面分别高于对照组26.7%、24.4%、11.9%,产量高于对照组39.68%;在植株吸收磷、钾元素方面分别高于对照组11.5%、46.8%;在豆角果实中维生素C、可溶性蛋白含量方面分别高于对照组22.15%、55.55%。此外,菌株F13对豆角白粉病的相对防效达71.92%。因此,菌株F13是一株具有巨大应用潜力的药肥双效植物根际促生菌。

植物根际促生菌在烟草根茎类病害防治中的应用研究进展

烟草是重要的经济作物,经济价值高。烟草根茎类病害的发生导致一定的烟草损失。本文阐述了烟草根黑腐病、烟草黑胫病和烟草青枯病等烟草根茎类病害的发生和危害,分析了烟草根茎类病害的防治现状,包括农业防治、化学防治和生物防治等内容,提出了植物根际促生菌的研究进展,探讨了其作用机制及在防治烟草病害中的应用前景,总结了用于防治烟草病害的植物根际促生菌主要种类,提出了相关展望,以期为有效防治烟草根茎类病害和推广应用植物根际促生菌提供参考。

植物根际促生菌:作用机制与未来

能够促进植物生长的植物根际细菌统称为植物根际促生菌(PGPR)。PGPR的应用可以减少农药化肥的使用,有助于农业可持续性发展。过去二十多年中,围绕PGPR功能与作用机理相关的理论与应用研究取得了显著进展。本文旨在总结PGPR的促生与生防机制,重点探讨PGPR在参与植物营养元素的改善与摄取、产生植物激素、分泌信号小分子、合成挥发性有机化合物促进植物生长以及合成抗生素类物质拮抗植物病原菌五个方面的生物学功能,并探讨了PGPR在基础与应用两方面的后续研究方向,以期为未来PGPR相关研究提供理论参考。

我国草地植物根际促生菌种类及其作用研究进展

植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)具固氮、溶磷、解钾、分泌植物内源激素等优点。本文综述了草地主要PGPR种属及促生特性,PGPR菌剂在草地牧草生长和土壤肥力改善中的积极效应及对草地植物抗逆性的作用,并分析了PGPR促进牧草生长的过程及机理,为未来PGPR在草地生产中的应用提供理论基础。PGPR对草地促进效应表现在:分泌内源激素,调节牧草内源激素水平,促进牧草生长和营养元素吸收,改善牧草品质;促进土壤元素向有效态转化,使土壤养分处于活跃态,改善土壤理化性质;分泌铁载体和ACC脱氨酶,增强牧草抗逆性等。未来PGPR在草地生产中的应用方向主要为:拓宽PGPR获取途径,加快PGPR生产的微生物肥料替代化肥进程,筛选改善草地土壤质量的PGPR菌肥种类,筛选综合抗逆性强的PGPR。

植物根际促生菌对药用植物生长影响的研究进展

植物根际促生菌(PGPR)是一类定殖于植物根际的有益细菌,其能通过多重促生效应改善药用植物的生长发育,以降低生产中化肥和农药长期施用引发的负面影响。该文从PGPR对药用植物的生长发育和抗逆能力影响方面进行了综述,旨在为药用植物的可持续性和高质量生产提供理论指导。

广西亚热带植物根际促生菌的筛选、鉴定及促生作用研究

[目的]本文旨在从植物根际土壤中分离具有多种促生性能的菌株,并明确其促生特性和抗病效果。[方法]采用选择培养方法从植物根际土壤中筛选具有固氮、产氨、溶磷、解钾、分泌吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)、产铁载体和产蛋白酶等特性的菌株,通过16S rRNA对菌株分类学鉴定。测定其对小麦根腐病菌(Bipolaris sorokiniana)、小麦冠腐病菌(Fusarium gramiuearum)、黄瓜织球壳菌(Plectosphaerella cucumerina)、香蕉炭疽病菌(Colletotrichum musae)、交链格孢菌(Alternaria alternate)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑制作用,并通过盆栽试验探究植物根际促生菌对植物的促生效果。[结果]从植物根际土壤中分离细菌191株,固氮及产氨菌171株,解有机磷菌66株,解无机磷菌62株,解钾菌28株,产铁载体菌98株,产IAA菌41株,产蛋白酶菌45株。抑菌试验表明贝莱斯芽胞杆菌C32对6种致病菌均表现出较强的抑菌活性,抑菌率均在50%以上。盆栽试验结果表明,1株IAA高产菌株川大肠杆菌0208对番茄和玉米植株促生效果最为显著。与对照组相比,玉米盆栽株高、茎粗、根长、地上部鲜重和地下部鲜重分别增加21.49%、19.35%、42.98%、19.58%和56.67%,番茄盆栽分别增加53.51%、14.90%、12.28%、43.12%和48.62%。[结论]从广西亚热带植物根际土壤中筛选到多株具有高效促生和防病功能的菌株,为微生物肥料的开发提供优质菌种资源。

植物根际促生菌和微生物肥料促生机理及应用分析

植物根际促生菌是生活在植物根际土壤中的有益菌,其对植物生长、防病害和增加作物产量有重要的促进作用。植物促生菌在促进植物生长方面有多种不同的作用机制,因其由一系列不同种属、不同功能的菌群构成。其中芽孢杆菌DZQ7是植物病原菌的拮抗菌株,对黑胫病和烟草青枯病具有良好的生防效果。由植物根际促生菌制成的微生物肥料具有经济、环保的特点,对绿色农业的发展起到了极大的推动作用。文章针对植物根际促生菌和微生物肥料应用进展进行分析,主要围绕植物根际促生菌的促生机制和微生物肥料在土壤改良和农作物生产上的应用进行阐述,旨在为微生物肥料研发和利用提供依据。

促生菌种组合提高玉米根际土壤有益微生物基因丰度及促生效应研究

【目的】微生物肥料一般需要采用复合菌种提高有益菌在作物根际的定殖和促生效果。我们对本实验室前期分离鉴定的26个具有不同功能的玉米根际菌株进行复配,并研究复合菌株在土壤中的有益作用及其促生效果。【方法】按照功能共构建了4组合成菌群:C1,将铁载体分泌量最高的解磷菌、解钾菌、自生固氮菌、联合固氮菌各1株进行组合;C2,将吲哚乙酸(IAA)分泌量最高的解磷菌、解钾菌、自生固氮菌、联合固氮菌各1株进行组合;C3,每个菌属选择1株综合促生能力最强的菌株进行组合;C4,由C1与C2所有菌株组合。用以上4组菌群在灭菌土壤和未灭菌土壤上分别进行玉米接种菌剂和土壤浇灌菌剂盆栽试验,包括无菌剂对照在内共10个处理,灭菌土壤处理分别记为MCK、MC1、MC2、MC3、MC4,未灭菌土壤处理分别记为WCK、WC1、WC2、WC3和WC4。玉米接菌试验是将初生胚根长1~2 cm的玉米种子浸泡在菌群悬浮液中1 h,然后种植在灭菌土壤和未灭菌土壤中,9天后测定株高、鲜重、根长、根尖数和分叉数。土壤浇灌试验采用种子发芽方法,将种子播在灭菌和未灭菌土壤中,每5天浇灌1次菌悬液,待玉米生长15天后,收集玉米根际土壤用于宏基因组学测序,揭示菌群对玉米根际微生物的影响及其促生机制。【结果】4个复合菌剂相比,C4表现出最好的综合促生能力。玉米接种C4后,幼苗株高、地上鲜重、根鲜重、根长、根尖数和分叉数在灭菌组中分别比对照提高了28.97%、46.00%、59.99%、61.99%、62.27%和46.70%,在未灭菌组中分别提高了27.49%、25.86%、50.13%、40.11%、62.26%和82.55%。复合菌群C4提高了根际土壤中有益菌属Pseudomonas、Klebsiella、Duganella、Cellvibrio、Pantoea、Pseudoxanthomonas的丰度,在浇灌菌群C4的玉米根际土壤中,有益菌属Enterobacter和Klebsiella的注释丰度与对照组相比显著提高。菌群C4提高了根际土壤中磷和氮的转运、IAA的合成、铁载体的转运与调控系统和碳循环相关的功能基因的丰度,部分丰度上升的功能基因的微生物溯源分析结果显示,多数有益微生物的菌属丰度与功能基因丰度呈正相关,同时在ugqB、phnW的基因集中注释到了菌群C4的成员Klebsiella。【结论】菌群C4改变了玉米根际细菌群落组成,提高了有益菌属丰度,富集了促生相关功能基因,具备微生物复合菌肥开发的潜能。

3株玉米根际解磷菌筛选鉴定及促生作用研究

为获得优良的植物根际促生菌,研究其对玉米植株的促生效果。利用有机磷和无机磷固体培养基,从玉米植株根际土壤中筛选得到3株解磷能力较强的解磷菌株,通过细菌形态学鉴定和16S rRNA基因序列分析,确定菌株A23为阿氏肠杆菌(Enterobacter asburiae),菌株A24为桑树肠杆菌(Enterobacter mori),菌株H10为神户肠杆菌(Enterobacter kobei)。结果表明,菌株A23、A24和H10解有机磷能力为146.19~158.52μg·mL^(-1);解无机磷能力为132.29~339.18μg·mL^(-1)。3株菌株还具有产生铁载体、合成玉米素和生长素的能力,并产生不同种类和含量有机酸。接种3株菌株的玉米植株株高、茎围、干重和鲜重等植株性状分别提高36.99%、21.32%、170.14%和102.11%。3株解磷菌株可为植物促生菌剂研制和应用提供理论基础。

盐爪爪根际土壤产IAA菌株分离及促生特性分析

为丰富具有产吲哚-3-乙酸(IAA)功能的植物根际促生菌(PGPR),开发高效微生物菌肥,从南疆克孜勒苏柯尔克孜自治州耐盐植物盐爪爪根际土壤中分离产IAA的菌株。结合16S rDNA的限制性片段长度多态性PCR技术(PCR-RFLP)与16S rDNA序列分析进行菌种鉴定,分析高产IAA菌株对玉米和小麦种子发芽的影响,并通过盆栽试验验证其对盐碱胁迫下植株幼苗生长(株高、茎粗、地上干重等)的影响。结果表明,共筛选到67株PGPR菌株,其分泌IAA能力为16.65~71.63 mg·L^(-1),尤以PM14、PM18分泌量较高。PM14和PM18菌株同时兼具解磷、固氮能力。所有菌株分属6个菌属,以肠杆菌属占绝对优势。接种PM14和PM18均促进了玉米和小麦种子萌发,但菌液浓度高低对种子发芽的影响有显著差异(P<0.05)。接种处理增加了玉米株高、鲜重、地上干重、茎粗和根干重,分别增加了4.7%~37.2%、28.8%~94.5%、15.8%~157.9%、4.4%~35.5%和23.5%~82.4%,但叶绿素含量无显著变化。接种处理增加了小麦株高、茎粗、鲜重和地上干重,分别增加了9.5%~33.1%、13.0%~49.6%、57.4%~112.8%和71.4%~114.3%。除接种灭活的PM14导致小麦根干重与对照相比无显著差异,其他处理均有积极作用,提高了52.8%~69.0%,而所有处理对叶绿素含量均无显著影响。综上,本研究筛选的产IAA菌株提高了植株在盐碱胁迫下的抗性,对开发适用于盐碱地区的微生物菌肥有重要意义。

根际促生菌在植物盐胁迫方面的应用研究

近年来,在世界范围内因自然环境和人为造成的土壤盐碱化问题日益严重,盐碱化对大多数植物造成危害,可直接影响植物生长和繁育,严重影响农业生态系统。目前,使用生物菌剂可以增加土壤生产力,还可减轻盐胁迫对农业植物的危害,是帮助植物应对盐胁迫的一种主要方式。根际促生菌(Plant Growth Promoting Rhizobacteria,PGPR)可以降低盐胁迫,促进植物生长和提高产量,维持生态环境平衡。本文总结了PGPR的特点及其作用,并结合PGPR在植物抗盐胁迫中应用的有关研究,对其未来的发展方向进行展望,为应对盐胁迫的后期研究提供了参考。

植物根际促生菌的筛选、定殖分析及对玉米生长的影响

为促进植物促生菌剂的开发与应用,分离玉米根系促生菌株,并以玉米促生细菌(壳聚糖酶产生菌YM0137)为研究对象,阐明菌株YM0137在玉米根系的定殖,并测定菌株YM0137对玉米产量的影响。通过局部梯度溶液稀释技术分离纯化菌株;玉米植株接种细菌采用灌根接种法,筛选检测显著促进玉米生长与发育的菌种;利用16S rRNA基因序列的解析以及生理生化反应,判断菌种YM0137的生物学分类地位;通过菌落测定法并结合扫描电镜,确定菌株YM0137在玉米根表的定殖量;采用酶标仪检测离体条件下菌株YM0137的生长曲线;采用碱裂解法提取细菌质粒;并将菌肥YM0137施用于田间进行实收测产。筛选出对玉米促生效果显著的菌株YM0137,与对照相比,菌株YM0137处理的玉米幼苗株高增加了18.5%;经系统发育与生理生化分析,菌株YM0137为壳聚糖酶产生菌(Mitsuaria sp.);菌株YM0137可通过产生的微菌落定殖在玉米根表上,且在玉米根表的定殖量呈现逐渐上升的趋势;同时研究发现菌株YM0137存在内生质粒;测产结果表明菌肥YM0137替代25%化肥与常规施肥在玉米产量上没有显著差异,但与不施化肥相比,能显著提高玉米产量,可减少化肥施用。

植物根际促生菌研究综述

植物根际促生菌(Plant Growth Promoting Rhizobacteria,PGPR)是一类生活在土壤中或附着在植物根部的菌类微生物,可促进植物生长发育,同时抑制某些病原体生长。相比化肥和杀虫剂,PGPR更加环保。基于此,对PGPR的种类、作用及其作为生物肥料的应用研究情况进行综述,以期为进一步开发利用PGPR提供参考。

高寒草地优势植物根际细菌促生特性及初步鉴定

筛选获得能促进高寒草地退化植被生长的优良耐低温植物根际促生细菌(PGPR),能够丰富高寒草地优良菌株资源库。本研究以前期分离的18株细菌菌株为研究对象,采用乙炔还原法、钼锑抗比色法、Salkowski比色法和平板对峙法分别检测了18株菌株的固氮、溶磷、分泌植物生长激素(IAA)和抑制植物病原真菌的能力。结果表明:有14株菌均具有固氮、溶磷、分泌IAA特性,其中固氮酶活性为25.43~230.52nmol·(h·mL)^(-1),溶有机磷量为66.90~115.06μg·mL^(-1),溶无机磷量为9.22~380.28μg·mL^(-1),分泌IAA量为12.45~71.71μg·mL^(-1)。其中2株菌编号为LMG2、LMJ2拮抗病原菌锐顶镰孢菌(Gibberella acuminata)效果显著,对其抑制率分别为30.75%和31.00%。综合比较各菌株特性,筛选出6株优良PGPR进行16S rRNA基因序列比对分析以确定其分类地位。经鉴定:菌株LMG2和LMJ2菌株与Pseudomonas piscium P50^(T)的亲缘关系最近,菌株LMY8与Pseudomonas kairouanensis KC12^(T)的亲缘关系最近,菌株CND1与猴假单胞菌(Pseudomonas simiae Oli^(T))的亲缘关系最近,菌株LNA2、LPA7与Pseudomonas neuropathica P155^(T)的亲缘关系最近。研究筛选的6株耐低温菌株兼具多种优良特性,对高寒退化草地的植被修复具有应用潜力,可为后续制备修复高寒退化草地微生物菌剂提供优质菌株资源。

植物促生菌暹罗芽孢杆菌37402-1的功能特性及对大蒜的促生效果

大蒜(Allium sativum L.)是我国的重要经济作物,主产地连作障碍严重,其种植生产的持续性受到制约。植物根际促生菌(PGPR)能够促进植物生长、防治病害且对环境友好。研制高效防控大蒜土传病害的微生物肥料对我国大蒜产业可持续发展和绿色发展有着重要的生态学和现实意义。以实验室前期从山东省金乡县连作大蒜根部分离的细菌为供试菌株,筛选获得对大蒜根腐病病原真菌尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)ACCC37402和拟枝孢镰刀菌(Fusarium sporotrichioides)ACCC36464具有较好拮抗效果的菌株37402-1。菌株37402-1的PGPR功能特性研究结果显示:对大蒜根腐病病原真菌ACCC37402和ACCC36464的抑菌率分别为52.70%和37.98%;经16S rDNA基因序列同源性分析,确定为暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis);具有水解蛋白能力、产铁载体能力、溶解有机磷和无机磷的能力。温室盆栽试验显示,接种暹罗芽孢杆菌37402-1菌悬液能够促进大蒜幼苗的生长。田间试验表明,接种暹罗芽孢杆菌37402-1菌剂使大蒜增产12.78%,并改变土壤酶活性(提高土壤蔗糖酶和土壤脲酶活性,降低土壤过氧化氢酶活性)。菌株暹罗芽孢杆菌37402-1兼具多种功能特性,对大蒜根腐病具有较好的拮抗效果,同时可以显著促进大蒜幼苗生长,并可在大田条件下促进大蒜的单产,有望开发成为高效的微生物肥料生产菌种。

氧化亚氮还原细菌YSQ030的筛选、鉴定及其植物促生特性

筛选获得具有氧化亚氮(N_(2)O)还原活性及植物促生特性的细菌,为新型微生物肥料的研发与应用提供微生物资源。通过固氮培养基筛选以及含硝酸钠和琥珀酸钠的营养肉汤培养基纯化,从水塘芦苇根际土中分离得到一株细菌YSQ030;通过形态观察、16S rRNA基因序列和生理生化特征分析,对菌株进行鉴定;采用无氮反硝化培养基测定菌株的N_(2)O还原能力;通过纯培养试验测定菌株的促生特征并通过水培试验研究其对水稻的促生效应。结果显示,菌株YSQ030为反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans),含nosZ基因;在30℃、转速为200r/min、氧气浓度为0%的前提下,还原N_(2)O的效率为66.3%;分泌吲哚乙酸、具有溶磷和产生1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的能力;温室水培试验结果表明,与未接菌的对照组相比,接种YSQ030菌液显著提高了水稻幼苗的地上部鲜重和根鲜重,分别增加了48.3%和37.6%。本研究表明,YSQ030具有明显的N_(2)O还原能力,同时对水稻生长具有显著的促进作用,可为进一步构建具有N_(2)O还原能力的生物肥料提供良好的种质资源。

植物根际促生菌提高植物耐盐性研究进展

盐胁迫是限制农业生产力的主要因素之一,土壤盐分已成为影响农业发展的一个重大阻碍。植物根际促生菌(PGPR)是附着在植物根部或者土壤的有益菌类,它既可促进植物生长、提高吸收和利用矿物质的效率、抵抗病原菌的侵害,又可增强植物的耐盐性。为改善盐渍土环境,促进植物生长,提高作物产量提供参考,主要论述了盐胁迫环境对植物、土壤微生物的影响,以及PGPR诱导植物耐盐性的相关机制,并对今后PGPR的发展进行了展望。

若尔盖高寒补播草地燕麦根际促生菌的筛选及促生特性研究

筛选若尔盖高寒补播草地燕麦根际的植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR),可为生产适宜其微生物菌肥提供优良菌种资源。本研究采用选择性培养基筛选具不同功能的PGPR,并测定菌株的固氮酶活性、溶磷量、植物激素分泌量,16S rDNA基因序列与系统发育分析确定菌株的分类地位,促生试验检验菌株的促生效果。结果表明,从燕麦根际初步筛选出12株促生特性优良的PGPR,其中,7株具有多种促生特性,占总细菌数的58.33%,以假单胞菌属(Pseudomonas)为主,最终筛选出4株促生效果最好的PGPR,其中,菌株NCRS21、PCRS14对燕麦生长的促进作用显著(P<0.05),菌株NCHP9、MCRS16对土壤速效磷含量的促进作用显著(P<0.05)。因此,菌株NCHP9,MCRS16,PCRS14,NCRS21的促生能力稳定,在生产适宜若尔盖高寒补播草地的微生物菌肥方面具有应用潜力。

一株党参根际促生长菌的促生长特性及其挥发性物质对农作物生长的影响

探讨植物根际促生菌DM11的促生长特性及所产挥发性物质(VOCs)对农作物生长的影响。采用形态、生理生化指标、BIOLOG系统和16S rDNA序列对DM11进行鉴定;通过顶空气相色谱-质谱联用法分析其所产VOCs;利用二分格培养皿法研究VOCs对黄瓜和番茄生长的影响及拮抗作用;并测定菌株促生长特性及对苗的促生长作用。DM11鉴定为塞维瓦尔假单胞菌,具产生长素、嗜铁素、解磷、固氮、耐盐等促生长特性;所产VOCs对黄瓜、番茄生长和诱导系统抗性(ISR)相关指标有促进作用;VOCs种类4种,主要成分1-十一烯对2种农作物具促生长作用,并抑制3种供试病原真菌的生长;黄瓜、番茄幼苗接种DM11后,叶片数、苗高分别增长15.94%、11.63%、7.50%、6.55%。DM11菌株及其所产VOCs具有开发为生物菌剂的潜力。

根际促生菌影响植物吸收和转运重金属的研究进展

土壤重金属污染对生态环境和人类健康造成严重危害,使得土壤重金属污染修复成为全球关注的研究热点之一。根际土壤中存在着数量和种类丰富的微生物种群,是根际环境中最重要的生物因素。重金属污染土壤中根际微生物与植物根系以及土壤形成特殊根际微环境,影响植物重金吸收、转运过程。根际促生菌通过产生植物生长激素类物质促进植物生长,改变根际微环境中重金属元素生物有效性,增加修复植物重金属吸收量,强化重金属污染土壤植物修复效率。近年来,根际促生菌强化重金属污染土壤植物修复效率相关研究文献数量迅速增加,最新研究成果表明:根际促生菌通过菌体表面活性基团吸附,诱导植物系统抗性(ISR),激活植物抗氧化酶活性,分泌高亲和性铁载体(Siderophores)增加根际铁供给量,竞争性抑制重金属元素的根系吸收,改变植物重金属的吸收、转运及胞内分布过程,抑制重金属元素向植物地上部分转运,同时增加农作物产量。文章对根际促生菌影响植物重金属吸收﹑转运最新研究进展进行综述,提出根际促生菌原位定殖,重金属元素亚细胞分布和重金属吸收、转运分子调控机制等方面的深入研究,将有助于进一步阐明重金属污染土壤植物根际促生菌-植物相互作用机制。通过根际促生菌调控农作物可食部分重金属的累积量,为实现中低污染农田安全生产与修复研究提供新思路。