离子型稀土矿植物根际促生芽孢杆菌的筛选与鉴定

以离子型稀土废弃矿修复植物的根际土壤为研究对象,采用稀释涂布法从土壤样品中筛选出具有植物根际促生作用,以及能够在高浓度稀土离子条件下生长的芽孢杆菌菌株,并对菌株的促生能力和稀土离子耐受性进行测试。试验结果表明,筛选得到的芽孢杆菌菌株中具有产吲哚乙酸(IAA)能力的有14株,其中同时具有产铁载体和NH3能力的共有5株。菌株Y18-3不仅具有较好的促生特性,而且对稀土离子铥和铽表现出较强的耐受性,半抑制浓度(IC50)分别为2.22和2.29 mmol/L,经16S rRNA基因序列分析法鉴定菌属为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus)。

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。

两株植物根际促生菌对玉米土壤氧化亚氮排放的影响

为探究植物根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)对玉米生长和土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,基于温室盆栽试验和16S r DNA扩增高通量测序技术,研究施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)NRCB010和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)NRCB026对玉米幼苗生长和土壤N_(2)O排放的影响。与对照相比,接种NRCB010和NRCB026显著促进玉米幼苗的生长,干重分别增加41%和35%;减少土壤N_(2)O的累积排放量,分别降低54.6%和21.6%;在收获期,与对照相比,NRCB010处理土壤的细菌优势属中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和黄杆菌属(Flavisolibacter)相对丰度分别增加12%和0.5%;NRCB026处理土壤的细菌优势属中鞘氨醇单胞菌属和黄杆菌属相对丰度分别增加11%和0.7%。FAPROTAX功能预测结果表明,NRCB010和NRCB026处理的土壤中反硝化和硝酸盐还原作用的微生物基因丰度高于对照。Pearson相关性和冗余分析进一步表明,pH是影响PGPR减少土壤N_(2)O排放的主要因素。NRCB010和NRCB026可能是通过增加玉米根际土壤反硝化微生物的丰度和活性实现减少土壤N_(2)O排放。研究结果为应用PGPR减少农田土壤N_(2)O排放提供一定的技术参考。

解淀粉芽孢杆菌SQ-2对水稻的促生作用

【目的】对实验室分离筛选得到的一株解淀粉芽孢杆菌SQ-2进行促生特性研究,确定该菌株对水稻促生的浓度范围与作用机制,并分析接种菌株前后的土壤菌群结构。【方法】利用钼蓝比色法与固氮酶试剂盒对菌株SQ-2的溶磷能力及固氮酶活性进行检测。将10^(2)、10^(4)、10^(6)、10^(8)和3×10^(8)CFU/mL的菌悬液接种至水培与土培水稻中,分别培养14 d和20 d后测定其水培、土培水稻的根茎干鲜重、茎长与茎粗。采用苯酚-次氯酸钠比色法、茚三酮检测法与3,5-二硝基水杨酸比色法测定土培水稻土壤中脲酶、蛋白酶与蔗糖酶的活性。利用pH计电位法检测土壤pH值,用对应试剂盒检测土壤速效氮磷钾含量及酸性磷酸酶活性,并对接种3×10^(8)CFU/mL组的土培水稻土壤进行根际细菌群落结构分析。【结果】菌株SQ-2对磷酸三钙的溶解量为229.63 mg/L,固氮酶活性为55.07 U/L。与对照相比,接种菌悬液浓度在10^(4)CFU/mL时,水培水稻根的干、鲜重增长最为显著;在接种浓度为3×10^(8)CFU/mL时,土培水稻根茎的干、鲜重增长最为显著。随着接种菌悬液浓度的升高,上述土壤酶活性与速效氮磷钾浓度都有着不同程度的增加,而接种菌株3×10^(8)CFU/mL的土壤pH值则由原来的7.83降至7.26。接种菌株SQ-2改变了水稻根际土壤中的菌落构成,显著提高了土壤α多样性的Ace、Chao、Sobs与Shannon指数。【结论】解淀粉芽孢杆菌SQ-2对土培、水培水稻均有不同程度的促生效果。在土培实验中,能够通过提高土壤酶活性、速效氮磷钾水平及改变土壤菌群结构来起到促生作用,为细菌菌肥的研发提供了新的菌株资源。

金银花容器苗对干旱胁迫下接种根际促生细菌的生理响应

在盆栽试验条件下,以金银花容器苗为试材,研究了不同干旱强度下接种蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)L90对植物生理特征的影响。结果表明:随着干旱胁迫强度的增加,金银花容器苗的光合速率和气孔导度逐渐降低;而干旱环境下接种L90可显著提高气孔导度,缓解干旱胁迫对净光合速率的抑制;且干旱强度增加,缓解效果增强。接种B.cereus L90可显著抑制干旱胁迫下金银花容器苗PSⅡ最大光化学效率、实际光化学效率和光化学猝灭系数的降低,抑制非光化学猝灭系数的升高。虽然L90并没有提高对照处理中光合色素的绝对含量,但可显著抑制干旱环境下金银花叶片中光合色素的分解。干旱显著降低了金银花叶片中细胞分裂素含量,增加了脱落酸(ABA)的含量;在干旱胁迫下,接种L90可显著提高叶片中细胞分裂素的含量,并可促使根部产生的ABA运输到叶片中。干旱胁迫程度较轻时,L90对金银花容器苗的相对含水量和相对电导率影响不显著;而在重度干旱时,同对照相比,干旱及接种L90处理的相对含水量分别降低20.56%和10.21%,相对电导率分别提高31.42%和16.08%,接种L90处理的变化幅度明显较小。因此,干旱生境下接种B.cereus L90,可增加叶片中细胞分裂素含量,抑制光合色素的分解及光合能力的下降,提高金银花容器苗在干旱环境中的适应能力。

干旱环境下接种根际促生细菌对核桃苗光合特性的影响

【目的】研究干旱环境下接种根际促生细菌(PGPR)对植物光合特性的影响,为PGPR在干旱逆境中的应用提供依据,为干旱地区造林及植被恢复提供技术支撑。【方法】采用盆栽试验,以产细胞分裂素的蜡样芽孢杆菌L90为供试PGPR菌株,以核桃苗为供试植物,利用LI-6400便携式光合作用仪研究中度干旱胁迫及干旱复水条件下接种L90对核桃苗叶片光合参数的影响。【结果】干旱胁迫(DR)及干旱环境下接种L90对核桃苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及叶绿素(Chl)含量影响显著。整个胁迫期间,同正常浇水处理相比,DR处理核桃苗叶片的Pn和Gs分别下降21.78%和29.47%,而接种L90处理仅下降11.62%和23.84%,干旱环境下接种L90可显著提高Gs,缓解干旱对Pn的抑制。除干旱胁迫初期外,随着干旱胁迫时间的增加,L90缓解干旱对Pn的抑制效果逐渐增强。随着干旱胁迫时间的延长,DR处理核桃苗叶片的Ci迅速降低后持续升高,而Gs持续降低,其光合性能同时受气孔因素和非气孔因素的限制;接种L90后核桃苗叶片的Ci和Gs持续降低,其光合性能主要受气孔因素限制。一定强度的干旱能够造成核桃苗叶片中Chl的分解或流失,在胁迫末期,同对照处理相比,DR处理核桃苗叶片的Chl含量显著降低9.22%;同DR处理相比,L90处理叶片Chl的含量显著增加9.49%,干旱环境下接种L90显著抑制了干旱胁迫后期Chl的降解。恢复供水后,同正常浇水处理相比,DR处理的Pn,Gs和Chl含量分别降低9.46%,10.29%和5.86%,Ci增加8.72%;同DR处理相比,接种L90处理的Pn,Gs和Chl含量分别提高7.01%,12.15%和5.81%,基本恢复到对照水平。接种L90有利于核桃苗叶片光合功能的快速恢复。【结论】干旱胁迫下,植物叶片的Pn,Gs和Chl含量均有不同程度的降低,而干旱环境下接种产细胞分裂素的蜡样芽孢杆菌L90能够在一定程度上抑制这种降低,延缓水分胁迫下非气孔因素对植物叶片Pn的限制,且更有利于恢复供水后叶片光合功能的恢复。

萎缩芽孢杆菌CNY01的生防特性及其对玉米的抗盐促生作用

【目的】从黄河三角洲盐碱地中筛选到具有抗盐促生作用的一株根际菌,制成菌剂用于缓解玉米植株的高盐胁迫。【方法】通过功能培养基、16S rDNA序列和全基因组分析,确定菌株种属以及对玉米植株的抗盐促生效果。【结果】从黄河三角洲盐碱地中筛选到一株可在0-16%的NaCl和pH 5-8的条件下正常生长的萎缩芽孢杆菌CNY01,该菌株可促进玉米在高盐条件下生长,具有降蛋白和解钾的能力,还可抑制青枯雷尔氏菌、串珠镰刀菌等病原菌的生长。玉米植株在含100 mmol/L NaCl的营养液中生长8 d时,施加菌株CNY01可使植株的生理株高、根长和鲜重分别提高38.80%(P<0.01)、23.73%和28.19%(P<0.01)。玉米植株在加100 mmol/L NaCl的高盐盆栽条件下生长28 d时,菌株CNY01可使植株的株高、地上鲜重和地下鲜重分别提高10.84%、41.87%(P<0.01)和23.29%。全基因组序列分析也预测出该菌株基因组中含有维持细胞渗透压、合成应激蛋白等缓解高盐胁迫的基因。【结论】从黄河三角洲盐碱地中筛选到一株具有防病促生功能的萎缩芽孢杆菌CNY01,对玉米植株有显著的抗盐促生作用,结合基因组结果预测到该菌株含有与抗盐促生相关基因,是重要的菌种资源。

3株丹参根际促生细菌的筛选、鉴定及作用评价

为筛选出对丹参根腐病菌层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)具有防治效果并能促进丹参生长的根际促生细菌(PGPR),采用稀释涂布平板法从丹参根际土中进行细菌分离,通过平板对峙法和吲哚乙酸(IAA)含量测定进行PGPR菌的筛选,并对筛选出的PGPR菌进行鉴定和生防、促生作用评价。结果表明,从丹参根际土分离获得的657株细菌中筛选出了3株PGPR菌(K03-4、Pp03-41、Pp146),经形态鉴定和16S rRNA基因序列分析鉴定,3株PGPR菌均为多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。K03-4、Pp03-41和Pp146对F.proliferatum的抑菌率分别为66.15%、61.03%、48.21%,均可分泌IAA,并有解无机磷、固氮和产嗜铁素的能力。盆栽试验结果显示,3株PGPR菌悬液对丹参根腐病的防效分别为83.46%、49.02%、68.31%,发酵液接种后丹参株高分别增加了29.77%、32.60%、27.64%,茎叶鲜质量分别增加了18.76%、30.57%、28.42%,分根数分别增加89.12%、76.53%、112.59%,根鲜质量分别增加了88.82%、122.49%、144.78%。综上,3株丹参PGPR菌兼具生防和促生作用。

一株热带芽孢杆菌的分离鉴定及促生作用研究

为了筛选高效植物根际促生菌株,分析菌株促生应用潜力,为微生物肥料的研发提供宝贵的菌种资源。采集了海南省乐东黎族自治县的根际土壤,采用稀释涂布法分离筛选促生菌株,研究其产吲哚乙酸(IAA)、铁载体、蛋白酶、溶磷的能力,通过16S rRNA基因系统发育分析和全基因组特征对新分离菌株进行物种鉴定。分离得到一株产多种促生活性物质的菌株S03,基于16S rRNA基因和系统发育树分析结果表明,新分离菌株S03与NR 157736热带芽孢杆菌(Bacillus tropicus)1A01406亲缘关系最近,结合全基因测序结果,确定菌株S03为Bacillus tropicus。Bacillus tropicus S03基因组全长5.42 Mb,碱基对G+C含量为36.02%,共编码5666个基因。通过GO数据库对比分析,S03具备促生物质(IAA、铁载体等)合成相关的基因。Bacillus tropicus S03的促生潜力良好,IAA产量为45.73 mg·L^(-1),溶解无机磷能力为82.30 mg·L^(-1),同时还具备产蛋白酶和铁载体的能力,Bacillus tropicus S03菌液可以显著促进小油菜的生长,提高产量和品质。Bacillus tropicus S03可以溶解无机磷,并产生IAA、铁载体、蛋白酶等促生物质,具有良好的促生应用潜力。

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。

短短芽孢杆菌DZQ3对烟草的促生及系统抗性诱导作用

植物根际促生细菌(PGPR)对植物的生长发育起到重要作用,是目前生态农业研究的热点之一。为了研究烟草根际生防菌株短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)DZQ3对烟草促生效果及诱导系统抗性,在温室内进行盆栽试验,以浸根加灌根的方式接种DZQ3。用测定各处理烟株生理指标的方法,包括烟株的农艺性状、生物量,烟草叶片叶绿素含量、电解相对渗透率、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶和过氧化氢酶等系统抗性相关指标及根系发育情况,评价接种DZQ3对烟株的影响。结果表明,DZQ3处理后烟株农艺性状及生物量好于对照,30 d时较为显著(p<0.05);系统抗性相关生理指标优于对照,60 d时最为显著(p<0.05)。生防菌DZQ3对烟草的生长发育具有促进作用,能够诱导系统抗性,增强烟草的抗病能力。

芽孢杆菌促进植物生长机制研究进展

利用植物-微生物协作提高作物产量是当前农业研究领域的热点。植物根际促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)是一种非常重要的土壤细菌,在土壤-植物生态系统中占据重要地位。而在众多PGPR中,芽孢杆菌占植物根际革兰氏阳性细菌总数的95%,是当前研究最为广泛的PGPR之一。结合近年来的研究结果,本文综述了芽孢杆菌几种不同促生(plant growth promoting,PGP)机制,如改善植物根际可利用的营养物质,产生植物激素,诱导植物抗性和抑制病原体等方面的最新研究进展,同时对该领域的研究发展方向进行了展望。

解淀粉芽孢杆菌L-H15的促生与抗病特性研究

对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)L-H15的促生抗病特性进行了研究,分析了全基因组序列中促生抗病相关基因,并在表型上对菌株形成生物被膜、根际定殖、固氮溶磷解钾、分泌铁载体和植物激素等能力进行测定。结果表明:L-H15具有形成生物被膜的能力,且在根系表面定殖的菌数超过10~5CFU/g,分泌铁载体的相对表达量为60.22%,分泌IAA、CTK和GA含量最多可达到61.35 pmol/L、48.93 ng/m L和82.46 pmol/L,对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌带直径分别为(8.67±1.15)mm和(2.50±0.50)mm。综上所述,解淀粉芽孢杆菌L-H15具有多重促生抗病能力,在未来实际应用方面具有良好的生防潜力。

番茄疫霉根腐病菌拮抗细菌HP8-1的鉴定及生物防治潜力

【目的】探究HP8-1在番茄上的生物防治潜力,为番茄疫霉根腐病的生物防治提供优良生物防治资源。【方法】通过形态学观察、生理生化特性检测并结合16S rRNA序列分析鉴定HP8-1菌株,探讨其对植物病原菌的抑菌效果和生物学功能及在番茄根际的定殖能力,并通过盆栽试验测定其对番茄疫霉根腐病的防治效果和对番茄生长的影响。【结果】HP8-1为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),对多种植物病原菌具有抑菌效果,具有解磷、分解蛋白、分解纤维素、产嗜铁素和产吲哚乙酸等生物学功能;HP8-1在番茄根系和根际土壤具有稳定的定殖能力,尤其是在接种疫霉菌的条件下其定殖量趋于增加并显著高于未接种疫霉菌的条件;HP8-1处理对番茄疫霉根腐病具有明显的防治效果,防治效果达到57.41%;同时,HP8-1处理显著促进番茄植株生长、提高叶绿素含量和根系活力。【结论】HP8-1菌株稳定定殖在番茄根系和根际土壤,防治番茄疫霉根腐病,促进番茄生长,是对番茄疫霉根腐病具有生物防治潜力的资源。

特基拉芽孢杆菌Bt-RS对盐胁迫环境下香蕉幼苗生长的影响

土壤盐渍化是世界性生态环境问题,是阻碍作物生长并致使农业生产损失的潜在非生物胁迫因子之一。利用植物根际促生菌促进植物生长,提高植物耐盐性,缓解植物所受的非生物胁迫被视为1种新兴有效可行方法。本研究以实验室前期于南海岛礁根际土壤中分离到的1株特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)Bt-RS为研究对象,利用功能培养基对其耐盐特性和耐盐促生性状进行定性定量分析,并进一步通过土壤盆栽实验评价该菌株在盐胁迫环境下对香蕉幼苗生长的影响。研究结果显示:Bt-RS菌株能够在NaCl含量为0~10%的条件下生长,能耐受多种类型盐分,具有产1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶能力;在1%~5%的NaCl浓度下能够分泌植物生长素吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA),最大产量值为6.4mg/L。盆栽实验结果显示:在正常条件下,接种菌株Bt-RS的香蕉幼苗相比未接种菌株其株高、叶面积、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部分干重、地下部分干重分别提高40.30%、93.00%、102.38%、81.08%、65.82%、50.50%;在200mmol/L盐胁迫环境下,接种菌株Bt-RS的香蕉幼苗与对照组相比在株高、叶面积、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部分干重、地下部分干重方面分别提高20.55%、65.01%、98.14%、144.93%、87.85%、54.01%;在正常条件与盐胁迫下接种菌株均能显著提高香蕉幼苗的株高、叶面积以及生物量(P<0.05),盐胁迫环境下的实验组与正常条件下的对照组相比在株高和叶面积上均无显著差异,因此通过施用菌株Bt-RS能够有效缓解NaCl对香蕉幼苗的胁迫,促进香蕉幼苗的生长。综上结果表明,特基拉芽孢杆菌Bt-RS具有较强的耐盐性以及产IAA和ACC能力,能够促进香蕉幼苗生长并在盐胁迫环境下显著提高植物耐盐性,可为开发与利用盐渍土提供菌株资源。

解淀粉芽孢杆菌对盐胁迫下棉花生长、产量及品质的影响

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)作为一种植物根际促生菌(PGPR),在提高植物抗逆和生长方面具有很大潜力。为探讨解淀粉芽孢杆菌对盐胁迫下棉花生长、产量及品质的影响,本研究采用大田三因素裂区随机设计,设置2个盐分水平(S0:0 g·kg^(-1);S1:5 g·kg^(-1) NaCl)、2个棉花品种(耐盐品种G1:LS220;敏盐品种G2:LS231)及2个菌剂处理(B0:未添加;B1:添加),共8个处理,每个处理3个重复。结果表明:盐胁迫显著抑制了G2品种苗期的生长,但添加解淀粉芽孢杆菌后,G2品种的鲜质量和干质量分别增加了42.5%和33.3%,叶片含水率提升了32.3%,SPAD值恢复为对照水平;Na+/K+值降低,籽棉产量提升了10.2%,纤维上半部平均长度、反射率、马克隆值、黄度和纺纱均匀指数等品质指标均有显著提升。相关性分析显示,株高、茎粗、叶面积等与棉花产量呈显著正相关。此外,菌剂对盐胁迫G1品种的生理缓解作用不显著,但显著提升了产量和纤维品质。研究表明,解淀粉芽孢杆菌能够通过调节生理性状提升盐胁迫下敏盐棉花的产量和品质。

互花米草根系促生菌的筛选及其挥发性有机物质鉴定

【目的】从互花米草根系菌当中筛选获得具有释放挥发性有机化合物(VOCs)促进植物生长能力的菌株,并对其释放的VOCs成分进行分析鉴定,为促进植物生长提供菌株资源和理论依据。【方法】以从互花评定米草根系中分离85株细菌为供试细菌,用二分隔培养皿与拟南芥共培筛选VOCs促生菌株,进一步评估多重促生功能,利用熵值法评定出最佳菌株;并通过形态学、生理生化、16S rRNA及gyrB基因分析定类;使用固相微萃取与气相色谱—质谱联用技术(GC-MS)鉴定该菌株VOCs成分。【结果】筛选出6株可通过释放VOCs促进拟南芥生长的细菌,即GXMZU2281、GXMZU2346、GXMZU2401、GXMZU3251、GXMZU3294、GXMZU4388。其中,GXMZU4388菌株具有溶磷、固氮、产铁载体、产吲哚乙酸(IAA)的促生活性,与对照组相比,在稀释20倍与100倍浓度菌液处理下,GXMZU4388菌株均能明显促进番茄生长,鲜重分别增加144.0%和186.2%,熵值法综合评定结果显示GXMZU4388菌株为最高分。GC-MS鉴定结果表明该菌株能产生9种VOCs成分,其中8种成分已被报道具有抑菌或促进植物生长的功能;6-甲基-2-庚酮、5-甲基-2-己酮、5-甲基-2-庚酮和3-甲基-2-戊酮的相对含量较高,占据主导地位。结合形态学观察、生理生化特性分析及16S rRNA和gyrB基因序列的分子生物学鉴定结果,确定GXMZU4388菌株为沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis)。【结论】GXMZU4388菌株在促进植物生长各方面均表现优秀,在低浓度下也能显著发挥其促进植物生长的能力,能释放多种有利于植物生长与抑菌的VOCs,在菌肥开发上有极佳的应用潜力。

一株产IAA芽孢杆菌ST37对油菜的耐盐促生作用

植物根际促生菌(PGPR)具有促进非生物胁迫下植物种子萌发和幼苗生长的特性。通过在盐胁迫下接种盐矿区污染土壤中分离的菌株ST37,评价其对油菜种子萌发和幼苗生长的促生作用,结合细菌形态特征和16S rDNA序列分析对其进行鉴定,同时测定ST37的耐盐能力及其产吲哚乙酸(IAA)、解钾、产铁载体、产1-氨基-环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的能力。结果表明,试验菌株ST37在盐胁迫下对油菜种子萌发和幼苗生长具有较好的促生效果,50 mmol/L NaCl处理下,种子发芽率、发芽势增长率均为6.67%,幼苗根长和株高增长率分别达到11.15%和235.40%;经理化性质分析和分子生物学鉴定,ST37菌株为Bacillus mobilis,具有耐受4%NaCl胁迫能力,在0~4%NaCl培养条件下均可分泌IAA,其分泌IAA含量最高为6.82 mg/L。ST37菌株还具有解钾、产铁载体和产ACC脱氨酶的能力。表明菌株ST37通过分泌IAA、解钾等多种方式缓解盐胁迫对油菜种子和幼苗生长的损伤,结果可为耐盐生物菌肥/剂的开发提供候选菌种资源。

黄瓜根际芽孢杆菌亲缘辨识特性研究

[目的]依据群集运动表型和16S rRNA基因序列信息研究黄瓜根际芽孢杆菌亲缘辨识能力,进而形成直接合作的多细胞行为,找到解淀粉芽孢杆菌SQR9的近亲菌株。[方法]采用高温处理和稀释涂布的方法从黄瓜根际筛选芽孢杆菌,得到菌株后分析其16S rRNA基因测序结果,结合swarming平板对峙表型对芽孢杆菌类群进行亚家族分类。最后通过24孔细胞培养板静置培养、salkowski比色法分析吲哚乙酸(IAA)产量和植酸酶活性测定的方法评价SQR9近亲菌株的促生潜力。[结果]初筛共选出118株芽孢杆菌,复筛后确定为21株。菌株swarming对峙后表现融合、半融合和对峙3种表型。在融合的27组菌株里,25组有100%相同的16S rRNA基因,而其余2组的基因相似度较低。产生边界的组合中只有10%(142对中只有15对)的16S rRNA基因相似度大于99%;半融合的基因相似性为99.5%~100%。菌株SQR9的亲近菌株P2、W-4和N-2在生物膜形成、IAA分泌和植酸酶活性等方面都接近SQR9。[结论]初步证明swarming表型与16S rRNA有一定的相关性,菌株SQR9近亲菌株P2、W-4和N-2都是潜在的根际促生菌。

潜在植物根际促生菌副地衣芽孢杆菌HMPM220325生物膜培养条件优化

副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)是一种革兰氏阳性、兼性厌氧、运动杆状的内生孢子形成细菌,其可作为潜在植物根际促生菌使用。本研究团队从水果发酵乳中分离出一株副地衣芽孢杆菌HMPM220325,该菌株在静置培养过程中可在气-液界面形成生物膜。【目的】探究不同环境因子对副地衣芽孢杆菌HMPM220325生物膜生物量的影响,为后期将其作为植物根际促生菌剂的开发利用提供数据支撑。【方法】采用结晶紫染色法定量检测不同环境因素和营养物质对副地衣芽孢杆菌生物膜形成的影响,并结合正交试验优化副地衣芽孢杆菌生物膜形成的最佳条件。【结果】副地衣芽孢杆菌生物膜形成的最佳环境条件是温度50℃、pH值9.0、培养36 h;最适培养基组成为麦芽糖15.0 g/L、尿素10.0 g/L、硫酸镁20.0 mmol/L、磷酸氢二钠2.5 g/L、牛心浸粉17.5 g/L。优化后的培养条件使得生物膜产量相较原培养条件提高约58.28%。【结论】本研究对副地衣芽孢杆菌在多种环境中的生物膜形成能力进行了深入探讨,并优化出该菌株生物膜培养的最佳条件,为其进一步作为植物根际促生菌剂的开发提供实验基础。