白刺花根瘤菌与非根瘤菌在不同培养条件下互作模式的转变

【目的】除根瘤菌外,豆科植物根瘤中还存在着大量的非根瘤菌,它们存在的意义及其潜在的生态学功能还不清楚,尤其是它们与根瘤菌间的互作机制更需揭示。【方法】以从陕北旱区野生白刺花根瘤中分离得到的根瘤菌和非根瘤菌为研究对象,采用共培养、二分隔平板实验和单独培养的方法,于正常培养条件下从白刺花根瘤中筛选出有互作效应的菌株,测定其对p H和Na Cl的耐受性以及对各种氮源的利用情况,并通过根瘤菌的菌落直径、生长曲线和多糖产量来表征其互作效应,进一步探明互作菌株在盐碱和营养胁迫条件下互作效应转变的机制。【结果】在盐碱胁迫下,非根瘤菌Pseudomonas oryzihabitans BT-147和Priestia aryabhattai BT-59对Rhizobium azibense BT-170互作效果由正常培养条件下的抑制转变为促生,与对照组相比试验组R.azibense BT-170菌落直径分别增加了0.803 mm和1.034 mm。Bacillus siamensis BT-9-1在正常培养条件下抑制Mesorhizobium metallidurans YC-39的生长,而在盐碱胁迫下表现为促生作用,与对照组相比试验组M.metallidurans YC-39菌落直径增加了1.019 mm,多糖产量由1.088μg/m L增加到2.555μg/m L。在以谷氨酸作为唯一氮源时,Pseudomonas oryzihabitans BT-147和Priestia aryabhattai BT-59对R.azibense BT-170的互作效果转变为促生作用,R.azibense BT-170试验组与对照组菌落直径差分别达到1.348 mm和2.196 mm,其多糖产量从对照组的0.559μg/m L分别增加到0.821μg/m L和3.341μg/m L。【结论】在盐碱和氮源的胁迫下,非根瘤菌Pseudomonas oryzihabitans BT-147和Priestia aryabhattai BT-59对R.azibense BT-170互作效果由正常培养条件下的抑制转变为促生,并显著提高了R.azibense BT-170多糖的产量(P<0.05),不同培养条件下根瘤菌与非根瘤菌互作模式的转变,提高了根瘤菌的抗逆性,扩大了根瘤菌可利用氮源的范围,揭示了非根瘤菌在根瘤微生态中所发挥的作用,并从体外简化了根瘤微生态中复杂的相互作用。

白刺花根瘤中分离细菌的物种多样性及其促生效应

【目的】除根瘤菌外,豆科植物的根瘤中还广泛存在大量的非根瘤菌。与植物其他组织中的内生细菌相比,对根瘤中非根瘤菌的物种多样性尚缺乏系统研究,它们存在的意义及其生态学作用更需深入研究和探讨。【方法】以陕北黄土丘陵沟壑区野生豆科固氮灌木白刺花为研究对象,通过传统培养法对白刺花根瘤中根瘤菌和非根瘤菌的物种多样性开展全面系统的研究,评价菌株的促生特性,并验证其对小麦的促生效果。【结果】从陕北6个不同县区的白刺花根瘤中共筛选获得320株内生细菌,16S rRNA基因系统发育分析将它们鉴定为4门7纲17目35科55属,其中假单胞菌属(Pseudomonas,18.44%)、芽孢杆菌属(Bacillus,17.81%)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium,11.56%)是白刺花根瘤中的优势菌属。回接试验表明,中慢生根瘤菌属菌株和苍白杆菌属菌株HL-2均能与宿主植物白刺花共生形成根瘤。对宝塔区的192株白刺花根瘤内生细菌进行促生特性研究,结果显示115株细菌具有固氮能力,20株细菌具有较好的溶磷能力,78株具有分泌吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)的能力,18株分泌铁载体。从中选取了4株优良菌株,通过单菌及多菌混合接种,测定它们对盆栽种植的小麦农艺的促生作用,结果表明处理组HIJ对小麦的株高和鲜重分别提高了49.65%和140.00%,处理组HK对小麦的根长提高了45.84%,处理组IK对小麦幼苗的叶绿素含量提高了25.48%。【结论】白刺花根瘤中具有物种多样的非根瘤菌。本研究结果对进一步探明此类微生物资源在自然生态系统中的作用和丰富内生细菌资源库有重要的科学意义,同时也为它们在陕北干旱区生态恢复中的应用提供理论依据。

生物农药研究进展(综述)

论述了近１０年来源于植物、微生物和动物的生物农药研究进展。其中，微生物农药研究包括苏云金杆菌（Ｂｔ）晶体蛋白的基因研究，蜡状芽孢杆菌（Ｂ．ｃｅｒｅｕｓ）和枯草芽孢杆菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）中的抗菌多肽、非病原根瘤菌诱导的植物系统获得抗性，链霉菌中的阿维菌素、抗生素生物合成基因中的聚酮合酶基因，杀虫真菌中的绿僵菌研究进展等；植物农药研究包括生物碱、萜类、皂角甙等；动物农药研究包括抗菌蛋白的研究进展等。