为促进木麻黄生长并解决根际土壤微生物群落结构和功能异常问题,本研究从木麻黄根瘤中筛选出具备固氮(N)、产细胞壁降解酶(蛋白酶和纤维素酶)、产生长素(IAA)、产铁载体、产氨气(NH3)、溶解磷酸盐等多种功能的8株菌株,其中LB08、LB 18、LB 19、LB42、LB46、LB63和LB69为类芽孢杆菌,LQ10为布鲁氏菌.菌液浸种试验显示:8株菌株均对木麻黄幼苗生长具有促进效果,其中菌株LB69显著提高了木麻黄种子萌发率和幼苗活力,增幅分别达19.7％和28.3％;菌株LQ10显著提升了根长和根系活力,增幅分别为48.2％和334.4％;菌株LB18和LB42分别对初期芽长和生物量积累具有最显著的促进效果,增长率分别为22.4％和32.8％.此外,浸种后幼苗多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等的同工酶谱条带数增多,个别条带增强,酶亚型多样性增加,抗逆能力增强.综上,本文所述8株菌株的添加对植物生长及抗氧化酶活性具有促进效果,有成为生物肥料的潜力.

目的:研究羔羊胃维生素B12胶囊原料药的药效物质基础。方法:用0.9%氯化钠溶液提取，通过饱和硫酸铵沉淀，采用二乙基氨乙基纤维素52和高压液相色谱(HPLC)方法分离、纯化凝乳酶和胃蛋白酶。用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和液相色谱-串联质谱测定相对分子质量。用HPLC分析原料药的氨基酸组成和抗氧化活性。依次用水、磷酸盐缓冲液和碳酸氢钠完全提取原料药，并进行体外1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2，2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐自由基消除活性测定。利用热水提法提取原料药中的糖蛋白，测定其对青春双歧杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、粪肠球菌的促生长活性，分别用HPLC和气相色谱-质谱方法分析其氨基酸和单糖组成。结果:纯化得到2种不同离子强度的凝乳酶F6-2、F7-2和胃蛋白酶F7-1的酶活力分别为27 557.10、17 532.60和17 728.15 U/g；SDS-PAGE分析显示3种酶的相对分子质量相似，为35 000~40 000。原料中含有16种氨基酸，其中疏水性氨基酸占总氨基酸含量的33.03%。当样品浓度为5 g/L时，3种提取物的ABTS自由基清除活力分别为(37.80±0.45)%、(23.20±0.78)%、(62.80±0.74)%; DPPH自由基清除活力分别为(57.87±0.55)%、(5.03±0.25)%和(26.67±3.10)%。糖蛋白提取物对青春双歧杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、粪肠球菌均有促生长作用，其中对德氏乳杆菌保加利亚亚种和粪肠球菌的促进作用差异均有统计学意义( P均<0.05)。糖蛋白的蛋白质链由15种氨基酸组成，多糖链由葡萄糖和乳糖2种单糖组成。 结论:利用多种色谱方法从羔羊胃原料药中分离、分析到至少2种凝乳酶和1种胃蛋白酶成分；原料药富含抗氧化活性成分；羔羊胃中糖蛋白成分具有体外促益生菌生长活性。

[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.

镰孢菌Fusarium spp.通常引起多种作物病害,但其中某些种类可作为植物内生菌从而提高植物的生长和抗逆性.因此,研究非农田生态系统镰孢菌物种多样性和生态功能具有重要的科学意义.本研究对分离自滩涂盐碱地盐生植物根际的 23 株镰孢菌进行了种类鉴定、非生物胁迫抗性及毒性评价研究.结果表明:经形态学和多基因联合建树分析(ITS+rpb2+tef1-α),这些菌株属于 7 个系统发育种,多数菌株属于尖孢镰孢菌 F.oxysporum、恶臭镰孢菌 F.foetens 和藤仓镰孢菌 F.fujikuroi.在 7 种非生物胁迫条件下[H2O2、亚硫酸氢钠甲萘醌(menadione sodium bisulfite,MSB)、KCl、山梨醇(sorbitol)、荧光增白剂(calcofluor white,CFW)、刚果红(congo red)、NaCl]测定菌株抗性,上述 3 种镰孢菌与Fusarium sp.1 表现出相似的抗性能力;Fusarium sp.2 和Fusarium sp.3 尤其在离子胁迫和渗透胁迫方面表现出较强的适应性;芳香镰孢菌F.ambrosium则对多种胁迫均比较敏感.PCR 检测表明大多数菌株含有恩镰孢菌素(enniatin)合成核心基因,约 1/3 菌株包含伏马菌素(fumonisin)基因,少量菌株含有单端孢霉烯族毒素(trichothecene)基因.只有少量菌株扩增出 six2、six9和six13等编码木质部分泌蛋白SIX(secreted in xylem)的基因.接种试验表明,多数菌株对拟南芥和 NL895 杨树无性系具有不同程度的致病性,只有少量菌株具有明显的促生效应;而所有菌株接种小麦幼苗均未引起病害.研究发现促生和致病菌株在毒素合成基因和 six 基因数量方面并无明显差异,表明还存在其他致病或促生机制.本研究揭示了盐生植物根系存在较为丰富的镰孢菌种类,而且存在致病或促生等方面的差异.本研究为深入研究营养方式转变的基因组演化特征和植物-镰孢菌的共生互作提供了模型.

[目的]从无量山国家级自然保护区森林根际土壤发掘具有多种生物活性的功能菌株,探究其开发应用潜力.[方法]采集无量山地区 25 个区域植物的根际土壤,采用选择培养基,分离鉴定磷酸盐溶解、固氮、溶锌和拮抗等活性菌株,进一步测定菌株分泌铁载体、ACC脱氨酶和吲哚乙酸等生物活性,并验证促番茄种子发芽和生长效果.[结果]分离鉴定得到解磷菌 70 株,固氮菌 27 株,解钾菌 8 株,拮抗镰刀菌的菌株 51 株.其中,YIM B08401 和YIM B08402 形态学结合生理生化特性和 16S rDNA序列测序,鉴定为白色伯克霍尔德氏菌(Burkholderia alba)和青岛假单胞菌(Pseudomonas qingdaonensis),两个菌株均具有磷酸盐溶解、固氮、溶锌和分泌铁载体的活性,最大可溶性磷含量为(455.63±59.65)mg/L和(878.95±64.78)mg/L;两株菌的促种子发芽试验结果接近,施加稀释 10 倍、102 倍和 103 倍的发酵上清液后,发芽率都维持在 82%-93%,明显高于对照组的 56%和 49%,施加菌株发酵液的处理组相较于空白对照组的长度都有显著增加.盆栽实验证明,两株菌株促生效果最明显的处理组在地上部长度、鲜重、干重、茎粗、根长、根鲜重、根干重方面的数据都显著优于对照组,YIM B08401 的上述指标相对于对照组分别显著增加了 89%、495%、268%、62%、53%、385%和 469%,YIM B08402 的上述指标相对于对照组分别显著增加了 118%、528%、477%、55%、37%、413%和 747%.此外,菌株YIM B08401 还具有拮抗病原菌和分泌ACC脱氨酶活性,YIM B08402 则还具有分泌吲哚乙酸的活性.[结论]无量山森林根际土壤蕴含具有多种生物活性的功能菌株,白色伯克霍尔德氏菌(B.alba,YIM B08401)和青岛假单胞菌(P.qingdaonensis,YIM B08402)具备开发为新型微生物肥料的应用潜力.

[背景]根瘤是植物-微生物共生的特殊结构,蕴含丰富的微生物资源.产铁载体根瘤内生细菌对促进结瘤固氮具有重要作用,但目前关于其是否对植物具有促生作用尚不明确.[目的]筛选鉴定达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)根瘤产铁载体内生细菌,明确其促生作用,为丰富植物促生菌资源提供新的途径.[方法]利用铬天青(chrome azurol S,CAS)培养基初筛产铁载体根瘤内生细菌,对目的菌株进行鉴定;通过液体发酵试验确定其产铁载体能力;利用促生功能培养基测定其他促生特性;利用不同盐浓度(0.01%-9.00%)、不同pH值(3.0-12.0)的酵母甘露醇(yeast mannitol,YMA)液体培养基和不同培养温度(4-60℃)确定其抗逆特性;通过盆栽试验初步验证其对植物的促生作用.[结果]48 株根瘤内生细菌可产铁载体,其中 9 株为高产铁载体细菌,分别为TG4、TG9、TG13、TG15、TG28、TG32、TG38、TG76 和TG78,铁载体相对表达量为 26%-93%;经鉴定,除了 TG28 为巨大普里斯特氏菌(Priestia megaterium),其余 8 株菌均为耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans);TG15、TG28、TG76和TG78具有产生长素(indole-3-acetic acid,IAA)(7.62-64.90 μg/mL)、1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)脱氨酶和固氮能力;而且在盐浓度 0.01%-5.00%、pH 4.0-12.0 和温度 4-37℃均可生长;TG15 和TG28 显著提高了达乌里胡枝子的茎粗,且 TG28 显著提高了株高.[结论]达乌里胡枝子根瘤中定殖有促生和抗逆效应较强的产铁载体细菌,但对植株的促生作用仅表现在形态发育方面,预测其分泌的铁载体等促生物质可能对共生的结瘤固氮细菌产生积极作用.

[背景]植物内生菌是微生物群落中一类非常重要的组成部分,是重要的微生物资源库,在植物促生、抗逆等多个领域有重要的研究和应用价值.[目的]进一步了解干旱荒漠区盐生植物内生真菌的多样性、群落结构和潜在功能特征.[方法]对生长在乌兹别克斯坦西咸海岸边的两种盐生植物毛足假木贼(Anabasis eriopoda abbreviated as AE)和展枝假木贼(A.truncata abbreviated as AT)的内生真菌群落进行扩增子测序分析.[结果]共获得 166 个 amplicon sequencing variants(ASVs),涉及 4 门 49 属,其中Neocamarosporium、Botryosphaeria和Alternaria及其所属高级分类单元是优势类群.多样性和群落组成分析显示两种盐生植物的内生真菌存在较为明显的差异,并包含一些潜在的新分类单元.基于PICRUSt2 和FUNGuild的功能预测结果表明这两种盐生植物内生真菌的潜在功能和营养方式多样且表现出宿主差异性.[结论]盐生植物内生真菌具有较高的多样性和潜在的资源价值,有待进一步挖掘和研究.

通过产生ACC脱氨酶降低胁迫乙烯水平并缓解盐胁迫危害,是植物根际促生菌(PGPR)促进宿主生长和抗逆的重要机制.本研究提出了利用PCR技术快速检测产ACC脱氨酶细菌的快捷方法.以编码ACC脱氨酶的acdS基因为标记,分别使用acdSf3/acdSr4、DegACCf/DegACCr和F1936f/F1938r三对引物,对多种盐生植物和美洲黑杨(Populus deltoids)的根部及根际土中分离得到的细菌菌株进行检测.结果表明,结合acdSf3/acdSr4引物和递减PCR(touchdown-PCR)方法时,能获得单一的特异性扩增条带且扩增成功率高;但DegACCf/DegACCr和F1936f/F1938r两对引物特异性较差.从247个菌株中检测到25株含有acdS基因,旨为今后研究植物根际细菌acdS基因遗传性及储备丰富的功能性菌株奠定基础.

[背景]中国盐碱地面积大、分布广、类型丰富,主要分布在东北、西北、华北及滨海地区,近年来的研究表明通过生物治理方式接种植物根际促生菌可提高植物对盐胁迫的抗性,从而加速盐碱地治理.[目的]初步揭示肠杆菌(Enterobacter sp.) FYP1101对盐胁迫下小麦幼苗的促生效应和机理,以期为该菌株的田间应用提供理论依据.[方法]基于涂布划线技术,以植酸磷培养基进行分离纯化,分别以Ashby培养基、无机磷培养基进行具有固氮、解无机磷能力细菌的初筛,之后对纯化所得细菌进行固氮、解植酸磷、解无机磷、产铁载体、产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶、产吲哚乙酸(IAA)能力的分析;基于16S rRNA基因序列对FYP1101做初步分类鉴定;设置3种处理(施加含FYP1101的颗粒菌肥,FP;施加不含菌的空载体颗粒,NK;颗粒菌肥和空载体颗粒都不施加的空白处理,CK),采用盆栽试验分析不同处理下的盐胁迫小麦生长性状及其根际土理化性质变化.[结果]共分离得到96株菌,其中一株编号为FYP1101的菌株耐盐性达8％,且具有较强的固氮能力[固氮酶活性为2.59 nmol C2H4/(h·mg蛋白)]、解植酸磷能力(2.70 μg/mL)、解无机磷能力(4.29 μg/mL)、产铁载体能力(D/d为2.88)、ACC脱氨酶活性[7.32 μtmol 6c-丁酮酸/(h·mg蛋白)]、产IAA能力(24.93 mg/L);基于16S rRNA基因序列,将FYP1101鉴定为Enterobacter属的菌株;FP相比NK和CK处理,显著提高了盐胁迫下小麦的叶绿素含量及地上和地下的生物量(提高约19％-54％),显著增加了根长(增幅约46％);根际土有机质和速效氮含量也显著提高,提高约52％-98％,根际土pH略降低(0.12和0.17),盐度升高约40％.[结论]Enterobacter sp.FYP1101具有多种植物促生特性,可显著影响盐胁迫下小麦幼苗根形态的建成,提高根际土营养、降低小麦对盐的吸收,促进小麦幼苗生长,在促进植物适应逆境胁迫方面具有良好的应用潜力.

从来源于盐碱地和重金属污染地的8株菌中筛选对盐胁迫下番茄幼苗具有明显促生作用的菌株,并研究这些菌株的相关生物学特性及其对番茄幼苗的盐耐受机制,检测菌株产1-氨基-环丙烷-1-羧酸(ACC)酶活、吲哚乙酸(IAA)产量、解磷、生物膜形成能力、耐盐性和菌株对盐胁迫下植株叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,叶片中丙二醛(MDA)、脯氨酸和叶绿素含量的影响.结果显示,其中4株菌(Pseudomonas protegensTM1109、Achromobacter sp.KY5104、Variovorax sp.TY4204和P protegens KY4410)在0.7％盐胁迫下对番茄鲜重增长效果更好,增长率范围为33％-50％.盐耐受机制研究结果显示TY4204和KY5104通过诱导或增强SOD和POD活性来清除番茄体内氧自由基对番茄的损伤.它们也可以合成ACC脱氨酶来抗盐胁迫,同时通过降低叶片中MDA含量来减轻番茄在盐胁迫下的损伤.TM1109和KY4410虽然不产生ACC脱氨酶,IAA产量水平也较低,但可以在盐胁迫下通过诱导或增强SOD和POD活性来清除番茄体内氧自由基对番茄的损伤,具备溶解有机磷能力,且TM1109可溶解无机磷并具备良好的生物膜形成能力,有助于番茄对营养的吸收和生物膜对离子的选择性吸收以抵抗盐胁迫.本研究表明TM1109、KY5104、TY4204和KY4410菌株可以通过多种作用机制来缓解番茄盐胁迫并促进番茄的生长.