[目的]本研究分析三株固氮菌PGPR性状特征及其对中国青菜产量和土壤酶活的影响.[方法]氮(N)-修复(固氮)细菌被认为是一种能够促进植物生长和增产的施氮方式.在本研究中,我们用无氮培养基分离出了30株根际固氮细菌:11株来自小麦根际,16株来自中国青菜根际和3株来自莲花根际.基于16S rDNA序列分析,对小麦、中国青菜和莲花等植物根际中属于类芽孢杆菌属的主要固氮细菌进行研究.[结果]本研究从这30株固氮菌中筛选出三株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus)的细菌,分别命名为P-4、W-7和L-3,它们的固氮酶活性不但高于对照组(圆褐固氮菌),而且可以有效抑制两种或三种植物病原菌的生长,即核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)、玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae)和棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae).菌株W-7还具有溶解难溶磷的能力,中国青菜在接种菌株W-7和L-3后,其鲜重显著增加,同时改变了田间土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性;而接种了菌株P-4对植物的生长和酶活性没有显著的影响.[结论]土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性与中国青菜的生物量呈正相关.同时,菌株W-7和L-3具有促进植物产量和提高土壤质量的良好潜力.

[背景]根际促生菌可以促进植物生长、提高植物抗性.茶树根际具有特殊的根土微生物生境,可以获得具促生作用的有益微生物.[目的]探究4株茶树根际促生菌菌株的分类地位及促生作用,筛选优良的根际促生菌菌株.[方法]通过形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列同源性比对鉴定4株茶树根际促生菌,采用钼锑抗比色法测定溶磷量,通过比色法测定ACC脱氨酶活性、CAS法测定产铁载体能力、Salkowski法测定产IAA (Indoleacetic acid)的能力进行促生作用研究,通过盆栽实验测试白菜、空心菜、苋菜及水稻的株高及鲜重以分析促生效应.[结果]鉴定KKS-6-N1为放射型土壤杆菌(Agrobacterium radiobacter),KKS-7-N7为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),GD3为Pseudomonas hunanensis,GD12为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus).固氮菌株KKS-6-N1可产铁载体;固氮菌株KKS-7-N7具有解磷及产铁载体能力,分泌的IAA含量高达101.29mg/L;解钾菌株GD3具溶磷能力,分泌的ACC脱氨酶酶活为8.09 pmol/(mg·h),相对铁载体含量为0.31;具固氮解钾性能的菌株GD12分泌的ACC脱氨酶活性为14.46 μmol/(mg·h).盆栽试验表明,4个菌株对白菜、空心菜、苋菜的株高和鲜重均有明显促进作用,尤以GD3效果更甚.[结论]茶树根际促生菌菌株Pseudomonas hunanensis GD3促生作用显著,具有开发成微生物菌肥的潜力.

植物根际促生菌(PGPR)具有促进植物生长的作用.从盐碱地植物根际土壤中分离筛选耐盐菌,测定其在盐胁迫下的1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性、吲哚乙酸(IAA)合成能力、嗜铁素合成能力、无机磷溶解能力,以及在Ashby无氮培养基上的生长情况;并对同时具有以上促生功能的耐盐菌进行不同盐浓度下的促生功能测定、小黄白(白菜Brassica pekinensis的一个品种)种子萌发促生实验和菌株鉴定.结果显示,在筛选得到的15株耐盐菌中,菌株YZX4在10 g/L NaC1浓度下同时具有多种促生特性.在不同盐浓度下促生功能测定实验中,当盐浓度为10g/L时,菌株的ACC脱氨酶活性(以a-KA/Pr计)、IAA合成量和嗜铁素相对含量最高,分别为11.07(±1.89) μmol mg-1 h-1、36.42(±1.81) mg/L和0.61(±0.15),且随着盐浓度的增加而降低;在20 g/L盐浓度下,该菌株的固氮量、有机磷溶解量和无机磷溶解量最高,分别为4.79(±1.61) mg/L、1.68±(0.04) mg/L和23.77(±1.30) mg/L.在小黄白种子萌发促生实验中,当盐浓度为5.84 g/L时,YZX4的菌液(105 CFU/mL)对小黄白的种子萌发率、幼苗根、茎长和平均鲜重分别提高了7.19％、17.33％、23.85％和22.69％.根据形态特征、生理生化鉴定结果和16S rDNA序列分析,初步确定菌株YZX4为油菜假单胞菌(Pseudomonas brassicacearum).上述研究结果表明在盐胁迫下同时具备多种促生特性的菌株YZX4可作为盐碱地改良微生物菌剂的优良菌源.

为获得玉米根际高效溶磷促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,采用选择培养方法从玉米根际土壤筛选出优良PGPR菌株,测定其溶磷及分泌吲哚乙酸(IAA)的能力,并对优良菌株进行鉴定;采用盆栽试验研究菌株的促生作用.结果分离到2株优良PGPR菌株CH07和FD11,其溶磷量分别为368.5 mg/L和321.5 mg/L,产IAA量分别为30.93 mg/L和15.93 mg/L.形态学特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果表明,CH07为芽孢杆菌属(Bacillus aryabhattai),FD11为链霉菌属(Streptomyces maritimus).最后通过盆栽试验对这2株细菌分离物的促生效果进行比较,结果发现,CH07、FD11,尤其是CH07与FD11的复合物,对苋菜的株高及地上部鲜重有积极作用,可作为研制生物肥料的优良菌株资源.

获得辣椒根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)并探究其抗病促生特性.采用固氮、无机磷和有机磷培养基从江苏省徐州市采集的辣椒根际土壤中分离筛选根际促生菌株(PGPR),通过形态特征及16S rDNA序列分析进行菌株鉴定,对菌株的固氮、解磷、分泌3-吲哚乙酸(IAA)能力及对4种辣椒病害病原菌抗病能力进行探究.得到13株辣椒PGPR菌株,经鉴定分别属于Bacillus、Pseudomonas、Lelliottia、Siccibacter、Achromobacter、Microbacterium和Paenibacillus;13株PGPR菌株均有固氮功能;其中7株可解有机磷,分别属于Lelliottia、Bacillus、Siccibacter、Microbacterium、Paenibacillus;5株可解无机磷,分别属于Lelliottia、Bacillus、Siccibacter、Pseudomonas;3株具有分泌IAA能力,分别属于Lelliottia、Siccibacter、Bacillus;5株具有抗病能力,分别属于Bacillus、Lelliottia、Siccibacter.辣椒根际土壤含有在农业生产上具有潜在的应用价值的多功能根际促生菌.

为获得苦参根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)并明确其促生特性,以促进复合菌肥在苦参育苗基质中的应用.采用平板涂布法从三年生苦参根际土壤中分离根际高效固氮细菌,通过形态特征、生理生化特性及16S rRNA基因序列进行鉴定,测定其产IAA、溶磷等促生能力及固氮酶活性,筛选出优良菌株进行盆栽苦参苗的促生作用研究.结果 分离出了20株苦参根际PGPR菌,经鉴定分别属于假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、剑菌属(Ensifer)、节杆菌属(Arthrobacter)以及表皮葡萄球菌属(Staphylococcus);其中有10株为假单胞菌属和4株芽孢杆菌属菌株;其中芽孢杆菌属菌株NF2-4产IAA能力及溶磷能力(分别为451 mg/L和1.908 mg/L)的综合能力较强,其固氮酶活性为1.24 nmol/(g·h),选取NF2-4和促生能力较强的假单胞菌属NF1-17作为复合菌肥进行盆栽试验,结果表明:对苦参幼苗的促生长能力大小为复合菌剂>菌剂NF2-4>菌剂NF1-17>对照组.复合发酵菌剂对苦参幼苗表现出的最好的促生效应.

发掘与利用白芷根际细菌促生潜力,为白芷高产优质提供新途径.使用功能性培养基分离筛选白芷根际中具有较强促生潜力的植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR),通过形态特征及16S rDNA序列对菌株进行综合鉴定,采用盆栽试验验证所筛PGPR菌株对BZA001和BZB003两个白芷品种(系)的促生效果.分离出白芷根际细菌共77株,23株具有固氮能力,20株具有溶解无机磷能力,4株具有产铁载体能力,7株具有产IAA能力,所有菌株均无解钾能力;31株促生潜力较强的PGPR多属于芽孢杆菌属(Bacillus),占64.52％;所有菌株以Klebsiella属XI-1菌株综合促生能力最强,在不施肥条件下该菌株对BZA001和BZB003两个白芷品种(系)的生长及产量均有显著促进作用,增产率分别为31.85％和64.59％,在一定程度上缓解了缺肥对白芷生长的限制.白芷根际促生菌中芽孢杆菌数量最多;但所筛克雷伯氏菌株XI-1综合促生潜力最强,可显著提高白芷产量,具有发展为白芷微生物菌剂的潜质.