岷山红三叶根际促生菌及有益特性研究

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1、分类号密级UDC单位代码10733甘肃农业大学博士学位论文岷山红三叶根际促生菌及有益特性研究BeneficialcharacteristicsofPGPRfromTrifoliumpretenseL.cv.Minshan荣良燕指导教师姓名姚拓教授(甘肃农业大学兰州730070)学科专业名称草学研究方向草地生态、资源与环境论文答辩日期2015年5月25日学位授予日期2015年6月答辩委员会主席李春杰教授评阅人贾宏涛教授米福贵教授韩烈保教授2015年5月25日项目来源国家自然科学基金31360584甘肃省农牧厅生物技术专项GNSW-2014-28甘肃农业大学博士学位论文缩略词

2、缩写英文名称中文名称PGPRPlantgrowthpromotingrhizobacteria植物根际促生菌LBLuria-BertanimediumLB培养基PKOPikovskaia’smediumPKO培养基NFMNitrogenfreemediumNFM培养基CCMCombinedcarbonmediumCCM培养基ISRInducedsystemicresistance诱导系统抗性IAAIndoleaceticacid吲哚乙酸CPCrudeprotein粗蛋白CACrudeash粗灰分NDFNeutraldetergentfiber中性洗涤纤维ADFAcidde

3、tergentfiber酸性洗涤纤维HPLCHighperformanceliquidchromatograph高效液相色谱仪ARAAcetylenereductionassay乙炔还原法PCRPolymerasechainreaction聚合酶链反应NCBINationalcenterbiotechnologyinformatoin美国生物技术信息中心I甘肃农业大学博士学位论文摘要岷山红三叶(TrifoliumpretenseL.cv.)是甘肃省高寒阴湿地区药草兼用型高产优质牧草。该牧草异黄酮含量为大豆异黄酮的10倍，是提取天然异黄酮的优良资源。至2015年，岷县岷山红

4、三叶留床面积将达到6666hm2。目前，岷县地区岷山红三叶增产、防病的传统方法是使用工业化肥和农药。这一传统生产方式导致土壤退化，土壤肥力下降，草产量下降，土壤微生物区系多样性破坏等问题。生物菌肥在其它作物中的开发利用为解决这一问题提供了新的思路和途径。利用从岷山红三叶根际（根系及根表土）分离筛选的优良促生、生防菌研发生物菌肥有可能在增产的同时实现对工业化肥、农药的部分替代或完全替代，以降低生产成本，防治土壤退化，保护土壤微生态环境。目前，适用于岷县地区岷山红三叶的促生、生防菌肥尚未见报道。本研究以岷山红三叶为研究对象，旨在从岷山红三叶根系及根表土壤分离、筛选具有固氮、溶

5、磷、分泌IAA、拮抗病原菌能力的菌种资源，研究筛选的优良促生、生防菌株的生物学特性，并利用16SrDNA序列分析进行菌种资源的鉴定，初步探究优良促生菌的溶磷途径。通过盆栽试验研究促生、生防菌制成的生物菌肥替代部分化肥对岷山红三叶生长和品质的影响。主要研究结果如下：1.岷山红三叶根际促生菌资源特征、促生特性存在很大差异岷山红三叶根际分离出12株根瘤菌，在YMA(酵母甘露醇琼脂)培养基上生长速度较慢，其固氮酶活性在0.42~4.88μmoLC2H4/mL•h之间。固氮酶活性大于2.00μmoLC2H4/mL•h的有5株，固氮酶活性最强的是MHSG8，MHSG8固氮酶活性显著高

6、于其他菌株(P＜0.05)。筛选出分泌IAA菌株20株，在King培养基上生长状况较好。分泌IAA能力较强的菌株有5株，分泌IAA量在9.35~12.01μg/mL之间。菌株MHS19IAA分泌量最大，且显著高于其他菌株(P＜0.05)。筛选出溶磷菌26株，溶磷能力较好的菌株有6株，溶磷量在50.34~269.50mg/L之间。溶磷能力大于150mg/L的有4株。MHS30溶磷能力显著高于其他溶磷菌株，溶磷量达到269.50mg/L(P＜0.05)。剔除酵母膏和FeSO4•7H2O的PKOC2培养基比PKO、PKOC1培养基更适合筛选根际溶磷菌。葡萄糖、MgCl2•6H2

7、O、(NH4)2SO4是影响溶磷菌溶磷能力的关键因子，最适宜添加量分别为18.19g、3.21g、0.08g。2.筛选出具有较好促生特性的菌株通过评价供试菌株固氮酶活性，溶磷能力、分泌IAA及拮抗病原菌能力发现，菌II甘肃农业大学博士学位论文株MHSG8固氮酶活性较高(4.88μmoLC2H4/mL•h)；菌株MHS7、MHS27、MHS30和MHS49溶解磷酸钙能力较强(153.00~269.50mg/L)；菌株MHS19、MHS13分泌IAA量较大(11.65~12.01μg/mL)，菌株MHS7、MHS27、MHS31、