水稻根际固氮菌促生特点评论.doc

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1、水稻根际固氮菌促生特点评论植物根际促生细菌(plantgrowth-promotingrhizobacteria,简称PGPR)指存在于植物根际的能促进植物生长的细菌,具有固氮、解磷、产铁载体及分泌植物激素等生理活性,不仅能够促进植物生长,增加作物产量,还具有生物防治作用[1],因而成为许多学者研究微生物肥料的热点对象。目前,RanjanPatra等研究鹰嘴豆根际促生菌的分类和促生特性,发现45%的根际促生菌属于固氮菌属,而且有些菌株同时具有2种或3种PGP(plantgrowth-promoting)特性[2]。

2、Akhtar等研究PGPR菌株对扁豆的促生作用,发现PGPR菌株能够抑制致病菌的生长而有效的促进扁豆生长[3]。康贻军等阐述了PGPR菌株诱导体系抗性和诱导体系产生忍耐力两大促生机制[4]。部分PGPR可分泌有机酸溶解难溶磷酸盐,或分泌胞外磷酸酶降解有机磷,提高土壤中水溶性磷的浓度,有效地促进植物的生长[5]。铁是生物的必需元素,某些PGPR能合成各种对铁具有高亲和力的铁载体来螯合环境中的铁,供给植物细胞利用,改善植物的铁营养,防治碱性缺铁土壤植物缺铁失绿症的发生[6-7]。PGPR产生的铁载体可与植物根际病原微生

3、物争夺有限的铁营养,抑制病原微生物的生长,起到生物防治作用。许多PGPR可合成生理活性化合物,促进植物生长发育,或调控植物其他生命活动。植物生长激素(IAA)是由植物根际细菌产生的、研究最广泛的植物激素,可增加根的长度,刺激根毛的增生和延伸,促进植物的生长和发育。对分泌IAA的细菌进行研究,有利于将植物促生菌应用于农业生产[8-9]。本试验对分离自水稻根际的具有高效固氮、解磷、产铁载体等功能的固氮菌[10]进行分类和培养,接种菌株到水稻幼苗根部,研究它们的促生特性,以期为特异性微生物肥料的开发利用提供试验依据。1材

4、料与方法1.1材料1.1.1试验菌株固氮菌(Azotobacterspp.)16株菌株可与水稻凝集素反应,对水稻根系具有一定亲和性,由安徽农业大学微生物实验室分离保藏[10]。1.1.2水稻种子徐旱一号由安徽农业大学农学院提供。4学海无涯1.1.3试验培养基Hoagland半固体培养基、Ashby培养基、解磷培养基[10]、MKB液体培养基[11]、产生长激素IAA培养基[12]。1.1.4实验设备FOSSKjeltec8400全自动凯氏定氮仪;JA1103电子天平;LG10-2.4A高速离心机;VIS-7220型

5、可见分光光度计。1.2方法1.2.1菌落形态特征观察菌株菌液在Ashby固体培养基上稀释涂平板、斜面上划线培养3d,观察各菌落形态特征。1.2.2菌株生理生化特征研究[13]挑取各菌株单菌落,进行以下生理生化试验:革兰氏染色试验、芽孢染色试验、葡萄糖发酵试验、需氧试验、乙醇氧化试验、固氮试验、接触酶试验和类脂粒试验。1.2.3土壤栽培水稻幼苗在100mL小烧杯中加进100g土壤并灭菌,将水稻种子催芽后移栽至烧杯中,室外自然条件下积水培养3d得到成活的健康幼苗,将各菌株菌液按1%的接种量接种到水稻幼苗根部;在室外自然

6、条件下培养30d;测定各类生长数据。1.2.4半固体培养基培养水稻幼苗取Hoagland半固体培养基60mL于30mm×180mm试管中,无菌操作将催芽3d的水稻幼苗移栽试管中,3000lx光照培养箱中28℃培养15d,测定各类生长数据。1.2.5菌株固氮能力测定Ashby培养基培养菌体,采用FOSS全自动凯氏定氮仪测定培养物中的全氮含量(参照FOSS程序)。1.2.6菌株溶磷能力测定[14]取4mL解磷培养基分装至试管中,接种固氮菌株,28℃160r•min-1摇床培养7d;取菌悬液至10mL离心管中,5000r

7、•min-1离心15min;取1mL上清液到另10mL离心管中,加2mL水,加入1mL1mol•L-1H2SO4,再加1mL铁-钼酸试剂;混匀后反应15min,测定OD660。1.2.7菌体产铁载体能力测定采用MKB液体培养基培养各菌株,用CAS法[11]检测菌株合成铁载体能力,测定680nm波长[15]处的吸光值(A);另取2mLCAS检测液与2mL未接种的MKB液体培养基上清液充分混匀,同法测定的吸光值即为参比值(Ar);数据处理,计算A/Ar值,参照标准得到结果。1.2.8菌株分泌生长激素IAA能力测定参考文

8、献[12]测定菌株分泌生长激素IAA能力。4学海无涯2结果与分析2.1菌株菌落形态特征菌株在选择性平板上培养的菌落基本形态特征:形状均为圆形,菌落表面光滑,颜色有透明状、半透明状、白色、乳黄色和黄色。2.2菌株生理生化特征菌株的各生理生化特征如下:均为革兰氏阴性菌,均无芽孢和类脂粒,葡萄糖发酵、乙醇氧化结果均为阴性,生长均需氧,均有固氮能力,接触酶试验结果为

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