耐铝根际菌的筛选及其对茶树耐铝行为的影响

摘要

铝(Al)毒害是酸性土壤中限制植物生长的主要因素。根际是土壤铝与植物体相互作用的首要活跃界面,存在着大量对植物生长代谢具有重要影响的根际细菌。而了解这些根际微生物在植物铝毒害过程中的功能作用,对于揭示植物耐铝毒的本质以及有益微生物的有效运用具有重要学术意义和实际价值。
　　本实验以福建安溪铁观音为研究对象,从其根际土壤中分离筛选出47株耐铝细菌,对这47株细菌进行产ACC脱氨酶活性、分泌铁载体、生长素能力以及溶磷、固氮能力等促生指标的测定,以产ACC脱氨酶活比最高的8株细菌进行小麦种子发芽实验,其中在6株细菌的处理下的小麦发芽率高于空白对照,以ACC酶活比和发芽率为主,参照其它促生性能指标选取出3株细菌T3、T6、TJ3作为目标菌株,经过16sDNA测序鉴定这三株菌分别为:B.anthinaT3(BurkholderiaanthinaT3(KC756419)),洋葱伯克霍尔德菌T6(BurkholderiacepaciaT6(KC756420))和荧光假单胞菌TJ3(PseudomonasfluorescensTJ3(KC756421))。
　　对这三株菌进行Al3+吸附实验,按时间、pH和温度条件分析其吸附特性。结果表明,T3的平衡时间最短,在10min的时候达到其最大吸附率为92.95％(吸附量为13.31mg/g),TJ3在40min的时候到达最大吸附率55.31%(吸附量为36.64mg/g),T6在50min的时候达到最大吸附率81.88%(吸附量为25.53mg/g);在pH分别为2.0、3.0、4.0、5.0的条件下测定60min后菌株吸附Al3+的能力,发现在pH为5.0时,三株菌对Al3+的吸附能力最高,其中TJ3的吸附量最大为26.89mg/g,其次为T623.24mg/g,T3的吸附量最低为11.63mg/g;在温度为20oC、30oC、40oC条件下分别测定60min后菌株吸附Al3+的量,结果显示在不同温度处理对菌株吸附Al3+的能力没有明显的影响,菌株吸附Al3+的量的规律为TJ3>T6>T3。从结果可以发现,TJ3的铝吸附量是三株菌中最高的,其次为T6,T3的吸附量是最低的。
　　按不接菌(CK)、接B.anthinaT3(T3)、接洋葱伯克霍尔德菌T6(T6)、接荧光假单胞菌T3(T3)四个处理设计盆栽实验,将菌株与茶苗建立共生环境培养,50天后收获。对茶苗的根茎叶以及土壤进行处理分析,测定样品中总铝和不同形态铝的含量。结果发现,加菌处理后的植物根部分总铝含量都高于空白对照,T3高于34.98%,T6高于73.35%,TJ3高于32.62%;对土壤样品进行连续浸提实验,在土壤中提取出三种形态的铝:交换态铝(A13+)、酸溶性无机铝和腐殖酸铝,这三种铝形态在土壤中的含量大小均为腐殖酸铝>酸溶无机铝>交换态铝。在不同菌株处理下的土壤中的交换态铝(A13+)的含量大小变化规律为T3>T6>CK>TJ3。
　　采用连续浸提法在植物中提取出两种形态的铝即交换态铝(A13+)和酸溶性无机铝。其中在根部,接菌处理的茶苗所含的交换态铝均低于空白对照,T3低于11.58%,T6低于34.19%,菌TJ3低于37.98%。在根部的酸溶性无机铝含量的变化规律是:T6处理下的含量低于空白对照的11.02%,其余两株菌都高于空白对照,其中T3高于空白对照的0.49%,TJ3高于空白对照的5.48%。
　　在对植物进行SOD活性、POD活性、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白含量等生理生化指标测试,结果显示接菌处理的茶苗的根部SOD活性均低于空白对照,其中T3处理的样品比空白减少9.05%,T6处理的样品比空白减少了12.60%,TJ3处理的样品比空白减少12.72%;四中处理下的样品POD活性变化规律为:T6>CK>TJ3>T3,其中T6处理下的样品POD活性比空白增加了23.81%,而T3和TJ3处理的样品的POD活性分别比空白减少了30.27%和16.67%;MDA含量变化规律为:T3>T6>TJ3>CK,接菌处理下的样品MDA含量分别比空白30.91%,30.89%和27.61%;脯氨酸含量的变化规律为:T3>T6>TJ3>CK,接菌处理分别比空白增加59.95%,33.72%和12.11%;可溶性糖含量的变化规律为:CK>T3>T6>TJ3,其中T3处理的样品比空白减少7.53%,T6处理的样品比空白减少18.43%,TJ3处理的样品比空白减少23.26%;可溶性蛋白含量的变化规律为:T3>TJ3>CK>T6,其中T3处理的样品比空白增加14.76%,TJ3处理的样品比空白增加10.81%,T6处理的样品比空白减少6.87%。
　　数据结果表明接入不同的根际促生菌对茶树的生长有着一定的影响;而茶苗的生理生化指标的变化规律与茶树体内所含总铝以及不同形态铝的含量的变化有一定的规律,表明根际促生菌还能够通过影响茶树对铝的吸收的影响间接影响茶树的生长。

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第一章 绪论

1.1 土壤铝毒的研究

1.2 铝对植物生长的影响

1.4 根际促生菌的研究

1.5 本实验的研究目的与意义

第二章 茶树耐铝根际菌的筛选、鉴定及对Al3+吸附特性

2.1 试验材料

2.2 仪器与试剂

2.3 实验方法

2.4 结果与分析

2.5讨论

第三章 根际菌对茶树吸铝特性的影响

3.1材料与方法

3.2结果与分析

3.3讨论

第四章 根际菌对茶树耐铝生理生化指标的影响

4.1供试材料

4.2植物生理生化指标测试

4.3 结果与分析

4.4讨论

第五章 全文小结

5.1 总结

5.2 研究创新

5.3 研究展望

参考文献

致谢