松嫩草甸羊草和星星草根际PGPR菌筛选

摘要

化肥给农业生产带来巨大收益的同时，也造成了严重的环境污染。对植物根际筛选得到的优异PGPR（plant growth-promoting rhizobacteria，简称PGPR）菌株的研究有望缓解化肥带来的环境危机，并为促进植物生长提供理论依据。但从PGPR菌株在实际生产实践过程中往往存在容易衰退的现象，因此PGPR菌株的筛选是一个动态持续的过程。本文以羊草和星星草根际优良PGPR菌株为研究对象。通过测定其理化性质及促生特性，筛选出表现优异菌株9株。对这9株优异菌株进行了16SrDNA基因序列鉴定，最终成功鉴定出4株。主要的研究结果有如下几点:
　　1.利用ASSby和PKO选择性培养基分别从羊草和星星草两种供试植物根际共分离到PGPR菌株107株，其中包含固氮菌79株，分离自羊草根际的固氮菌有50株，分离自星星草根际固氮菌的有29株;溶磷菌27株，分离自羊草根际的溶磷菌有20株，分离自星星草根际的溶磷菌有7株，羊草和星星草根际的溶磷菌和固氮菌的分布情况都呈现出根表土＞远根土＞根表＞根内的分布趋势。
　　2.对固氮菌进行了固氮酶活性的测定，对溶磷菌进行了溶磷能力及培养液PH值测定，并对两种菌株分泌生长素能力以及耐盐碱能力做出了测定。在固氮能力方面，YCN-3菌株固氮酶活性最强，达200.64nmol C2H4·m L-1，与其他菌株相比，差异显著;在溶磷方面，YCP-19溶磷能力最强，达348.14mg/L，与对照组及其他溶磷菌株相比，菌株YCP-19溶磷量显著提高(P＜0.05);分泌生长素方面，YCN-2，YCP-21分别达到31.24μg/m L和27.60μg/m L，与对照组相比，这两株菌株分泌生长素能力均显著高于对照组，而且分泌能力显著高于其他菌株(P＜0.05);耐盐碱方面，YCN-3和YCP-19耐盐碱能力较好。
　　3.9株优异菌株对羊草的促生效果:对羊草根长的促生方面:YEN-3与对照组相比，根长提高了22.7％，对宿主植物羊草的促生效果比较明显。对羊草株高的促生方面:YCN-5对宿主植物羊草的促生效果最好，比对照组高出12.7％。对羊草干重的促生方面:XXP-21对非宿主植物羊草的单株干重促生效果最好，与对照组相比提高了28.6％;YCN-3对宿主植物羊草的单株地上干重促生效果最好，与对照组相比提高了21.7％;各菌株对地下干重促生效果不显著。对羊草磷含量的促生方面:YCP-25对宿主植物羊草全株磷促生效果最好，比对照高出29.7％，XXN-11对羊草地上磷的促生效果最好，比对照组高出26％，XXP-21对对羊草地下磷的促生效果最好，比对照组高出16.3％。
　　4.对分离得到的9株优良PGPR菌株进行了16SrDNA分析。最终鉴定出4株其中YCN-5，XXN-11属于芽孢杆菌属(Bacillus)，YCN-2,XXP-21均属于鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。为后续生物肥的研制提供了优势菌株。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 PGPR的概念及促生特性

1．1．1 PGPR的概念

1．1．2 PGPR的促生特性

1．2 溶磷菌研究进展

1．2．1 溶磷菌的研究意义

1．2．2 溶磷菌的溶磷机制，研究方法及进展

1．2．3 溶磷菌的促生特性及鉴定

1．3 固氮菌及对植物促生作用研究进展

1．3．1 固氮菌联合固氮的意义

1．3．2 固氮菌活性的测定方法

1．3．3 固氮菌的其他体外促生特性

1．4 PGPR菌肥研究进展

1．5 菌种的16S rDNA鉴定

1．6 研究的目的与意义

第2章 材料及方法

2．1 材料

2．1．1 供试材料

2．1．2 样地概况

2．1．3 主要使用仪器

2．1．4 主要用培养基

2．2 试验方法

2．2．1 样品采集

2．2．2 样品处理

2．2．5 固氮能力能力测定

2．2．6 生长素分泌能力测定

2．2．7 耐盐碱能力测定

2．2．8 菌株促生能力测定

2．2．9 优良菌株的16SrDNA鉴定

第3章 结果与分析

3．1 固氮菌数目及分布统计

3．1．1 两种宿主植物根际土固氮菌的数量变化

3．1．2 固氮菌分布

3．2 溶磷菌的溶磷水平及其分布情况

3．2．2 溶磷菌的复筛及与pH之间的关系

3．3 优异PGPR菌株的形态特征及其格兰氏染色

3．4 固氮菌固氮酶活性的测定

3．4．1 标准曲线的绘制

3．4．2 固氮菌固氮酶活性

3．5 分泌生长素能力

3．6 耐盐碱能力

3．6．1 耐盐能力

3．6．2 耐碱能力

3．7 菌株对羊草的促生情况

3．7．1 芽率的测定

3．7．2 不同菌株对羊草根长的影响

3．7．3 不同菌株对羊草株高的影响

3．7．4 不同菌株对羊草干重的影响

3．7．5 不同菌株对羊草磷的影响

3．8 优异PGPR菌株的PCR扩增

3．8．1 菌株DNA的PCR扩增

3．8．2 检测目的片段和载体的连接及测序

3．8．3 菌株序列同源性比对及其系统发育树的构建

第4章 讨论

结论

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的学术论文

声明

致谢