水稻根际促生菌的筛选及对水稻的促生作用

摘要

我国农业生产主要依赖化学肥料和农药,但随着化肥和农药的过量使用,造成农作物品质日趋下降、农田土质日趋恶化、环境污染日趋严重等一系列问题,严重影响农业的可持续发展。微生物肥料具有肥效高、成本低、节约能源、对环境无污染等特点,它的作用主要有产生和协助植物对营养元素的吸收、产生多种生理活性物质刺激调节植物生长、产生抑病作用间接促进植物生长、提高植物抗逆能力、改善农作物产品的品质等以综合作用来降低化肥用量的效应等。开发微生物肥料可以减少化肥施用量,有效解决化肥施用过多而导致的环境污染问题,获得良好的社会效应和生态效应。 本研究以荧光标记的稻胚凝集素为筛选工具,从水稻根际分离筛选优良高效固氮菌、解磷细菌和解钾细菌,并对其分类地位、形态和生理生化特征、以及对水稻的促生作用进行了研究。 将稻胚过筛、脱脂、磷酸盐缓冲液浸提,硫酸铵分级沉淀得到粗品,粗品经甲壳素层析得到稻胚凝集素纯品,产率为0.165mg/g。采用Marshall法用异硫氰酸磺标记稻胚凝集素,凝集素凝集人血细胞的最低浓度为125μg·ml-1,被标记的凝集素在-20℃可保存2年。 从水稻根际分离出67株固氮菌,再利用异硫氰酸磺荧光素标记的稻胚凝集素从中筛选出筛选出13株能和稻胚凝集素特异结合的菌株。在实验室纯培养条件下,将13株菌株接种到液体培养基中进行培养,消煮后用凯氏定氮仪测定其固氮能力,筛选出7株固氮能力高的菌株。将这7株菌株在平板上进行水稻栽培实验,N6107和N6105对水稻生长有明显的促进作用,鲜重增产幅度超过39％。经过鉴定,这2株菌株分别属于拜叶林克氏菌属(Beijerinckia)和固氮菌属(Azotobacter)。 以选择性培养基从水稻根际分离出81株解磷细菌,再利用异硫氰酸磺荧光素标记的稻胚凝集素从中筛选出21株能够和稻胚凝集素发生特异性作用的解磷菌株。将这些菌株在培养液中振荡培养7天,分别取10ml培养液进行消煮,测定其含磷量；选择解磷能力强的8个菌株在平板上进行水稻栽培试验,结果表明有2株解磷菌株对水稻生长有明显的促生效果,鲜重增产幅度超过45％。经过鉴定,这2菌株分别属于黄单胞菌属(Xanthomonas)和假单胞菌属(Pseudomonas)。 从水稻根际细菌中筛选到19株能和水稻凝集素发生特异性结合的钾细菌。将这19株菌株接种到液体培养基中振荡培养,通过火焰光度计测其解钾能力,解钾能力较强的菌株有K7801、K7805、K7802、K1106、K7803。将这5株菌株在平板上进行水稻栽培实验,根据对水稻株高、鲜重和干重进行综合比较,可以看出K7801和K1106菌株对水稻生长有明显促进作用。经过鉴定,这2菌株分别属于假单胞菌属(Pseudomonas)和芽胞杆菌属(Bacillus)。

目录

文摘

英文文摘

声明

综述

1引言

1.1研究的目的和意义

1.2微生物肥料菌株选育的研究概况

1.3本研究要解决的问题

2材料和方法

2.1实验材料

2.1.1材料

2.1.2主要仪器与设备

2.1.3主要试剂

2.1.4培养基及溶液配方

2.2实验方法

2.2.1稻胚凝集素的提取及其荧光标记

2.2.2水稻根际细菌的分离纯化

2.2.3具有稻胚凝集素亲和性细菌的筛选

2.2.4固氮菌的筛选

2.2.5解磷菌株的筛选

2.2.6钾细菌的筛选

2.2.7细菌形态特征的研究

2.2.8细菌生理生化特征的研究

2.2.9分类方法

3结果与分析

3.1稻胚凝集素的纯化及效价测定和荧光标记

3.2水稻专用微生物肥料优良菌株的筛选

3.3菌株的分类学研究

4讨论

4.1稻胚凝集素的提取及荧光标记

4.2稻胚凝集素和水稻根际微生物的相互作用

4.3固氮菌的筛选

4.4解磷细菌的筛选

4.5钾细菌的筛选

4.6微生物肥料对植物起肥效作用的机理

5结论

参考文献

致谢

个人简介