黄单胞菌P5310-luxAB在水稻根际的吸附与土壤中的存活

摘要

测定水稻根际促生菌黄单胞菌Xanthomonas sp.P5310的抗性，发现P5310对Chl具有较高的抗性，P5310与作为受体菌与供体菌E.coli WA803和辅助菌E.coli HB101具有不同的抗性，因此可以采用三亲本杂交法将发光基因luxAB导入受体菌P5310进行标记。按1.5:1.5:1.0的比例将三种菌混合培养成功得到转化子P5310-luxAB，转化率达到18.95％。标记菌株P5310-luxAB具有发光活性和对Chl、Km、Tc三种抗生素的抗性，且在抗生素平板中传代15次后，仍具发光活性和对3种抗生素的抗性，说明标记菌株的遗传较为稳定。P5310-luxAB菌株的生长特性基本没有受到标记质粒的影响，适用于根际个体生态学研究。
　　 通过丙酮脱脂、抽提、硫酸铵沉淀和甲壳素亲和层析四步分离纯化稻胚凝集素（RGL）。甲壳素亲和层析后的总回收率为160％，纯化倍数为353.59。为检测水稻根际细菌P5310与稻胚凝集素的亲和性，利用Marshall法对纯化的RGL进行异硫氰酸荧光素(FITC)标记，采用标记的稻胚凝集素对水稻根际细菌P5310染色，结果显示阳性结合。
　　 将标记菌株P5310-luxAB与水稻幼苗共培养，研究了时间、菌液浓度和RGL处理水稻幼苗后对标记菌株P5310-luxAB吸附量的影响。结果发现被吸附的细菌数量随时间的增加而增加，至60min达到最大量（5.93±0.03）×108CFU/g。在106-109CFU/ml的细菌浓度范围内，较高的菌液浓度促进吸附；随着菌液浓度的提高，吸附量增加的幅度不大，其吸附规律符合Langmuir吸附等温线；通过计算得到水稻对标记菌株P5310-luxAB的最大吸附量qm为3.33×109CFU/g，吸附系数α为2.86×10-8。用RGL处理过的水稻幼根对P5310-luxAB的吸附量增加了5.47倍，说明RGL能促进水稻幼根对标记菌株P5310-luxAB的吸附。
　　 标记菌株在灭菌沙壤土和未灭菌沙壤土中都表现出相似的存活变化规律。标记菌株在接种的前25d，数量均呈现下降趋势，但是灭菌土壤中的细菌数要高于未灭菌土壤中的细菌数，原因可能是标记菌株在灭菌土壤中不需要与其它微生物竞争营养成分。在第25d向土壤中增加碳源和氮源等营养物质后，标记菌株在土壤中数量又开始上升，表明只要不断向土壤中提供养分，接种的菌株就能很好的存活与定殖。标记菌株在黄褐土和沙壤土中的存活情况与此类似，结果说明标记菌株在不同土壤中都具有较好的存活与定殖能力，适用于土壤和根际微生态学研究。
　　 铁载体运输系统是微生物获得铁元素的重要途径，但是不同种类的微生物，产生铁载体的能力有很大的差异。定量测定原始菌株P5310和标记菌株P5310-luxAB产铁载体，发现两株菌株均达到“+++++”的强度，且A/Ar的比值接近，说明发光基因的导入基本不影响原始菌株的产铁载体的活性，可以用P5310-luxAB代替P5310进行生态学研究。
　　 通过水稻栽培试验研究标记菌株P5310-luxAB对水稻幼苗的促生长作用，结果表明标记菌株P5310-luxAB对水稻幼苗的株高、干重和湿重均有不同程度的促生长作用。

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1 引言

2 材料和方法

3 结果与分析

4 讨论

5 结论

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