假单胞菌JK45菌株的luxAB基因标记及在土壤和小麦根圈的定殖

摘要

采用三亲接合法尝试将发光酶基因luxAB向具有较强解钾能力的假单胞菌Pseudomonassp.JK45菌株中转移，以对数生长期的菌体制备受体细胞，发现对数生长前期的细胞转移频率最高，可达8.71×10-5，杂交比例以1∶1∶1适宜。luxAB基因成功地转移进JK45菌株，获得的标记菌株JK45-L具有发光活性和对Ch1、Km、Tc三种抗生素的抗性。JK45-L菌株在抗生素平板中传代15次，仍具发光活性和对3种抗生素的抗性，说明标记质粒在受体菌株中较为稳定。JK45-L菌株的生长及生理生化特性没有受到标记质粒的影响，其解钾能力也没有发生明显的变化，适用于土壤和根际微生态学研究。 将标记菌株JK45-L接种到土壤中研究其在土壤中的存活情况。结果发现，标记菌株在灭菌土壤和不灭菌土壤中均能存活，在灭菌土壤中的定殖水平稍高于不灭菌土壤。当向土壤中加入碳源和氮源等营养后，标记菌株在自然土壤中的定殖水平就会快速上升。标记菌株在接种到土壤后第5d之前就已达到最高定殖水平，在初始接种量为2.7×108cfu/g土情况下，第5d时灭菌土壤处理的菌株定殖密度为6.5×107cfu/g土，而在不灭菌土壤处理的定殖密度为3.6×107cfu/g土，随着时间的增长，定殖数量均明显降低。对标记菌株在黄潮土与黄褐土中的存活力研究表明，JK45-L菌株在黄潮土和黄褐土中均可以存活且无明显差异，说明JK45-L菌株在不同性状的土壤中均具有较强的定殖能力，适合土壤和植物根际试验。 将标记菌株JK45-L接种到种植有小麦的微缩系统的土壤中，进一步研究该菌株在小麦根圈的定殖动态和散布规律。结果发现，标记菌株在灭菌土壤中的定殖水平高于不灭菌土壤，在垂直方向上主要定殖在0-10cm根段间，且随深度增加而降低。JK45-L在小麦播种后第10d之前就已达到了最高定殖水平。第5d时，标记菌株JK45-L已经延伸到小麦种子以下根长6cm以内，在未灭菌土壤处理中，0-2cm和2-4cm根段的根际定殖密度分别为1.94×106cfu/g根土和1.22×106cfu/g根土；而在灭菌土壤处理中，0-2cm和2-4cm根段的根际定殖密度分别为4.13×106cfu/g根土和1.25×106cfu/g根土。虽然小麦主根长超过了6cm，但6cm以下根段并未检测到标记菌株JK45-L。到第10d时，小麦主根长已超过12cm，但标记菌株主要定殖在10cm以内，只有灭菌处理中12cm以下根段根际土壤能检测到标记菌株。到第60d时，10cm根段以内根表和根际土壤中仍有标记菌株存活，0-2cm根段的根际定殖密度达到1.13×103cfu/g根土，0-2cm根段的根表定殖密度也高达1.07×104cfu/g根。无论在根表还是根际土壤中，在小麦根尖部位都未检测到发光菌。由此可见，标记菌株是从种子向根尖方向扩散的，但并不与根的生长同步，而是稍迟于根的伸长生长。 比较接种菌株在小麦根际与根表定殖密度之间的关系，结果发现，根表的定殖密度高于根际土壤中的定殖密度。在小麦播种后同一时间检测标记菌株，标记菌株的定殖数量总体上是顺着根向下呈现出逐渐降低的趋势，即标记菌株在离小麦种子越近的根段定殖数量越高；同一根段标记菌株的根际定殖数量随着时间的延长而逐渐降低。 JK45菌株是使用钾细菌培养基从小麦根圈筛选出来的具有较强解钾性能的假单胞菌，将标记菌株JK45-L接种到小麦后，易于在小麦根部定殖且具有较高的定殖密度。因此，可将JK45菌株制成微生物接种剂应用于小麦的盆栽和田间试验，为将JK45菌株制成微生物肥料提供试验数据和理论指导。

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文摘

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综述

1引言

2材料与方法

3结果与分析

4 讨论

5结论

参考文献

致谢

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