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《哈尔滨师范大学》 2017年
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盐碱胁迫下接种PGPR和根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响

刘冠一  
【摘要】:盐碱胁迫对植物生长发育和土壤肥力造成了严重影响。根瘤菌能通过与植物共生固氮,提供氮素来源,缓解盐碱胁迫,在生物改良上有重要作用。而单一根瘤菌在多种土壤环境下,仍存在适应能力差、结瘤效率低和促生效果不理想等问题,本研究采用青色荧光蛋白cfp(cyan fluorescent protein)标记苜蓿根瘤菌,筛选出无拮抗反应的PGPR(plant growth-promoting rhizobacteria)和荧光标记根瘤菌组合,评价其促生特性以及在盐碱胁迫下对紫花苜蓿的促生效果,为开发新型复合菌肥奠定基础。主要研究结果如下:1.荧光标记根瘤菌的构建采用三亲本杂交法,成功获得了cfp标记根瘤菌A10-1cfp,标记菌株的青色荧光蛋白在纯培养条件下和共生条件下均能稳定表达。2.PGPR和根瘤菌组合的筛选对荧光标记根瘤菌A10-1cfp与6株PGPR进行拮抗反应测试,筛选无拮抗现象的PGPR和根瘤菌组合,又通过不同盐碱浓度下紫花苜蓿种子发芽实验和菌株耐盐碱特性分析,初步筛选出5个促生效果较好的PGPR和根瘤菌组合。分别为A10-1cfp+农-4、A10-1cfp+J-6、A10-1cfp+MN-5、A10-1cfp+MY-5和A10-1cfp+CE-1。3.PGPR和根瘤菌组合的促生特性分析与各菌株单独培养相比,PGPR和根瘤菌组合产ACC脱氨酶、合成IAA、溶解无机磷能力和固氮能力有所增强。ACC脱氨酶活性较强的PGPR和根瘤菌组合是A10-1cfp+J-6和A10-1cfp+农-4,与各自根瘤菌和PGPR单菌株相比差异显著(P0.05)。当色氨酸浓度为500μg/mL时,较单菌株相比,A10-1cfp+农-4、A10-1cfp+J-6、A10-1cfp+MN-5、A10-1cfp+MY-5和A10-1cfp+CE-1分泌IAA能力更强(P0.05)。在溶磷方面,PGPR和根瘤菌组合与单菌株相比,溶磷能力显著增强。其中,PGPR和根瘤菌组合A10-1cfp+农-4和A10-1cfp+CE-1的溶磷能力较各自单菌株有显著提高(P0.05)。在固氮量方面,除A10-1cfp+MN-5外,其余4个PGPR和根瘤菌组合和其单菌株相比均差异显著(P0.05)。4.接种PGPR和根瘤菌组合对紫花苜蓿的促生效果评价较未接菌的对照(Control)相比,接种单菌株、PGPR和根瘤菌组合都能不同程度地促进紫花苜蓿生长。其中,接种PGPR和根瘤菌组合A10-1cfp+农-4、A10-1cfp+J-6、A10-1cfp+MN-5、A10-1cfp+MY-5和A10-1cfp+CE-1(5个PGPR和根瘤菌组合)对紫花苜蓿有显著的促生效果。地上干重分别增加了73.12%、64.52%、40.86%、30.11%、49.46%;地下干重分别增加了97.06%、85.29%、79.41%、52.94%、70.59%。在紫花苜蓿结瘤和占瘤率方面,双接种PGPR和根瘤菌组合的结瘤效果优于单接种根瘤菌;A10-1cfp处理的荧光标记占瘤率为53.5%,PGPR和根瘤菌组合的荧光标记占瘤率较A10-1cfp相比有所提高,其中,A10-1cfp+农-4、A10-1cfp+J-6、A10-1cfp+MN-5、A10-1cfp+MY-5和A10-1cfp+CE-1处理的占瘤率分别提高12.1%、8.5%、5.1%、3.5%和5.3%。在营养品质方面,接种PGPR和根瘤菌组合A10-1cfp+农-4对紫花苜蓿粗蛋白含量积累的促进效果最好,其粗蛋白含量为18.38%;接种PGPR和根瘤菌组合A10-1cfp+农-4的紫花苜蓿的磷含量增加最大。在紫花苜蓿叶绿素含量方面,接种PGPR和根瘤菌组合A10-1cfp+农-4、A10-1cfp+J-6、A10-1cfp+MY-5的植株叶片叶绿素含量较其单接种和对照相比显著增加(P0.05)。
【学位授予单位】:哈尔滨师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S541.9

【参考文献】
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