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拮抗性大蒜内生细菌的多样性及其促植物生长特性研究

王娜娜  
【摘要】: 本论文综述了植物内生细菌多样性、分类、相关研究技术及植物内生细菌应用方面的研究进展。用浓度梯度法从采自山东金乡、河南杞县和江苏射县三地的健康白皮大蒜中共分离得到174株内生细菌,以稻瘟菌、黄瓜枯萎菌、苹果炭疽菌和苹果腐烂菌作指示菌株,采用平板对峙法,筛选得到62株对4种病原真菌均有拮抗作用的菌株。通过ERIC-PCR指纹图谱分析和16S rDNA PCR-RFLP两种分析方法,采用MVSP3.1非加权平均连锁法(UPGMA)进行聚类分析并构建树状图谱。根据聚类分析结果,选取代表菌株通过16S rDNA序列分析,构建系统发育树。同时对筛选得到的62株供试菌株进行了产IAA、铁载体和溶磷能力测定。 结果显示:62株拮抗性菌株包括8个属:苍白杆菌属,新鞘氨醇杆菌属,短波单胞菌属,假单胞菌属,沙雷菌属,红球菌属,节杆菌属和芽孢杆菌属。不同产地拮抗性大蒜内生细菌多样性呈现明显差异,来自山东金乡的拮抗性内生细菌表型单一,包括3个属:节杆菌属、沙雷菌属和芽胞杆菌属,芽胞杆菌属为其优势菌株,占该产地分离菌总数的84.2%;河南杞县多样性较丰富,包括6个属:假单胞菌属、红球菌属、苍白杆菌属、节杆菌属、沙雷菌属和芽胞杆菌属,芽胞杆菌属仍是其优势菌株,占分离菌总数的47.6%;江苏射县多样性最为丰富,包括8个属:假单胞菌属、红球菌属、苍白杆菌属、节杆菌属、短波单胞菌属、沙雷菌属、芽胞杆菌属和新鞘氨醇杆菌属。苍白杆菌属占分离菌总数的22.8%,节杆菌属占18.2%,沙雷菌属占18.2%,苍白杆菌属为其优势菌株。总体来说假单胞菌属是大蒜内生细菌中最常见的属,与其他植物内生细菌的文献报道一致。 本研究分离获得的内生细菌均有相应的文献报道,且有些已经进行了较为详细深入的研究,如苍白杆菌属,新鞘氨醇杆菌属,短波单胞菌属,沙雷菌属,红球菌属,硫磺节杆菌,嗜尼古丁节杆菌,但这些细菌在之前的报道中大多分离自土壤、水体。本研究从内生细菌角度出发,从大蒜这种本身具有很强抑菌活性的植株中分离获得这些细菌,考察其多样性问题,在以前的研究中尚未见相关的文献报道。研究结果表明不同地域间大蒜内生细菌菌株的多样性呈现出明显差异性。 62株拮抗性菌株产IAA(吲哚乙酸)、铁载体和溶磷能力测定结果表明:62株供试菌株均能产IAA,说明筛选出的拮抗性内生细菌菌株都有促进植物生长的潜力,这些菌株产IAA含量最高可达49.664μg/mL,有5株菌产IAA含量均在20μg/mL以上;苍白杆菌属,红球菌属,芽孢杆菌属均有部分菌株产IAA含量较高;沙雷菌属产IAA含量普遍较高;新鞘氨醇杆菌属,短波单胞菌属,假单胞菌属,节杆菌属产IAA量整体偏低。 62株菌中82.3%(51株)的菌株能产铁载体,8个属均有分布,并且能够产铁载体的菌株其抑菌作用均较强,说明筛选出的大部分拮抗性菌株的抑菌机理很有可能与铁载体的产生有关,其中硫磺节杆菌不产铁载体,嗜尼古丁节杆菌的6株菌都能产生铁载体,表现出种之间的差异。 62个供试菌株中有21株能够溶解有机磷,占供试菌株总数的33.87%, D/d值范围1.13~1.85,这21株菌分别归属于苍白杆菌属(3株),假单胞菌属(4株),沙雷菌属(7株),嗜尼古丁节杆菌(1株),枯草芽孢杆菌(2株),苏云芽孢杆菌(4株);新鞘氨醇杆菌属,短波单胞菌属,红球菌属,硫磺节杆菌的所有供试菌株均不能溶解有机磷;溶解无机磷测定结果表明,62个供试菌株在PKO培养基上均生长良好,但均未形成溶磷圈,D/d值为1.00,因此不能溶解无机磷。 综合供试菌株对病原真菌的拮抗性、产IAA量、产铁载体情况及溶磷效果,认为DSQ5、DSS21、DSQ4、DSJ9、DSJ3、DSS10 6株菌作为生防菌优势明显,作为下一步研究的优良菌株。


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