论文植物根际促生菌的分离与对桔梗的促生效应，该文是关于分离相关函授毕业论文范文跟桔梗和生效和分离方面毕业论文的格式范文.
植物根际促生菌的分离及对桔梗的促生效应
冀玉良
（商洛学院 生物医药与食品工程学院,陕西商洛 726000）
摘 要押为了研究植物根际促生菌对桔梗的促生效应,并为克服桔梗连作障碍的促生菌剂研发提供优良的菌种资源,以溶磷和解钾能力为筛选指标,从商州区油菜根际土壤中分离了 根际促生细菌,通过测定产氨、产 IAA 和固氮能力等多项指标对促生菌进行了筛选,进一步通过接种菌悬液的种子萌发试验测定了分离的菌株对桔梗幼苗生长的促生效应. 结果表明,从油菜根际土壤中分离到 19 株同时具有溶磷和解钾能力的功能菌,其中 6 株菌（N-1、N-3、 N-15、N-33、K-25、K-18）具备产氨、产 IAA 和固氮能力,3 株菌（N-1、N-15、K-25）接种后的桔梗种子发芽率和幼苗茎长均明显高于未接菌的对照组,对桔梗有明显的促生作用,其中 K-25菌株的促生效果最强. 证明了从一种植物根际能分离到对另一种植物有促生作用的功能菌, 促生菌在不同植物根际的分布和作用存在交叉现象.
关键词押桔梗；根际促生菌；促生效应
中图分类号押S476 文献标识码：Ａ 文章编号：1674-0033（2017）06-0042-05
Screening of Plant Growth-promoting Rhizobacteria and
Their Growth-promoting Effects on
Platycodon Grandiflorum
JI Yu-liang
(School of Biopharmaceutical and Food Engineering, Shangluo University, Shangluo 726000, Shaanxi)
Abstract：To exploree the effects of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) on Platycodon grandiflorum, and provide excellent strains for overcoming it´s continuous cropping obstacles,using the ability of strains to dissolve phosphorus and release potassium as basic screening criteria, PGPR were isolated from the rhizosphere of Shangzhou Brassica campestris and the isolates were rescreened by several kinds of growth-promoting ability as screening criteria, and through the test of seed germination inoculated with bacterial suspension the growth-promoting effects of PGPR on Platycodon grandiflorum were deternubed. The result showed that 19 strains of bacteria were isolated from the rhizosphere soil of Shangzhou Brassica campestris along with the ability to dissolve phosphorus and release potassium, in which 6 strains (N-1, N-3, N-15, N-33, K-25, K-18) he the ability of producing ammonia, IAA and nitrogen fixation. The germination rate and seedling stem length inoculated with bacterial suspension of N-1, N-15 and K-25 were significantly higher than those in the control group, in which the strains K-25, N-1 and N-15 he significant growth-promoting effect on Platycodon grandiflorum,.and the growth-promoting effect of strain K-25 is the strongest.. It proved that the PGPR can be isolated from the rhizosphere of one plant that he growth-promoting effect on the other.The distribution of PGPR exist cross-distributed phenomenon in different plant rhizosphere.
Key words： Platycodon grandiflorum； plant growth-promoting rhizobacteria； growth-promoting effects
收稿日期：2017-11-01
基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目(15JK1220)
作者简介：冀玉良,男,陕西洛南人,硕士,教授
植物根际促生菌 (plant growth -promoting rhizobacteria, PGPR) 是一类生存在植物的根内或者根周围的可促进植物生长及其对矿质营养的吸收和利用,并能抑制有害生物的有益菌 类[1-3]. 目前已鉴定出很多种的 PGPR 菌株,并且发现利用根际促生菌研发成促生菌剂应用于消除植物生长过程中的连作障碍方面具有极大的优势和应用潜力[4-7]. 药用植物桔梗在生长过程中面临的最大难题就是连作障碍[8-9],虽然接种植物根际促生菌剂在玉米、小麦、蔬菜等植物上的应用已取得了较好的促生作用效果[10-13],但目前关于桔梗促生菌及其促生菌剂的研究尚不多见. 另外目前对促生菌普遍研究的都是从一种植物根际分离的促生菌对本植物的促生作用,从一种植物根际分离的促生菌对另一种植物的促生作用的研究较少,尤其研究油菜根根际促生菌对桔梗的促生效应未见报道.本研究用多种不同配方的培养基从油菜的根际、根表筛选出有促生效应的功能菌株,并采用种子萌发试验测定不同菌株对桔梗的促生效应,筛选对桔梗具有优 良的促生性能的菌株,为研制克服桔梗连作障碍的 PGPR 接种剂提供良好的菌种资源, 进一步探索根际促生菌对药用植物的促生作用机制,为植物根际促生菌的研究提供参考.
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 土样的采集
土壤样品来自陕西省商州区油菜园（33.52°N, 109.57°E,海拔 798 m）健康油菜幼苗根际土. 采用五点取样法, 取表层以下 5～10 cm 处的根围土壤, 将五处土壤混在一起放入无菌自封袋中带回,置于 4 ℃冰箱中备用.
1.1.2 桔梗种子
桔梗种子购于商州区沙河子镇种子专营店. 1.1.3 培养基
牛肉膏蛋白胨培养基（NA 培养基）,King´s B 培养基（KB 培养基）,NBRIP 培养基,硅酸盐培养基,LB 培养基,蛋白胨氨化培养基,Ashby 无氮培养基. 培养基配方见文献[6].
1.2 方法
1.2.1 植物根际土壤样品前期处理
在无菌操作台中,将采来的健康油菜幼苗根 际土壤样品混合均匀,称取土样 10 g,迅速倒入含有 90 mL 无菌水的三角瓶中（内装玻璃珠 30粒）,30 ℃、180 r·min－1 振荡培养 0.5 h, 按 8 个浓度梯度（10-2~10-9 g·mL－1）稀释后,分别取 0.1 mL土壤稀释液涂布于 NA、KB 平板上, 各设 3 个重复,于 30 ℃培养箱培养 3～5 d.
1.2.2 植物根际促生细菌的筛选
选择以上合适的稀释度平板, 按照形态、大小、颜色,挑取形态各异的典型单个菌落,在 LB培养基上纯化后得到斜面菌株, 保存于 4 ℃冰箱.按照参考文献的方法将获得的菌株分别点接至 NBRIP 培养基和硅酸盐培养基, 筛选具备解磷、解钾的菌株[6-7]；将同时具有解磷、解钾能力的菌株转接到蛋白胨氨化培养基中,进行产 NH3 能力鉴定[6-7]；将同时具有解磷、解钾和产 NH3 能力的待测菌株接入 Ashby 液体培养基中培养 3 d,于 620 nm 处测其 OD 值,比较 OD 值的大小, 鉴定各菌株的固氮能力 [6-7]；制作生长素 IAA 标准曲线,将同时具有解磷、解钾和产 NH3 能力的待 测菌株接入特定液体培养基（添加 0.5 g·L－1 L-色 氨酸）中,测定产 IAA 能力[6-7].
1.2.3 种子萌发试验
将筛选的菌株接种到含有 100 mL 的 LB 液体培养基中,于 30 ℃摇床培养 3 d,待细菌浓度达 108 cfu·mL－1 时,将发酵菌液依次稀释为 6 个梯度（10-1～10-6）的接种菌悬液.
在无菌环境下将桔梗种子用 10％ H2O2 处理 20 min,再用无菌蒸馏水冲洗 6～7 遍,晾干.然后将消毒的桔梗种子在对应浓度的菌悬液中浸泡 20 min 后, 点播于装有湿润滤纸的灭菌培养皿中,以每皿放入 30 粒种子为宜,并向每皿中加入相应浓度梯度的菌悬液（菌悬液加入量以浸湿滤纸和种子为宜）,每个处理做 3 个重复,对照组以无菌水代替菌悬液. 加好后将培养皿置于28 ℃恒温箱中进行黑暗培养,萌发过程中每 48 h添加1 次等量的相应浓度梯度菌悬液和无菌水,定期观察种子出芽的情况.种子萌发以胚根伸出1 mm 为标准,第 12 d 时统计发芽率,培养 18 d后,测定幼苗茎长度.
发芽率等于发芽的种子总数/供试的种子总数× 100%.
2 结果与分析
2.1 根际促生菌的筛选
用 2 种不同配方的培养基, 从油菜根际土壤中经分离、纯化共获得 81 株菌,通过初筛得到 19 株菌具备溶磷和解钾能力,通过进一步复筛,其中 6 个菌株又具备产氨、固氮、产 IAA的能力 , 分 别 为 N - 1 、 N - 3 、 N - 15 、 N - 33 、K - 18、K-25. 这些菌株的编号及相关信息如表 1 所示.
2.1.1 菌株产氨能力
将 19 株具有溶磷和解钾能力的菌株转接到蛋白胨氨化培养基中,30 ℃培养 48 h 后, 在培养液中加入 4～6 滴纳氏试剂,N-3、N-33、N-1、 N-15、K-25、K-18 这 6 种菌分别出现棕红色沉淀,而不接种的蛋白胨氨化培养基未出现红色沉淀. 由此表明这 6 株菌具备产 NH3 的能力. 6 株菌的颜色由深到浅依次为 K-25、N-15、K-18、 N-33、N-1、N-3,相应的产氨能力由强到弱. 2.1.2 菌株固氮能力
具固氮能力的菌株在固氮培养基中能生长,菌体浓度越大, 在 620 nm 处测得的 OD 值也越大. 表 2 表示各菌液的 OD 值和菌株的固氮能力,从中可知, 6 株菌的固氮能力由强到弱依次为 K-25、N-15、K-18、N-1、N-33、N-3.通过对产氨和固氮能力的测定后发现,菌株 K-25 的产氨能力和固氮能力都是最强的.
2.1.3 菌株生长素含量
根据生长素在 530 nm 波长下的吸光度大小与其含量成一次线性关系制得标准曲线,以吸光度(Y)对生长素 IAA 浓度(X)进行回归分析,得到回归方程为：Y等于0.0171X＋0.0284,R2等于0.9993.测定各菌株培养液在 530 nm 波长处的光密度值,计算 IAA 产量（mg·L-1）（表 3）. 可以看出,OD 值越大相应的 IAA 含量越高,菌株 K-18 产生的生长素含量最少, 菌株 N-3 产生的生长素含量最多. 产生长素含量由高到低依次为 N-3、N-33、 N-1、N-15、K-25、K-18.
2.2 促生菌对种子萌发的影响
图 1 中的(b)(c)(d)分别为接种 3 株促生菌菌悬液后桔梗种子的萌发情况, 从中可以看出, 与未接菌悬液的萌发种子幼苗相比,在N-1、K-25、N-15 接种菌的影响下,桔梗幼苗的茎粗、茎长均超过对照组,具有明显的促生作用.
图 2、 图 3 分别显示了接种不同稀释度的6 株功能菌菌悬液后桔梗种子发芽率和茎长的变化趋势. 从中可以看出,在不同稀释度的 N- 3 和 N-33 菌悬液分别处理下的桔梗种子发芽率与茎长明显低于对照组. 接种 N-33 的桔梗种子在 10-5 稀释度菌悬液下发芽率最高,为23.33%,比对照组发芽率低 13.34%；平均茎长为 0.71 cm,比对照组平均茎长少 0.36 cm. 接种 N-3 的桔梗种子在 10-5 稀释度菌悬液下发芽率最高, 为 16.67% , 比对照组发芽率低20%；平均茎长为 0.62 cm,比对照组平均茎长少 0.46 cm.
接种 K-25 的桔梗种子在 10-5 稀释度菌悬液下发芽率最高, 为 70%, 比对照组发芽率高33.33%；平均茎长为 2.03 cm,比对照组平均茎长长 0.95 cm. 接种 N-15 的桔梗种子在 10-4 稀释度菌悬液下发芽率最高,为 60%,比对照组发芽率高 23.33%；平均茎长为 1.83cm,比对照组平均茎长长 0.75 cm. 接种 N-1 的桔梗种子在 10-4 稀释度菌悬液下发芽率最高,为 56.67%,比对照组发芽率高 19.99%；平均茎长为 1.61cm,比对照组平均茎长长 0.53 cm.
K-25 菌株在 10-5 稀释度菌悬液下的促生效果最强,其次为 N-15 菌株在 10-4 稀释度菌悬液
下的促生效果较强, 而 N-1 菌株在 10-4 稀释度菌悬液下的促生效果略低于 N-15 菌株在 10-4稀释度菌悬液下的促生效果. 在 K-18 菌株作用下的桔梗种子生长效果与对照组基本上没有差别,说明没有明显的促生效应.
在稀释度为 10-2 的 N-3、N-33、N-1、N-15、 K-25 这 5 种菌悬液的作用下, 桔梗种子都没有发芽,而在此稀释度的 K-18 菌作用下,桔梗种子的平均发芽率与平均茎长分别为 40% 、 1.15 cm,略高于对照组. 结合各促生菌生长素的含量来分析,推测桔梗种子在 10-2 稀释度的各菌悬液作用下都没有发芽可能是因为生长素含量太高,从而抑制了桔梗的生长. 因为 K-18 产生的生长素含量较少,所以在该浓度下对桔梗有促生作用,但在更小的菌悬液浓度下也没有促生作用.
3 结论与讨论
本研究从油菜根际土壤中分离到 19 株同时具有溶磷和解钾能力的功能菌,其中 6 株菌（N-1、 N-3、N-15、N-33、K-25、K-18）具备产氨、产 IAA和固氮能力. 种子萌发试验测定显示接种 N-1、 N-15、K-25 三株菌的桔梗种子发芽率和幼苗茎长均明显高于未接菌的对照组,3 株菌 K-25、N-1、 N-15 对桔梗具有明显的促生作用, 其中 K-25菌株的促生效果最强. 这些结果证明了从一种植物根际能够分离到对另一种植物有促生作用的功能菌株,促生菌株在不同植物根际的分布和作用存在交叉现象. 由于不同植物的根际环境不完全相同,一种植物根际可能具有另一种植物根际促生菌所不具备的一些特性,因此在促生菌的分离中应该利用这种交叉现象来筛选某种植物的
促生菌.
既然促生菌在不同植物根际存在交叉现象,在研发促生菌剂时也应该考虑促生菌之间的互补性,即将不同植物根际的促生菌组合在一起制成复合接菌剂, 这样可能会收到更好的促生效果. 就本研究来说,从油菜根际土壤中筛选到的对桔梗具有促生作用的 3 株优良菌株, 可以再配合从桔梗根际筛选的促生菌来研发和制备桔梗促 生菌剂.
PGPR 一般通过产生长素、产嗜铁素、溶磷解钾等多种机制促进植物生长[14-17],目前筛选促 生菌一般也都以此为依据,如杨蓉等[18]以此为指标,从番茄、黄瓜、茄子、辣椒 4 种蔬菜作物的 根际土壤中分别筛选出对黄瓜幼苗和番茄幼苗生长有显著促生作用的细菌. 另外植物根际细 菌对植物起促生作用还是抑制作用, 主要取决于不同物种的植物以及菌种代谢产物的浓度是否合适[7],对此在本研究中也得到印证. 本研究 发现 N-3 和 N-33 菌株产生长素含量高, 但对桔梗种子萌发和生长有抑制的现象, 这说明促 生菌产生长素的量和促生作用之间并不一定成正相关, 促生菌对桔梗的促生作用有一定的生长素范围, 生长素含量太大往往反而对桔梗幼苗生长会产生抑制. 因此,促生菌的筛选可以以溶磷、解钾,产氨、产 IAA 和固氮能力等多项指标为依据, 但必须进一步通过接种菌悬液的种子萌发试验来验证,而且具体到应用上,由于实 际生态环境的复杂性[19],最终更要通过大田试验来验证促生菌的促生效应.造成 N-3 和 N-33 菌株对桔梗生长抑制现象的主要原因可能是这两株菌在生长代谢过程中产生的其他次生代谢产物抑制了植物的正常生长, 对此还有待进一步做深入的探索.
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（责任编辑：李堆淑）
归纳上述：此文是关于对写作桔梗和生效和分离论文范文与课题研究的大学硕士、分离本科毕业论文分离论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
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