胶质类芽孢杆菌溶磷分子机理探索及其对土壤生态效应的影响

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhanggang406
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)是一种重要的根际促生菌,广泛应用于微生物肥料产品的生产菌种。该菌种能够有效提高土壤速效钾与速效磷含量,促进作物生长,但对其溶磷解钾机制及土壤生态效应不甚清楚,在一定程度上制约了该类菌的推广应用。P. mucilaginosus3016是近年来本实验室在根际土壤中筛选获得的优良菌株,具有溶磷、解钾、固氮等功能,同时还能够产生柠檬酸、生长素和赤霉素等促生植物生长的活性物质,目前已完成全基因组测序与注释。本文以P. mucilaginosus3016为供试菌株,进行田间小区实验,设置T1(空白对照)、T2(只接种3016)、T3(接种3016,配施50%常规施肥量)和T4(常规施肥)四个处理。研究其施用后,对花生和莴苣生长性状、土壤微生物数量、酶活力的影响;采用PCR-DGGE技术,分析土壤微生物区系菌群的组成和多样性,并探讨其与土壤酶活、土壤微生物数量及作物产量的相关性;借助蛋白质组学技术,分别在有磷和无磷条件下诱导菌体,提取蛋白质进行双向电泳分离,经MOLDI-TOF质谱鉴定差异蛋白点,探索该菌株的溶磷分子机理。全文结论如下:(1)通过不同处理对花生和莴苣性状的影响,发现P. mucilaginosus3016可以有效地增加花生花生单株总果数、单株总果重、百仁重和出米率以及莴苣的茎粗和单株净重,其与50%常规施肥量配施,与对照相比分别增加27.1%、22.9%、7.8%、2.4%、10.3%、7.5%和31.7%;花生果仁和茎叶中养分含量与常规施肥处理持平和略高,其中钾含量与对照相比增加极显著(P<0.01),分别达到0.55%和1.19%。(2)T3处理下花生和莴苣的产量均达到最高,分别为5281.38kg/hm2和11674.5kg/hm2,比对照增产10.3%和19.6%。接种3016配施50%常规施肥量可以有效增产,是一项节本增效的措施。(3)接种P. mucilaginosus3016的处理T2、T3,花生收获期土壤酶活力显著高于T1和T4(P<0.05)。T3在花生生长期内可以提高土壤细菌和放线菌的数量(P<0.05),并抑制真菌数量的增长,改善了土壤菌群数量与结构,有利于实现土壤微生物转化功能与土壤肥力的提高。(4)通过PCR-DGGE技术对不同处理下土壤微生物区系组成进行分析,并对DGGE图谱中部分优势条带割胶测序,结果表明,施用P. mucilaginosus3016能够显著的增加土壤微生物多样性,尤其是能促进鞘氨醇单胞菌属和芽孢杆菌属等有益土壤细菌的增长。而常规施肥的处理,明显降低了土壤微生物多样性。(5)采用蛋白质组学方法,对有磷和无磷条件下培养的P. mucilaginosus3016的蛋白表达进行了分析,结果显示,与无磷对照相比,P. mucilaginosus3016经有磷条件培养后的表达蛋白有29个发生上调,36个蛋白发生下调。通过MOLDI-TOF质谱对差异表达蛋白进行鉴定,确定了35种差异蛋白。这些蛋白主要为代谢相关蛋白,转运相关蛋白,翻译相关因子,分子伴侣以及一些应激蛋白。综上,接种P. mucilaginosus3016可以显著的增加土壤中细菌、放线菌数量和土壤脲酶活性,改善土壤菌群数量与结构,增加了土壤微生物多样性,有利于土壤肥力的提高。接种P. mucilaginosus3016配施50%常规施肥量,能够达到花生及莴苣的高产和改善作物性状的目的,是一种节本增效的措施。另一方面,对P. mucilaginosus3016进行蛋白质组学研究,发现其溶磷过程有糖类及丝氨酸蛋白酶参与,并有磷酸基团进入菌体参与糖酵解、磷酸戊糖途径、三羧酸循环以及电子传递和氧化磷酸化等过程,研究结果对揭示其溶磷分子机理具有一定借鉴作用。
其他文献
随着我国改革开放的不断推进,对外交流的日益频繁,偷越犯罪日益突出,严重威胁我国国(边)境安全。当前,偷渡案件手法多样、隐蔽性强、危害性大。上海作为中国国际化程度最高的城市之
当前,汽车制造过程中,车门、侧围经过冲压、焊接、折边、装配等工艺制造而成,然后在焊装车间车门通过车门铰链、车门锁扣固定在车身上,之后整个白车身还要经过涂装车间涂装,总装车
动力电池热管理技术的提高将有利于电动汽车的发展。车室内的冷热需求和电池组的冷热需求既存在相互矛盾又存在相互协调的关系。本文对电池组的产热量和车用空调的制冷量、制
疲劳寿命预测是钢桥抗疲劳设计和疲劳性能评估的重要任务。本文针对公路钢桥的荷载和结构特点,综合应用断裂力学数值计算理论、裂纹扩展理论、疲劳累积损伤理论和结构可靠度理
2000年以来,大多数的打印机生产厂家开始重新考虑渠道的建设问题,之前使用的国代或者区域性总代的模式因为市场环境的变化,代理商自身的变化等问题的出现,使/得销售和市场开拓
智能视频监控是根据摄像机采集的视频图像,对目标进行检测、跟踪,并对目标的行为进行识别和理解。目前,作为安防领域中最具发展前景的技术之一,视频监控系统得到了广泛的研究
随着经济的发展和“节能环保”意识的提高,我国清洗行业得到了快速发展。但是,清洗行业也呈现出发展不规范,市场竞争激烈却无序,潜在需求很大却没有得到有效激发的混乱特征。
犬子宫蓄脓是由于子宫内膜增生并继发化脓性感染而引发的子宫内膜炎,又称为犬囊性子宫内膜炎—子宫积脓综合征,即由内分泌或激素受体的异常导致犬发生子宫内膜囊性增生,在此基础
学习动机是指直接推动学生进行学习的一种内部动力,是激励和指引学生进行学习的一种需要。本研究尝试通过对高中生开展职业生涯规划教育班会课来激发和培养高中生学习动机,探
随着区域经济的发展以及省级卫视自身的实践突破,中国省级卫视群体业已成为我国电视界最具革新能力的组成部分。本文主要通过湖南卫视的案例研究,以战略管理研究领域的“动态