【摘 要】
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多物种的微生物菌剂在强化土壤微生物区系、改善土壤结构、提高作物抗逆性、提升农产品质量等方面具有重要价值。普遍认为,菌剂中有益微生物在土壤中的存活时间短是当前多物种菌剂应用的障碍之一。微生物形成生物膜后,不仅有利于其在环境中定殖与存活,还可促进不同物种间的互养共生,从而提高其生态功能。因此,多物种菌剂中微生物互作及形成生物膜的能力可能对其效用产生潜在影响。为了揭示多物种菌剂相关微生物的生物膜形成与其
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多物种的微生物菌剂在强化土壤微生物区系、改善土壤结构、提高作物抗逆性、提升农产品质量等方面具有重要价值。普遍认为,菌剂中有益微生物在土壤中的存活时间短是当前多物种菌剂应用的障碍之一。微生物形成生物膜后,不仅有利于其在环境中定殖与存活,还可促进不同物种间的互养共生,从而提高其生态功能。因此,多物种菌剂中微生物互作及形成生物膜的能力可能对其效用产生潜在影响。为了揭示多物种菌剂相关微生物的生物膜形成与其功能之间存在的内在联系,我们在本论文中初步研究了多物种合成菌群及其生物膜形成能力对小白菜发芽和生长的影响。我们选取十株植物促生菌作为实验材料,通过单菌株组合,两菌株组合,三菌株组合和四菌株组合得到共计385个合成菌群。首先探究了这些菌群的生物膜形成能力,其次使用这些合成菌群侵染速生小白菜种子,并测定了菌群对植物发芽（发芽率）和生长（株重）的影响,最后分析了菌株组合、生物膜的生物量等因素与植物种子发芽和生长的关系。取得如下研究结果:（1）生物膜定量实验结果显示:在选取的十株菌株Microbacterium sp.D12,Bacillus sp.KF11,Bacillus sp.CK22,Bacillus sp.CK1,Acinetobacter sp.G18,Bacillus sp.F19,Pseudomonas sp.G7,Bacillus sp.CMF18,Bacillus sp.CMF9,Sphingomonas sp.G5中,菌株Bacillus sp.CMF18是产生物膜生物量最大的单菌株。随着组合中物种数量增多,生物膜生物量呈现先增高后降低趋势。物种数量为2和3时,合成菌群的生物膜生物量水平多高于物种数量为4时合成菌群的生物膜生物量水平。（2）未添加菌株时,种子的发芽率和幼苗的单株重分别为66.7%和0.0449 g/株。加入合成菌群后,当生物膜生物量在0-3范围内,种子的发芽率和幼苗的单株重均得到明显提高（如CK1/CK22的生物膜生物量为0.7603,组合发芽率为83.3%,单株重为0.0665 g/株）。当生物膜生物量大于3时,种子的发芽率和小白菜单株重随着生物膜生物量增加呈现下降趋势（如KF11/CK22/CMF18的生物膜生物量为3.1420,组合发芽率和小白菜单株重均为0）。另外,我们在实验中发现,部分组合可以显著改善小白菜生长。例如组合CK22/F19/G7/KF11、CK22/CMF9/G7和CK22/G7对小白菜鲜重和发芽率促进效果均良好。综上所述,本研究发现菌种之间的特异性对种子发芽生长的影响更大,生物膜生物量在一定范围内对植物生长发育起促进作用。而超过一定范围则会对种子发芽生长起抑制作用。本文研究结果对理解菌剂中的多物种种间互作、物种数量、物种特异性和生物膜等因素在植物生长中作用提供了有益参考,为提升多物种菌剂中细菌活性,促进细菌发挥功能提供了科学依据。
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