海滨锦葵是一种盐生植物,是一种重要的能源植物,在开发利用盐碱土地方面,耐盐内生菌分离方面具有重要价值和应用前景。该论文从美国不同州引进的不同种群的海滨锦葵,种植在黄河盐碱滩涂,发现其具有一定的耐盐性,因此从其根部分离内生细菌,以期通过内生细菌使不同植物获得耐盐性。研究表明ACC脱氨酶具有促进植物生长的作用,本文测定了所分离的内生细菌的ACC脱氨酶活性,并使用具有ACC脱氨酶活性的内生细菌,接种大豆、小麦、拟南芥、海滨锦葵四种植物,分别在盐胁迫下和无盐情况下测定植物的生长指标和生理指标。克隆了ACC脱氨酶活性最高的蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)的ACC脱氨酶基因acdS,使其在大肠杆菌细胞中表达,并比较测定了含有重组质粒的大肠杆菌细胞的耐盐性。从海滨锦葵块根中分离内生细菌43株,经形态学特征和16S rDNA序列相结合的方法鉴定,分属10个种属,分别为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.)、成晶节杆菌(Arthrobacter crystallopoietes)、孟氏假单胞菌(Pseudomonas mandelii)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。其中5种菌属于芽孢杆菌属,是优势属,其次是2种假单胞菌属和农杆菌属。分离出的43株内生细菌中,9株为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和8株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),因此他们是优势种。对海滨锦葵内生细菌ACC脱氨酶活性的测定显示,其中蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、绿针假单胞菌5种菌明显具有ACC脱氨酶活性。用这5种细菌接种盐胁迫下的海滨锦葵、小麦根系并测定其对于宿主植物耐盐性的影响。另外使用ACC脱氨酶活性较强的蜡样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌接种大豆幼苗和拟南芥幼苗。其中蜡样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌四种芽孢杆菌均能显著提高盐胁迫下小麦和海滨锦葵幼苗的干物质重和叶绿素含量,并能显著提高保护酶(SOD、POD、CAT)活性,对盐胁迫的毒害有一定的缓解作用。绿针假单胞菌对各植物幼苗株高、根长、鲜重、干重、叶绿素含量和保护酶活性的提高也具有一定的作用。蜡样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌接种的大豆幼苗和拟南芥幼苗,在株高、根长、干重、鲜重和叶绿素浓度方面与不接种细菌的对照组相比均有不同程度的提升。上述分析表明从海滨锦葵块根中分离出的5株具有ACC脱氨酶活性的内生细菌均能不同程度提高这四种幼苗的耐盐性。克隆出蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)的ACC脱氨酶基因acdS,目的基因大小996bp,可表达出331个氨基酸残基的多肽。将目的基因导入大肠杆菌中测序结果表明,海滨锦葵内生菌中的蜡样芽孢杆菌ACC脱氨酶基因与Bacillus cereus E33L菌株ACC脱氨酶基因高度重合。将其acdS基因扩增后转化入大肠杆菌感受态细胞DH5α中,经过筛选显示acdS基因在大肠杆菌中得到表达,并提高了大肠杆菌的耐盐性。表明植物耐盐性的提高和细菌耐盐性的提高均来自于acdS基因及其表达的ACC脱氨酶。因此,肯定ACC脱氨酶具有提高植物和细菌耐盐特性的功能。