烟草促生菌的筛选及生物学效应

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植物根际促生菌(PGPR)生存于植物根表或根际,直接或间接促进植物生长,可以增强植物的抗性如抗病性、抗逆性,从而间接地减少病害的发生。本文分离筛选了烟草根际促生菌,研究了其生理生化特性及其对烟草的促生作用,具体研究结果如下:  (1)根据菌株的产生IAA能力、解磷能力、产生铁载体和竞争定殖能力,从烟草根表和根际土壤中筛选出两株对烟草具有促生作用并兼有拮抗烟草青枯病的菌株T8、T38,通过对其形态特征、生理生化特性以及16S rRNA基因序列的分析,菌株T8和T38分别初步鉴定为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、嗜烟碱节杆菌(Arthrobacter nicotinovorans)。菌株T8的最适生长条件为:装液量50mL/250mL,温度30℃,pH为7,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为酵母粉,菌株T8可以抗万古霉素、罗红霉素、麦迪霉素、氯霉素等11种抗生素,最大耐氯化钠浓度为5%。菌株T38的最适生长条件为:装液量50mL/250mL,温度30℃,pH为6,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为蛋白胨,可以抗多粘菌素B、磷霉素两种抗生素,最大耐氯化钠浓度为2%,经检测,T8菌株能产生促生物质GA3,其含量为112.1mg/L; T38菌株能产生促生物质GA3,含量为123.3 mg/L。  (2)分别用T8、T38的菌液和发酵的上清液对烟草幼苗进行处理,发现两者都能促进烟草幼苗根系的生长。在盆钵试验中,T8、T38以及两株菌的混合液都能促进烟草的生长,尤以两株菌混合起来促生效果最好,其在株高、地上部鲜重、地下部鲜重的提高率分别比CK提高了10.9%、71.5%、174.5%。同时采用盆栽试验研究了由促生菌T8、T38发酵制成的生物有机肥对烟草的促生作用,结果发现施用生物有机肥和有机肥都能促进烟草植株的生长,可以提高烟草的茎围、最大叶面积、叶片数、叶绿素含量,而生物有机肥的促生效果好于有机肥;在生物有机肥的盆栽试验中,又以两株菌混合制备的生物有机肥(BOF8+38)的促生效果最好,BOF8+38处理在株高、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重是CK的1.18、1.27、1.54、1.74和1.75。  (3)用促生菌发酵的生物有机肥可以抑制烟草青枯病的发生,尤其以两株菌混合制备的生物有机肥防病效果优于单一菌株制备的生物有机肥,其防病效率可以达到66.1%;实时荧光定量的检测结果表明,生物有机肥可以增加烟草根际的细菌数量,同时减少烟草根际真菌和青枯菌的数量。经抗生素平板的检测,在45d后,T8的数量维持在104cfu/g土,而T38的数量能达到106 cfu/g土;生物有机肥能提高烟草植株POD、SOD、CAT的酶活活性,但能降低MDA的含量。  (4)烟苗移栽时用25%淀粉的菌悬液蘸根配合使用有机肥,可以增加菌株在烟草根际的定殖,根际促生菌的数量级显著增加;无论在水培还是土培中,T38菌株的定殖效果都优于T8的。
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