苹果属于蔷薇科苹果属,是我国第一大水果品种,栽培面积约有200 km2,栽培面积和产量均占到世界的40%。然而,苹果重茬是全世界苹果产业面临的一大难题,重茬苹果幼苗成活率低,根系发育不良,严重影响苹果产量和质量。研究表明自毒作用是连作障碍主要原因之一,能严重破坏微生态环境平衡。根皮苷是苹果属特征性酚类化合物,根皮苷的浓度为0.001mmol/L时可促进幼苗的生长,但浓度达到1mmol/L时开始抑制幼苗的生长,降低干物质的积累,且随着处理浓度的增加,抑制作用加强。另外,根皮苷的降解产物根皮素、间苯三酚和肉桂酸等均能抑制果树生长。微生物可以影响自毒物质的数量和种类,对缓解自毒作用具有重要作用。某些微生物能够利用根皮苷等酚酸类自毒物质作为唯一碳源,减弱或消除自毒作用;某些有益微生物能够抑制土壤中病原菌的数量或干扰病原菌对寄主植物的侵染,改善植株根际的土壤生态环境,从而间接缓解自毒作用;植物根际的一些有益微生物通过产生的次级代谢产物,如植物激素和抗生素等对作物有一定的促生和抗病作用。本研究选择山东省泰安市樱桃园多年生苹果树,树龄为4-5年,采集根际土样,通过梯度稀释法,利用选择性培养基,采用不断驯化的方法分离根皮苷降解菌,通过根皮苷降解能力测定对各降解细菌进行了筛选;通过双抗生素标记及土壤接种试验,研究了根皮苷降解能力较强的菌株在苹果树根际的定殖能力;研究了可在苹果树根际稳定定殖的2株降解菌的生物安全性;通过菌体形态和菌落特征观察、生理生化指标和16S rRNA序列分析,对G-19菌株进行了鉴定,研究了其菌体发酵的培养基配方,并通过盆栽试验,研究了该菌株对根皮苷引起的连作障碍的解除作用。主要结果如下。1、从苹果树根际土壤分离获得22株根皮苷降解细菌分离株。2、22个降解细菌分离株的降解活力差异较大,降解率在5.00%-75.9%之间。其中G-19、G-9、G-5三个菌株的降解效果较好。3、通过双抗生素标记和土壤接种试验,研究了对根皮苷的降解能力较高的3个菌株的定殖能力,其中G-9、G-19菌株可以在苹果树根际稳定定殖。4、对G-9、G-19菌株进行了生物安全性评价,结果G-19菌株是安全的,符合NY 1109-2006《微生物肥料生物安全通用技术准则》的要求,可以作为微生物肥料生产用菌种;G-9菌株的溶血性呈阳性,不符合作为微生物肥料生产用菌种的安全要求。5、根据菌株菌体形态和菌落特征观察、生理生化指标分析和16S rRNA序列分析结果,鉴定 G-19 菌株为Enterobacter radicincitans。6、选择常用的碳源、氮源和无机盐,通过正交试验设计进行培养基的优化,获得G-19菌体发酵的最佳培养基配方为:葡萄糖5g,玉米粉40g,脱脂豆粉20g,硫酸铵0.5g,磷酸二氢钾0.5g,碳酸钙0.5g,水1000mL。发酵条件:装液量50mL/250mL,转速200r/min,温度32℃,PH 7.0摇瓶培培养24h,菌体数量达到2.1 × 1011 cfu/mL。7、盆栽试验结果表明G-19菌株对根皮苷具有良好的降解作用,可有效解除根皮苷对苹果幼苗的危害。