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植物体内存在着丰富多样的内生菌群,内生菌对植物的生长具有不可或缺的积极作用。本文为研究不同植物的内生菌遗传多样性和功能多样性,以宿主植物南方野生稻(Oryzameridionalis)、落地生根(Bryophyllumpinnatum)为试验材料,进行内生菌的分离纯化和鉴定,并对内生菌进行多种促生和抗病功能检测。运用无氮培养基从表面消毒的宿主植物中,通过稀释平板涂布和划线法分离获得内生菌纯培养物。利用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR插入序列指纹图谱,对内生菌进行聚类及其遗传多样性分析。通过16SrRNA基因系统发育分析和生理生化指标测定,对内生菌各类群代表菌株进行初步鉴定。对分类地位不确定的菌株,采用微生物多相分类学方法,从16SrRNA基因全序列相似性比对、系统发育分析、表型和生理生化特性鉴定、化学特性分析、DNAG Cmol%含量测定和DNA-DNA杂交等方面,对菌种进一步鉴定,并对微生物新种描述。然后对已鉴定的各类群内生菌代表菌株进行固氮、溶磷、解钾、分泌生长素和ACC脱氨酶、产铁载体和拮抗植物病原菌等多种功能的测定。主要研究结果如下:(1)从宿主植物中分离纯化了175株植物内生菌,其中南方野生稻中159株,落地生根中16株。共聚为33个类群和7个单株,菌株数大于6的大类群有共14个。根据初步鉴定结果,各类群的代表菌株隶属于31个属的40个物种,表现出丰富的微生物多样性。有4个类群的分类地位不明确,可能是未知的微生物新类群。(2)本试验分离纯化的植物内生菌具有功能多样性。各类群的40个代表菌株中,34个菌株具有分泌生长素和铁载体的能力,13个菌株为固氮菌,18个菌株检测出具有ACC脱氨酶活性,17个菌株具有溶磷能力,16个菌株具有解钾能力,15个菌株对植物病原菌具有拮抗作用。也筛选出部分性状优良的功能菌,如菌株L011、L021、L031、L081、L251、L411、L421、L461~T、L501具有多项促进植物生长功能且促生能力强。菌株L101、L171、L271、L381、L451不仅有多种促生功能,还对某些植物病原菌具有拮抗作用。菌株L161和L371兼具固氮、溶磷、解钾、分泌生长素和ACC脱氨酶、产铁载体等能力,并对水稻纹枯病原菌、香蕉枯萎病原菌、粉蕉枯萎病原菌、玉米炭疽病原菌、尖孢镰刀菌、苦瓜枯萎病原菌等具有广谱抗性,且促生能力强,广谱抑菌活性高。(3)从落地生根中分离的菌株L201~T为类芽孢杆菌的一个新种。该新种为革兰氏阴性好氧细菌,椭圆内孢子,周生鞭毛,能运动,杆状,单个或链状存在,细胞大小为0.5-1.0×5.0-8.0μm。在LB培养基上菌落呈规则的圆形,乳白色半透明且光滑湿润。具有固氮酶活性。大量脂肪酸为anteiso-C_(15:0)。主要呼吸醌为MK-7,二磷脂酰甘油(DPG)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)。模式菌株L201~T(=KCTC33951~T=GDMCC1.1251~T)的DNAG Cmol%含量为43.92±1.47mol%。命名为落地生根类芽孢杆菌新种(Paenibacillusbryophyllumsp.nov.)。(4)从落地生根中分离的菌株L461~T为固氮菌的一个新种。该新种为革兰氏阴性好氧细菌,周生鞭毛,能运动,点状或短杆,单个或成对存在,细胞大小为0.6-0.8×1.0-2.0μm,在LB培养基上菌落呈规则的圆形,乳白色半透明且光滑湿润。具有固氮酶活性。大量脂肪酸为C_(16:1)ω9c。主要呼吸醌为Q-9,主要极性脂为磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂(PL)和氨基磷脂(APL),和一种未知的磷脂(L1)。模式菌株L461~T(=KCTC62195~T=GDMCC1.1250~T)的DNAG Cmol%含量为64.93±2.80mol%。命名为落地生根固氮菌新种(Azotobacterbryophyllisp.nov.)。(5)经多相分类方法鉴定结果表明,从南方野生稻中分离的菌株L251,可能是固氮螺菌的一个新种。菌株L251与巴西固氮螺菌(Azospirillumbrasilense)和Azospirillumformosense相似度较高,本试验证实L251与AzospirillumbrasilenseATCC49958~T不是同一物种。菌株L361与3个不同属的菌株16SrRNA基因相似性都高于99%,而生理生化特性、全细胞脂肪酸成份、DNAG Cmol%含量与3个不同属的参比菌株均有差异,可能是放线菌微杆菌科的一个新种。