具ACC脫氨酶活性的堿蓬內(nèi)生細(xì)菌對植物的解鹽促生作用及其ACC脫氨酶基因的克隆.pdf

1、堿蓬(Suaeda salsa)是一種生長于鹽堿地和海濱沙灘的耐鹽性極強的鹽生植物，在我國分布廣泛，是當(dāng)前生物改良鹽漬土的首選植物品種。大量研究證明，堿蓬的耐鹽能力主要源自耐鹽關(guān)鍵基因的表達(dá)或調(diào)節(jié)，而堿蓬內(nèi)生菌的多樣性及其對堿蓬的生長及生理功能的影響卻長期處于被忽視的地位。眾所周知，生物之間的共生是一種極為普遍的生命活動和生態(tài)現(xiàn)象，大部分植物內(nèi)生菌都是植物物種進化的結(jié)果，即內(nèi)生菌通過與宿主植物的相互作用，使植物能夠在特定環(huán)境下生長、繁殖

2、。有研究表明，感染內(nèi)生真菌的植物具有較高的抗逆境脅迫的能力，而一些具有1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC)脫氨酶活性的內(nèi)生細(xì)菌在促進宿主植物的生長及抗重金屬脅迫中也起到了作用，該酶是通過催化乙烯的關(guān)鍵中間前體物質(zhì)ACC轉(zhuǎn)化成α-丁酮酸來降低乙烯水平，從而緩解逆境脅迫產(chǎn)生的乙烯對植物造成的不良影響。
　　為深入探討處于高鹽環(huán)境中堿蓬內(nèi)生細(xì)菌的生態(tài)作用，本文從分離、篩選具ACC脫氨酶活性的堿蓬內(nèi)生細(xì)菌入手，對分離到的菌株測定其生物學(xué)特性

3、并進行生理生化及分子生物學(xué)水平的鑒定，然后通過種子萌發(fā)試驗及盆栽試驗對菌株的解鹽促生效果作初步評價，最后對其ACC脫氨酶基因進行克隆并進行生物信息學(xué)分析。具體結(jié)果如下:
　　1.從山東東營健康堿蓬植株體內(nèi)分離篩選到具有較高ACC脫氨酶活力的內(nèi)生細(xì)菌LP11、SS12、TW1及TW2，4株菌還可不同程度地產(chǎn)生鐵載體、吲哚乙酸、赤霉素和脫落酸，且均有溶磷作用，但無固氮能力及蛋白酶活力，唯有菌株SS12對蘿卜枯萎病菌(Fusarium

4、oxysporum f.sp.conglutinans)和黃瓜枯萎病菌(F.oxysporum f.sp.cucumerinum)具有拮抗作用。根據(jù)形態(tài)特征、生理生化、API鑒定系統(tǒng)和16S rRNA將其分別鑒定為棲稻假單胞菌(Pseudomonas oryzihabitans)、假單胞菌(Pseudomonas sp.)、成團泛菌(Pantoea agglomerans)和惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)。

5、　　2.通過種子萌發(fā)試驗及盆栽試驗研究了不同NaCl濃度脅迫下菌株LP11對不同植物的解鹽促生作用。結(jié)果表明，菌株LP11不僅能促進宿主堿蓬種子的萌發(fā)，還有助于非鹽生植物黃瓜及油菜種子的萌發(fā)，且經(jīng)LP11菌懸液處理的種子的芽長與未接菌的處理相比均有一定程度的增加；LP11還可顯著促進不同鹽濃度條件下黃瓜與玉米植株的生長，其根長、葉長、株高及鮮重與相應(yīng)對照比較亦有一定程度的增加；除此之外，LP11能夠促進黃瓜和玉米植株合成葉綠素、可溶性糖

6、及脯氨酸，從而增強植物的抗逆能力。
　　3.本實驗對菌株LP11的ACC脫氨酶基因進行了克隆，可為今后將ACC脫氨酶基因轉(zhuǎn)化植物、從而增強植物的抗逆性奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用CODEHOP法擴增菌株LP11 ACC脫氨酶基因的保守序列，再通過染色體步移法獲得該基因已知區(qū)域5’及3’端的非保守的未知區(qū)域，最后根據(jù)拼接的序列設(shè)計引物，通過PCR擴增獲得acdS基因的完整編碼區(qū)。測序結(jié)果顯示，該片段長996 bp，通過Blast搜索及系統(tǒng)發(fā)育分析