幾個相思類樹種優(yōu)良根瘤菌菌株的篩選及評價.pdf

1、隨著人口的增長及林分質(zhì)量的下降，木材的供需矛盾日益嚴(yán)重，營造速生、豐產(chǎn)的人工林能較好地解決這一問題。但林業(yè)生產(chǎn)實踐表明，長期營造人工純林，特別是營造大面積針葉林純林又易導(dǎo)致土壤肥力下降，理化性質(zhì)惡化，造成土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降，影響了林地的可持續(xù)經(jīng)營。相思類時種是典型的強陽性樹種，生長迅速，具根瘤，可改良土壤，提高土壤肥力，具有較大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。福建省廣大地帶地處南亞熱帶地域，有著大面積營建相思速生豐產(chǎn)林的便利條件。但因多數(shù)相思引

2、種時間短，土壤中是否存在能與之高效匹配的根瘤菌，尚未有人開展過研究。 本研究擬從福建省不同地點的十余種相思類樹種根瘤上分離出根瘤菌菌株，對其生理生化特性，抗逆性，侵染結(jié)瘤能力及接種效應(yīng)等方面進(jìn)行比較研究，篩選出一些適應(yīng)性廣、侵染能力強、固氮效果好的廣譜性及適應(yīng)某些特殊環(huán)境的特異性優(yōu)良根瘤菌菌株，從而為相思類樹種的短周期速生豐產(chǎn)林建設(shè)及林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)，同時也為其他固氮樹種的研究奠定理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明： 1

3、．所收集的馬占相思、厚莢相思等10余種相思類樹種的根瘤有圓錐狀、葫蘆形、橢圓狀、叉狀和球形等多種形態(tài)，呈現(xiàn)粉紅色和淡黃色外觀，表明在福建省主要相思引種區(qū)不同立地條件下，根瘤表型差異較大。 2．所分離的根瘤菌菌株在YMA培養(yǎng)基平板上生長的菌落均呈圓形，透明或半透明乳白色，粘稠狀，邊緣整齊，表面稍凸起，富有光澤，革蘭氏染色陰性，具有根瘤菌典型的個體形態(tài)和菌落特征。 3．相思類樹種根瘤菌的生理特征測定表明：在牛肉膏蛋白胨試驗中

4、所有供試菌株都生長不良；所有供試菌株都能利用檸檬酸鹽；在碳源利用試驗中，除個別菌株外，多數(shù)菌株都可不同程度利用木糖、半乳糖、果糖、葡萄糖和麥芽糖等為碳源，但不同菌株間存在著較大的差異。以上這些差異表明在福建省主要相思引種區(qū)有著較為豐富的根瘤菌資源。 4．相思類樹種根瘤菌的生化特征測定表明：在3-酮基乳糖試驗中所有供試菌株都呈陰性反應(yīng)，表明了所分離的根瘤菌不具有氧化乳糖的能力；在B．T．B反應(yīng)試驗中，除MZ01、MZ05和TW02

5、等三菌株外，其余菌株在YMA培養(yǎng)基上均產(chǎn)酸；在石蕊牛奶試驗中有14個菌株產(chǎn)堿，18個菌株產(chǎn)酸；在明膠水解試驗中，有23個菌株能液化明膠，其余則不液化明膠?？傮w看來，本試驗所分離的根瘤菌具有根瘤菌典型的生化特征，但不同菌株間存在著較大的差異。以上這些差異表明在福建省主要相思引種區(qū)有著較為豐富的根瘤菌資源。 5．相思類樹種根瘤菌的抗逆性篩選試驗結(jié)果表明：在溫度梯度篩選試驗中，多數(shù)菌株生長的最適溫度在18～32℃之間，在12～32℃溫

6、度范圍內(nèi)全部供試菌株均可存活生長，但不同菌株間存在著較大差異。其中，H104、HI06和ZG01等十菌株能耐8℃的低溫，而：HJ04和LZJ01等6個菌株在39℃高溫下仍然生長良好，是典型的耐高溫菌株；在酸堿度梯度篩選試驗中，除HJ05、MZ03等8個菌株外，其余菌株在pH 4～8的酸堿度范圍內(nèi)均能生長，其中ZZ02和LZJ01兩菌株在pH4的酸度條件下仍然生長良好，具較強的耐酸性；在耐鹽性梯度篩選試驗中，除MZ04、JJ03和WJ01

7、等三個菌株外，其余菌株在NaCl(％)濃度小于2．5時均能生長，其中HJ05、HJ06和HM01等3個菌株在NaCl(％)濃度為2.5的條件下仍然生長良好，具較強的耐鹽性。綜合各抗逆性篩選試驗結(jié)果，本試驗篩選出的具較強耐低溫、耐低pH值和耐高鹽度能力的優(yōu)良相思根瘤菌菌株有H104、LZJ01年HM01等3個菌株。 6．相思類樹種根瘤菌侵染結(jié)瘤能力篩選試驗結(jié)果表明：總體而言，接種根瘤菌可以顯著提高馬占相思幼苗的單株瘤數(shù)、單株瘤重、

8、單個瘤重和結(jié)瘤率等指標(biāo)，具有較明顯的接種效應(yīng)。接種3個月后，測定計算得馬占相思幼苗平均單株瘤數(shù)8.1個/株、平均單株瘤重25.7 mg/株、平均單個瘤重3 mg和平均結(jié)瘤率88.75％，明顯優(yōu)于對照。綜合看來，HJ03菌株在所測宿主四項指標(biāo)上表現(xiàn)都很優(yōu)秀，是具有較強侵染結(jié)瘤能力的優(yōu)良菌株，此外，MZ06、HJ01、DH01、MZ03、DH02和ZZ01等6個菌株也具有較強的侵染能力。 7．相思類樹種根瘤菌的接種效應(yīng)試驗結(jié)果表明：

9、總體而言，各菌株具有比較顯著的接種效應(yīng)，但不同菌株之間存在顯著差異。接種根瘤菌的馬占相思苗的平均苗高生長量為8.1cm，平均單株生物量為250mg，平均相思幼苗葉片葉綠素含量為1.07 mg/g，平均單株固氮量為3,365mg/株，平均單株瘤數(shù)為6.9個/株，平均單株瘤重為15.4mg/株，平均單個瘤重為2.3mg，平均結(jié)瘤率為77.5％，明顯優(yōu)于對照。在本試驗中，MZ02、WJ02和BJ01三菌株具有較好的接種效應(yīng)。 8．冬小