幾個(gè)相思類(lèi)樹(shù)種優(yōu)良根瘤菌菌株的篩選及評(píng)價(jià).pdf

1、隨著人口的增長(zhǎng)及林分質(zhì)量的下降，木材的供需矛盾日益嚴(yán)重，營(yíng)造速生、豐產(chǎn)的人工林能較好地解決這一問(wèn)題。但林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐表明，長(zhǎng)期營(yíng)造人工純林，特別是營(yíng)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(yíng)。相思類(lèi)時(shí)種是典型的強(qiáng)陽(yáng)性樹(shù)種，生長(zhǎng)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(huì)效益。福建省廣大地帶地處南亞熱帶地域，有著大面積營(yíng)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(shí)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(kāi)展過(guò)研究。 本研究擬從福建省不同地點(diǎn)的十余種相思類(lèi)樹(shù)種根瘤上分離出根瘤菌菌株，對(duì)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(qiáng)、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(lèi)樹(shù)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(shí)也為其他固氮樹(shù)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(lèi)樹(shù)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(zhǎng)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(gè)體形態(tài)和菌落特征。 3．相思類(lèi)樹(shù)種根瘤菌的生理特征測(cè)定表明：在牛肉膏蛋白胨試驗(yàn)中

4、所有供試菌株都生長(zhǎng)不良；所有供試菌株都能利用檸檬酸鹽；在碳源利用試驗(yàn)中，除個(gè)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(lèi)樹(shù)種根瘤菌的生化特征測(cè)定表明：在3-酮基乳糖試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)中有14個(gè)菌株產(chǎn)堿，18個(gè)菌株產(chǎn)酸；在明膠水解試驗(yàn)中，有23個(gè)菌株能液化明膠，其余則不液化明膠。總體看來(lái)，本試驗(yàn)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(lèi)樹(shù)種根瘤菌的抗逆性篩選試驗(yàn)結(jié)果表明：在溫度梯度篩選試驗(yàn)中，多數(shù)菌株生長(zhǎng)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(zhǎng)，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(gè)菌株在39℃高溫下仍然生長(zhǎng)良好，是典型的耐高溫菌株；在酸堿度梯度篩選試驗(yàn)中，除HJ05、MZ03等8個(gè)菌株外，其余菌株在pH 4～8的酸堿度范圍內(nèi)均能生長(zhǎng)，其中ZZ02和LZJ01兩菌株在pH4的酸度條件下仍然生長(zhǎng)良好，具較強(qiáng)的耐酸性；在耐鹽性梯度篩選試驗(yàn)中，除MZ04、JJ03和WJ01

7、等三個(gè)菌株外，其余菌株在NaCl(％)濃度小于2．5時(shí)均能生長(zhǎng)，其中HJ05、HJ06和HM01等3個(gè)菌株在NaCl(％)濃度為2.5的條件下仍然生長(zhǎng)良好，具較強(qiáng)的耐鹽性。綜合各抗逆性篩選試驗(yàn)結(jié)果，本試驗(yàn)篩選出的具較強(qiáng)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(gè)菌株。 6．相思類(lèi)樹(shù)種根瘤菌侵染結(jié)瘤能力篩選試驗(yàn)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(gè)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(gè)月后，測(cè)定計(jì)算得馬占相思幼苗平均單株瘤數(shù)8.1個(gè)/株、平均單株瘤重25.7 mg/株、平均單個(gè)瘤重3 mg和平均結(jié)瘤率88.75％，明顯優(yōu)于對(duì)照。綜合看來(lái)，HJ03菌株在所測(cè)宿主四項(xiàng)指標(biāo)上表現(xiàn)都很優(yōu)秀，是具有較強(qiáng)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(gè)菌株也具有較強(qiáng)的侵染能力。 7．相思類(lèi)樹(shù)種根瘤菌的接種效應(yīng)試驗(yàn)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(zhǎng)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(gè)/株，平均單株瘤重為15.4mg/株，平均單個(gè)瘤重為2.3mg，平均結(jié)瘤率為77.5％，明顯優(yōu)于對(duì)照。在本試驗(yàn)中，MZ02、WJ02和BJ01三菌株具有較好的接種效應(yīng)。 8．冬小