湖南水稻內(nèi)生固氮菌資源收集及特性研究.pdf

1、水稻在我國乃至世界的糧食生產(chǎn)中都占有重要地位，水稻安全生產(chǎn)對確保糧食安全具有重要的意義。湖南是我國的糧倉，但是湖南的鎘大米問題卻非常突出。此外，水稻高產(chǎn)栽培模式下，氮肥的不合理施用引起的能源消耗以及潛在環(huán)境問題應當予以重視。本文從湖南水稻試驗田采集了8個水稻樣品，分離鑒定水稻內(nèi)生固氮菌，找出水稻中的優(yōu)勢內(nèi)生固氮菌群；同時對分離菌株的生物學特性進行研究，并通過盆栽實驗研究接種固氮菌對水稻鎘積累的影響，希望為水稻的安全生產(chǎn)提供優(yōu)良菌種資源。

2、主要研究結果如下：
　　水稻內(nèi)生固氮菌分離、鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析：從8個水稻樣品的根、莖、葉以及根表共分離到416株內(nèi)生菌分離物，經(jīng)16S rRNA基因擴增、測序、比對，發(fā)現(xiàn)這些水稻內(nèi)生菌在系統(tǒng)發(fā)育地位上來自39個屬，136個種。其中優(yōu)勢菌屬為Bacillus、Paenibacillus，此外Microbacterium、Fictibacillus、Pseudomonas、Flavobacterium數(shù)量較多。來自根、莖、葉以及根表

3、不同部位的固氮菌種類和數(shù)量都不相同，其中根部最多。330株菌檢測到了nifH基因，確認為水稻內(nèi)生固氮菌。
　　菌株Biolog鑒定及產(chǎn)芽胞、產(chǎn)酶特性：通過Biolog測定得到了菌株碳源利用圖譜。供試菌株大多數(shù)能夠利用淀粉作為碳源生長，芽胞菌屬較其他菌屬能夠利用碳源的種類較少，但在其他方面抗性較強。22株固氮菌在48℃高溫下能同時在牛肉膏和無氮培養(yǎng)基中生長并產(chǎn)生芽胞。芽胞桿菌屬和類芽胞桿菌屬的47株菌能夠分解纖維素，產(chǎn)胞外蛋白酶的也

4、主要來自芽胞桿菌屬。8株水稻內(nèi)生固氮菌產(chǎn)ACC脫氨酶，活性在0.19~1.68μmol/mg/h。
　　菌株對植物病原真菌的拮抗作用及抗藥性研究：發(fā)現(xiàn)18株水稻內(nèi)生固氮菌可以拮抗病原真菌禾谷鐮孢（Fusarium graminearum）ACCC36249，18株菌可以拮抗擬枝孢鐮孢（Fusarium sporotrichioides）ACCC37402，9株菌可以拮抗立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）ACCC36

5、246，抑制率均在33％以上。部分水稻內(nèi)生固氮菌對農(nóng)藥和抗生素有抗性，能夠在高濃度的農(nóng)藥和抗生素培養(yǎng)基中生長。菌株對不同農(nóng)藥和抗生素產(chǎn)生的抗性不同，對咯菌腈的抗性普遍較強。
　　接種水稻內(nèi)生固氮菌對水稻秧苗積累Cd的影響：溫室條件下，采用48株菌進行接種實驗。結果顯示，接種后稻苗Cd含量為5.40±2.30~11.45±6.58mg/kg，與CK（8.27±0.39mg/kg）相比增減幅度在-35%~39%之間。說明接種水稻內(nèi)生固