從逆境土壤發(fā)現(xiàn)高效抗病促生抗逆的小麥根際細(xì)菌.pdf

1、為了了解多種非生物脅迫的土壤環(huán)境中根際促生微生物的潛在促生和抗病作用，本研究分別從湖北大冶重金屬污染農(nóng)田、江西湖口復(fù)合有機污染排污口、湖北荊門石油污染農(nóng)田、江蘇啟東鹽堿地等典型污染土壤地區(qū)采集植物根際土，經(jīng)過以小麥為宿主的溫室循環(huán)富集后，在選擇性平板上梯度稀釋挑選單菌落，通過菌株生理、形態(tài)等歸類分析，成功得到605株可培養(yǎng)根際細(xì)菌。其中139株菌對小麥紋枯病原菌（Rhizoctonia solani）AG-8具有良好的體外抑菌活性，從中

2、篩選出10株小麥根際菌株深入分析。結(jié)合16S rDNA和生理生化等鑒定方法，分析菌株的種屬間進化關(guān)系，所選菌株的菌屬以假單胞菌屬（Pseudomonas）最常見，其他根際促生微生物菌屬包括:代爾夫特菌屬（Delfiia）、溶桿菌屬（Lysobacter）、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)和沙雷氏菌屬（Serratia）等。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴利用已知4種抗生素2，4-二乙?；g苯三酚(2，4-DAPG)、藤黃綠

3、菌素(Plt)、硝吡咯菌素(Prn)和吩嗪-1-羧酸(PCA)合成基因phlD，pltC, prnD和phzF或1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylate，ACC）脫氨酶合成基因acdS的保守區(qū)域設(shè)計或改進五對特異性引物。對所篩選的10株小麥根際菌和2株油菜根際菌進行抑菌特性檢測，包括prnD、phC、phzF、phlD基因的鑒定以及產(chǎn)纖維素酶、嗜鐵素和蛋白酶的檢測，發(fā)現(xiàn)了大部分菌株都能

4、產(chǎn)生纖維素酶、嗜鐵素和蛋白酶，但只有TM1109、KY4410具有2，4-二乙?；g苯三酚合成基因(phlD)和藤黃綠菌素合成基因(pltC)，TM1109、KM3407、TM4307-1、KY5406具有硝吡咯菌素合成基因(prnD)，KY5406擴增出吩嗪-1-羧合成基因(phzF)。抗生素基因系統(tǒng)分類分析，發(fā)現(xiàn)TM1109、KY4410、KY5406和KM3113分別與已知模式生防假單胞菌Pf-5、TX-1、Q8r1-96親緣關(guān)系

5、較近。
　　 ⑵在小麥溫室盆缽和試管試驗中，分別驗證菌株在活體條件對小麥病害R.solaniAG-8或小麥全蝕病病原（Gaeumannomyces.graminis var.tritici ARS-A1）的控制效果。實驗結(jié)果表明，假單胞菌TM1109無論在溫室試管還是盆缽實驗條件下均可以有效控制小麥紋枯病情，假單胞菌KY5406也有顯著生防效果。此外，具有廣譜抗菌、殺蟲活性的溶桿菌TM5405能將小麥全蝕病的病級下降1～2級。<

6、br>　　 ⑶采用油菜為宿主的根延長法結(jié)合ACC脫氨酶分子探測和定量檢測吲哚乙酸（IAA）對供試菌株的促生特性進行篩選和驗證。結(jié)果表明，代爾夫特菌TM3205和四株假單胞菌KM3113、KM2404、KY4410、TM1109對油菜有顯著促進根部延長能力，其中KM3113含有acdS基因并能產(chǎn)生IAA，促生率可高達42.7％。值得注意的是KM2404雖不產(chǎn)ACC脫氨酶和IAA，其促生效果仍在36％以上，目前對其促生機制仍不甚了解。

7、r>　　 ⑷離體逆境適應(yīng)性實驗結(jié)果表明，所篩選得到的污染土壤中的植物促生根際微生物(PGPR)均能在中度鹽濃度條件下生長，最小抑菌鹽濃度均高于5.5％; TM3205、KY4410、KM3113、KY5406和TM1109對重金屬Cu2+（≥4 mM）或Cd2+(≥1 mM)的耐受能力均高于或相當(dāng)于其他污染土壤中的菌株。過酸性土壤的溫室脅迫中，實驗結(jié)果表明KY5406能夠增加油菜植株整體生物量，TM1109和KY4410促進油菜葉的生