芽孢桿菌對(duì)植物的促生和耐鹽作用及其相關(guān)機(jī)制的研究.pdf

1、芽孢桿菌（Bacillusspp.）是一類(lèi)十分重要的植物根圍促生細(xì)菌(Plantgrowth-promotingrhizobacteria,PGPR)，嗜熱、好氧，且分布廣泛，能產(chǎn)生抗逆性強(qiáng)的芽孢，分泌多種抑菌物質(zhì)等特點(diǎn)。芽孢桿菌能通過(guò)固氮、解磷和產(chǎn)生激素類(lèi)物質(zhì)等促進(jìn)植物生長(zhǎng)，還能通過(guò)抑制病原物和誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(ISR)等防治植物病害。本研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室鑒定的芽孢桿菌具有促生和誘導(dǎo)植物耐鹽的功能，并對(duì)其促生和耐鹽的機(jī)制進(jìn)行了初步的探索。

2、r>　　1.首先本研究對(duì)芽孢桿菌（Bacillusspp.）B3、86、NMSL88、CJLC2、GBSC56、RJGP41的促生效果進(jìn)行了檢測(cè)，并評(píng)價(jià)了這些菌株與復(fù)硝酚鈉(CSN)的復(fù)配增效作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這6株芽孢桿菌都能促進(jìn)植物生長(zhǎng)。其中B3菌株的效果最好，對(duì)黃瓜的根長(zhǎng)、株高和鮮重促進(jìn)率分別達(dá)到了10.43％,10.80％和15.91％,并且還能促進(jìn)辣椒的生長(zhǎng)，與單獨(dú)使用CSN相比其促生效果更加顯著。其次是86菌株，其對(duì)黃瓜的

3、根長(zhǎng)、株高和鮮重達(dá)到了6.36％,11.88％和10.21％。NMSL88菌株對(duì)辣椒的根長(zhǎng)、株高和鮮重達(dá)到了10.12％，13.11％和12.26％。這6株芽孢桿菌與CSN復(fù)配實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這6株菌株能顯著提高CSN對(duì)黃瓜和辣椒的促生效果。其中B3菌株的增效效果最顯著，與單獨(dú)使用CSN相比，對(duì)黃瓜的根長(zhǎng)、株高和鮮重分別提高了31.30％，28.17％和33.46％。其次是86菌株，對(duì)黃瓜的根長(zhǎng)、株高和鮮重分別提高了22.52％，32.4

4、0％和26.82％。同時(shí)，本研究還通過(guò)檢測(cè)植物生理指標(biāo)，揭示這兩類(lèi)物質(zhì)的促生機(jī)理。結(jié)果表明，使用芽孢桿菌、CSN以及復(fù)配制劑都能提高黃瓜和辣椒的光合速率、葉綠素含量以及根系活力，而且復(fù)配制劑的增強(qiáng)效果更為明顯。其中，B3、86和NMSL88這三株芽孢桿菌與CSN的復(fù)配制劑的效果最為顯著。B3+CSN復(fù)配制劑對(duì)黃瓜的光合速率、葉綠素含量以及根系活力促進(jìn)率分別為45.67％，26.99％和40.47％。本研究表明芽孢桿菌和CSN都能通過(guò)提高

5、光合速率、葉綠素含量以及根系活力等促進(jìn)植物生長(zhǎng)，并且芽孢桿菌能明顯增強(qiáng)CSN的促生效果。
　　2.本論文還對(duì)芽孢桿菌CJLC2和B3菌株提高植物耐鹽能力進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，鹽脅迫抑制了番茄幼苗生長(zhǎng)，芽孢桿菌處理能緩解番茄幼苗的鹽傷害。相同NaCl濃度下，加菌處理比單純NaCl處理提高了番茄幼苗的生理指標(biāo)，促進(jìn)了幼苗生長(zhǎng)。CJLC2處理比單純NaCl處理使P含量提高了190％，使Na含量降低了25.11％，使葉片脯氨酸含量不同程度

6、的下降20.59～33.33％。與單純NaCl處理比較，B3處理使番茄株高提高了38.05％，鮮重提高了17.81％，組織含水量提高了40.62％，且可溶性糖含量提高了55.69％，同時(shí)使水分飽和虧降低了28.57％，以及乙烯釋放量降低了18.46％。鹽脅迫下，芽孢桿菌改善了番茄對(duì)水分的吸收，改變了滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量以降低細(xì)胞的滲透勢(shì)來(lái)獲得細(xì)胞滲透平衡;提高了番茄對(duì)P、K、Fe、Cu和Zn吸收以及K+/Na+比值，而降低了對(duì)Na的吸收，

7、特別是CJLC2對(duì)P的吸收比對(duì)照提高了1.9倍，說(shuō)明芽孢桿菌對(duì)根系礦質(zhì)元素的吸收有調(diào)節(jié)能力，增強(qiáng)了對(duì)K的吸收而外排Na鹽，減輕鹽傷害，利于植株的正常生長(zhǎng)。
　　3.本研究還對(duì)芽孢桿菌提高植物的耐鹽機(jī)理進(jìn)行了研究。酶活性檢測(cè)表明，不同的培養(yǎng)時(shí)間和溫度對(duì)CJLC2產(chǎn)生的ACC脫氨酶有影響。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)和溫度升高，酶比活力升高，后有所下降。在24℃培養(yǎng)18h時(shí)酶比活力最高，達(dá)到1.134μmol·(mg·h)-1。推測(cè)CJLC2菌株

8、能通過(guò)產(chǎn)生ACC脫氨酶，分解植物鹽害產(chǎn)生的乙烯合成前體物質(zhì)1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸脫氨基，從而使乙烯濃度降低，進(jìn)而提高植物的耐鹽能力。本研究還利用Real-timePCR分析了在鹽脅迫下各個(gè)處理的水孔蛋白基因的表達(dá)情況。結(jié)果表明，加菌處理比無(wú)菌處理顯著提高了番茄葉片水孔蛋白基因LeTRAMP、LeAQP2、LePIP1、LePIP2和LeTIP的表達(dá)。水孔蛋白的合成增強(qiáng)了葉片細(xì)胞對(duì)水分的調(diào)控能力，而降低了液泡膜Na+/H+逆向運(yùn)輸?shù)鞍谆?/p>