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产铁载体和ACC脱氨酶的氢氧化细菌筛选及促生作用研究

蒙渊

  氢氧化细菌属于植物根际促生菌(Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,PGPR),产铁载体氢氧化细菌的大量繁殖可能会导致植物根际土壤微生物种群结构发生变化,减轻或者抑制某一种或几种病原微生物的侵害作用。某些氢氧化细菌能够产生1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-a minocyclop ropane-1-carboxylate, ACC)脱氨酶,并通过水解生物体内合成乙烯前体ACC,阻止乙烯的大量产生,从而可以促进植物的生长。某些氢氧化细菌也可合成一些小分子化合物或由其产生的次级代谢物而能够抑制植物病原菌生长、保持土壤微生态平衡并改善植物根际养分来促进植物生长。本论文以豆科植物紫花苜蓿、大豆、刺槐等根际土壤分离出的氢氧化细菌菌株为研究材料,筛选产铁载体及其ACC脱氨酶的菌株,分析菌株产铁载体和ACC脱氨酶的条件及其铁载体的性质。实验结果如下: 用气相色谱法测定氢氧化细菌菌株的氧化H2能力,结果显示:菌株WMQ-7、FMG-3和FMG-5的吸氢值均大于8.74×10-4mol/L,而菌株WMQ-7的氧化H2能力最强,达到了19.90×10-4mol/L。这3株氢氧化细菌分属于假单胞菌属(Pseudomonas)、黄色杆菌属(Xanthobacter)。 对3株氢氧化细菌进行了小麦促生实验,试验田检测结果显示,菌株FMG-5、WMQ-7、FMG-3以及混合菌对小麦的促生作用表现极为显著,根长比空白对照相比分别增加了28.6%、34.3%、34.4%、20.1%;苗长比空白对照分别增加了31.9%、32.1%、31.7%、24.6%;小麦苗鲜重比空白对照分别增加了50.1%、41.4%、29.3%、24.1%;小麦苗干重比空白对照分别增加了58.2%、50.1%、41.6%、33.3%;小麦成熟后株高平均值比空白对照分别增加14.5%、20.1%、11.7%、18.3%。菌株FMG-5、WMQ-7、FMG-3以及混合菌处理的小麦在成熟后小麦麦粒数分别比对照多30%以上,能够明显的促进小麦麦粒增收;小麦麦穗长度比空白对照分别增加了28.6%、33.3%、17.9%、13.1%;菌株FMG-5、WMQ-7、FMG-3以及混合菌处理的小麦,结穗收获后制粉,面粉中的还原糖、总糖含量以及蛋白质含量都比对照有不同水平的提高,其中还原糖比空白对照分别增加了35.5%、64.5%、45.2%、38.7%;总糖含量比空白对照分别增加了14.2%、28.6%、17.1%、20.1%;蛋白质含量比空白对照分别增加了16.9%、24.6%、20.2%、18.5%。 利用薄层层析法筛选出一株ACC脱氨酶阳性菌株,即菌株WMQ-7。茚三酮比色法检测该菌株ACC脱氨酶活力为0.671U/μg,同时测定菌株WMQ-7产ACC脱氨酶的培养条件及其ACC脱氨酶酶学性质研究。 采用改进的CAS检测法筛选产铁载体的阳性菌株。结果发现,菌株WMQ-7能够分泌产生铁载体,在CAS检测平板上,菌落周围蓝色培养基变成黄色。通过邻菲啰啉检测法,推算出菌株WMQ-7铁载体含量可达6.8512μg/mL。通过对菌株WMQ-7铁载体的理化性质的分析,我们发现它不是儿茶酚铁载体,而是氧肟酸型铁载体,并且该铁载体不含肽键,可能含有非肤键结合的氨基酸或者有其它的形式的氨基结构,不是多肽类铁载体。……   
[关键词]:植物根际促生菌;氢氧化细菌;ACC脱氨酶;铁载体
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北大学2011年