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桔黄假单胞菌JD37菌株对植物的促生作用及其微生物肥料的研制

王婧

  我国是农业大国,为提高农作物产量而大量使用化学肥料已成为一种普遍情况,但是这会对生态环境,甚至人类健康及环境造成极大的危害。亟待寻求一种环境友好型的解决方法,既能够提高农作物产量,又不造成环境危害。植物根际促生菌(PGPR)广泛存在于土壤中,它能够显著促进植株生长、抑制病虫害、提高农作物产量。目前,利用PGPR菌株开发应用的微生物肥料已成为研究热点。桔黄假单胞菌JD37菌株是我们实验室分离的一株植物根际促生菌,研究发现,JD37菌株对植物病原菌有广谱拮抗作用,能够显著促进单子叶、禾本科植株玉米和小麦的生长,对植物病害有生防作用,具有溶磷性,能够分泌铁载体和诱导植株产生系统性抗性,有开发为微生物肥料的潜质。因此本实验在前人研究的基础上,针对JD37菌株做了更深入的研究。 本实验通过实验室平板培养、温室盆栽试验,以番茄种子萌发率、幼苗的根长、苗高、鲜重和干重为指标,研究了JD37菌株对农作物番茄的促生作用,通过薄层色谱显色法和对ACC利用能力,分析JD37菌株促进植物生长的作用机理。种子萌发实验结果表明,用JD37菌株处理的番茄种子,能够显著促进番茄初生苗侧根的生长,说明JD37菌株对不同种类植株的促生效果存在差异,用桔黄假单胞菌JD37菌株对双子叶,茄科蔬果类植株番茄种子接种,最适合的处理方式是菌液浸种法;盆栽实验发现,与对照组相比其平均根长、平均苗高、平均鲜重和平均干重,分别提高了37.41%、18.20%、69.62%、70.97%,表明对番茄植株促生效果最显著的JD37菌悬液浓度是107cfu/mL;通过实验发现JD37菌株能够分泌植物生长激素IAA,并且能被诱导产生ACC脱氨酶活性。 为进一步提高JD37菌株的促生作用,本实验通过温室盆栽试验,研究JD37菌株与AM真菌联合接种对番茄植株的促生效果,以JD37菌株在番茄根际土壤和根内的定殖能力,AM真菌在番茄根内的侵染能力,对二者之间的相互关系进行了初步的研究。盆栽实验结果表明:JD37菌株与AM真菌联合接种对番茄幼苗的促生效果显著大于单独接种;于出苗30天后,双接种处理后定殖在番茄根际土壤中的菌数量(1.2×106cfu/g)明显要高于单独接种JD37菌株(2.3×104cfu/g),说明AM真菌有利于JD37菌株的生长和繁殖,延长和增加了JD37菌株的作用,进而更有效地促进植株的生长;同时双接种使AM真菌的侵染率提高了8.95%. 为了将JD37菌株开发成微生物肥料,我们研究了JD37菌株对载体吸附菌体的能力、不同载体和保护剂材料对JD37菌体的保存能力和有效菌体释放能力。结果显示滑石粉是最适合的载体,羧甲基纤维素钠(CMC)是最适合的保护剂,保护剂最适合的浓度为0.1%。将上述载体和保护剂按一定比例与JD37菌体混合,制备成JD37菌剂。将此菌剂释放到作物根际,发现它能显著促进番茄幼苗的生长,同时发现番茄根际土壤和根内组织内含有JD37菌株,有效活菌数分别为106cfu/g和105cfu/g,说明该菌剂中的JD37菌株能够稳定定殖在番茄根际土壤和根内组织。进一步的实验表明,该菌剂在六个月的保存期内,其有效菌数维持在7.68×1010cfu/g。……   
[关键词]:桔黄假单胞菌JD37菌株;植物根际促生菌(PGPR);丛枝菌根(AM)真菌;载体;保护剂;微生物肥料
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:上海师范大学2012年