梭梭根际促生菌特性分析及其对三种豆科牧草生长的生理调控作用

发布时间：2022-10-11 11:30

　　植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPRs）能够促进植物生长、提高作物产量或诱导植物产生系统抗性来抵御生物和非生物胁迫。不同生境的植物根际蕴含着适应宿主植物所处生境的特有细菌群落。多浆旱生植物梭梭（Haloxylon ammodendron）作为我国西北荒漠区的优势建群种,在长期进化过程中形成了一系列复杂而独特的抗逆机制。我们设想梭梭根际促生菌与其宿主植物及生境密切相关,形成了具有适应严苛荒漠生境的特性并能通过各种不同机制来影响宿主植物的生长、提高宿主植物的抗逆性。因此,深入挖掘荒漠植物梭梭根际促生菌,探究其对栽培植物的促生作用以及抗逆机制尤为重要,研究结果可为深入探究PGPR促生的分子机制奠定前期工作基础,也可为植物新型复合微生物菌肥的研发提供优质菌种资源。本研究以从荒漠植物梭梭（Haloxylon ammodendron）根际分离到的四株细菌（WAW-10、WA30-5、WM30-21和WM13-24）为材料,研究了它们的生理生化特性及其调控豆科牧草生长和耐盐性的作用,并采用三代基因组测序技术对菌株WM13-24进行了全基因... 

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
缩略词表
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 植物根际促生菌概述
    1.2 植物根际促生菌分类
        1.2.1 胞内PGPR(iPGPR)
        1.2.2 胞外PGPR(ePGPR)
    1.3 植物根际促生菌作用机理
        1.3.1 固氮
        1.3.2 溶磷解钾
        1.3.3 分泌植物激素及相关调控物质
        1.3.4 释放挥发性调控物质
        1.3.5 抑制植物病原菌
    1.4 植物根际促生菌耐盐机制的研究进展
        1.4.1 微生物渗透保护机制
        1.4.2 微生物渗透感应及调节作用
        1.4.3 利用根瘤菌提高豆科植物抗逆性
    1.5 植物根际促生菌的开发与利用
        1.5.1 微生物菌剂
        1.5.2 微生物肥料
        1.5.3 生物防治剂
    1.6 微生物基因组学研究进展
        1.6.1 结构基因组学(Structural Genomics,SG)
        1.6.2 功能基因组学(Functional Genomics,FG)
        1.6.3 比较基因组学
        1.6.4 基因组测序技术
            1.6.4.1 第二代核酸测序技术
            1.6.4.2 第三代核酸测序技术
            1.6.4.3 第四代核酸测序技术
    1.7 本研究的目的及意义
第二章 梭梭根际三株根瘤菌的生物学特性研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
            2.1.2.1 三株根瘤菌生长曲线的测定
            2.1.2.2 三株根瘤菌对环境的耐受性测定
            2.1.2.3 三株根瘤菌固氮、溶磷能力的测定
            2.1.2.4 三株根瘤菌生理生化特性鉴定
            2.1.2.5 三株根瘤菌分子生物学特性鉴定
    2.2 结果与分析
        2.2.1 三株根瘤菌的生长特性
        2.2.2 三株根瘤菌对环境的耐受性
        2.2.3 三株根瘤菌的固氮、溶磷能力
        2.2.4 三株根瘤菌的生理生化特性
        2.2.5 三株根瘤菌菌株的分子生物学特性
            2.2.5.1 16S rRNA基因序列分析
            2.2.5.2 三株根瘤菌菌株系统进化关系分析
    2.3 讨论
第三章 梭梭根际三株根瘤菌对紫花苜蓿生长及耐盐性的影响
    3.1 材料和方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验方法
        3.1.3 紫花苜蓿相关生理指标测定
        3.1.4 数据统计
    3.2 结果与分析
        3.2.1 三株根瘤菌对紫花苜蓿植株生长的影响
        3.2.2 三株根瘤菌对紫花苜蓿根瘤生长的影响
        3.2.3 盐胁迫下三株根瘤菌对紫花苜蓿质膜完整性的影响
        3.2.4 盐胁迫下三株根瘤菌对紫花苜蓿渗透调节能力的影响
        3.2.5 盐胁迫下三株根瘤菌对紫花苜蓿Na+、K+含量的影响
    3.3 讨论
        3.3.1 根瘤菌促进了紫花苜蓿的生长
        3.3.2 根瘤菌对紫花苜蓿根瘤生长的影响
        3.3.3 根瘤菌维持了盐胁迫下紫花苜蓿质膜的相对完整性
        3.3.4 根瘤菌增强了盐胁迫下紫花苜蓿叶片的渗透调节能力
        3.3.5 根瘤菌提高了盐胁迫下紫花苜蓿K+/Na+比
第四章 梭梭根际枯草芽孢杆菌WM13-24 的生物学特性及其对两种豆科牧草生长的影响
    4.1 材料和方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验方法
            4.1.2.1 菌株WM13-24 生理生化特性研究
            4.1.2.2 菌株WM13-24 的全基因测序及功能基因挖掘
            4.1.2.3 菌株WM13-24 对两种豆科牧草生长的影响
        4.1.3 两种豆科牧草相关生理指标测定
        4.1.4 数据统计
    4.2 结果与分析
        4.2.1 菌株WM13-24 的生长特性
        4.2.2 菌株WM13-24 对环境的耐受性
        4.2.3 菌株WM13-24 的生理生化特性
        4.2.4 菌株WM13-24 的分子生物学特性
            4.2.4.1 16S rRNA基因序列分析
            4.2.4.2 菌株WM13-24 系统进化关系分析
        4.2.5 菌株WM13-24 的全基因测序及功能基因挖掘
            4.2.5.1 菌株WM13-24 全基因组三代测序数据统计及质量分析
            4.2.5.2 菌株WM13-24 全基因组拼装结果及组成预测结果
            4.2.5.3 菌株WM13-24 全基因组蛋白编码基因功能注释结果
            4.2.5.4 菌株WM13-24 全基因组抗生素抗性(ARDB)分析结果
            4.2.5.5 菌株WM13-24 全基因组碳水化合物活性酶(CAZy)功能注释分析
            4.2.5.6 菌株WM13-24 全基因组致病菌毒力因子(VFDB)分析结果
            4.2.5.7 菌株WM13-24 全基因组致病性(pathogen host interactions PHI)分析结果
            4.2.5.8 菌株WM13-24 基因组共线性分析
            4.2.5.9 菌株WM13-24 基因组圈图绘制
            4.2.5.10 菌株WM13-24 全基因组中与促生及抗逆特性相关功能基因的挖掘
        4.2.6 菌株WM13-24 对两种豆科牧草生长的影响
            4.2.6.1 菌株WM13-24 对蒺藜苜蓿和白三叶生长的影响
            4.2.6.2 菌株WM13-24 对蒺藜苜蓿和白三叶光合参数的影响
    4.3 讨论
        4.3.1 菌株WM13-24 基因组分析
        4.3.2 菌株WM13-24 基因组中功能基因的预测
        4.3.3 菌株WM13-24 促进了蒺藜苜蓿和白三叶的生长
        4.3.4 菌株WM13-24 提高了蒺藜苜蓿和白三叶的光合作用
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]枯草芽孢杆菌TLO3的全基因组测序及与枯草芽孢杆菌168和XF-1的比较基因组学研究[J]. 张小凤,黄慧敏,易根云,吴生荣,周建业,李志强,包广洁.  口腔医学研究. 2018(06)
[2]丛枝菌根真菌（AMF）对棉花抗病防御酶系活性影响的研究[J]. 刘福,尉敬涛,王宇宏,余柯佳,王翔.  山西科技. 2018(01)
[3]植物根围促生细菌菌剂增强玉米干旱耐受性研究[J]. 王超,李刚,谢越盛,高彦林,郭坚华,许泉.  干旱地区农业研究. 2018(01)
[4]纳米孔测序技术发展态势分析[J]. 丁陈君,陈方,陈云伟,郑颖,邓勇.  生物产业技术. 2017(05)
[5]微生物肥料的研究进展[J]. 马原松,黄志璞.  山东工业技术. 2017(11)
[6]植物根际促生菌对植物生长的有益作用[J]. 李京.  产业与科技论坛. 2016(18)
[7]第二代测序技术的发展及应用[J]. 张丁予,章婷曦,王国祥.  环境科学与技术. 2016(09)
[8]根瘤菌共生对低温胁迫下紫花苜蓿抗寒生理变化的影响[J]. 李莎莎,张志强,王亚芳,张攀,曹玉曼,杨培志,呼天明.  草地学报. 2016(02)
[9]氮循环与中国农业氮管理[J]. 王敬国,林杉,李保国.  中国农业科学. 2016(03)
[10]我国植物根围促生细菌研究进展[J]. 刘丹丹,李敏,刘润进.  生态学杂志. 2016(03)

博士论文
[1]优良植物根际促生菌Bacillus mycoides Gnyt1特性研究及全基因组测序分析[D]. 李建宏.甘肃农业大学 2017
[2]骆驼刺中慢生根瘤菌CCNWXJ12-2T盐胁迫转录组分析及与耐盐相关基因功能研究[D]. 柳晓东.西北农林科技大学 2016
[3]根瘤菌共生对大豆耐盐性的促进作用及机制研究[D]. 孟娜.南京农业大学 2016
[4]冻土细菌新种和冰缘植物内生细菌新种的特征和多相分类学研究[D]. 赵祺.兰州大学 2010
[5]饲用燕麦和小麦根际促生菌特性研究及其生物菌肥的初步研制[D]. 姚拓.甘肃农业大学 2002

硕士论文
[1]丛枝菌根真菌对弱光及盐胁迫下甜瓜生长和光合作用的影响[D]. 谢晓红.四川农业大学 2016
[2]旱生植物梭梭根际可培养细菌多样性分析[D]. 李惠茹.兰州大学 2016
[3]固氮施氏假单胞菌ACC脱氨酶基因acdS的功能鉴定[D]. 王瑞.中国农业科学院 2011
[4]根瘤促生剂对大豆结瘤和固氮影响的研究[D]. 张蕊.山西大学 2011



本文编号：3690493