水黄皮根内生细菌遗传多样性研究及促生菌筛选

发布时间：2017-03-29 16:00

  本文关键词：水黄皮根内生细菌遗传多样性研究及促生菌筛选，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：植物体内存在着具有促进植物生长的内生细菌,可用于开发微生物肥料,具有促进植物生长、无污染、低成本等优点。水黄皮是一种生物质能源植物,具有耐高温、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱等特性。本研究从采自海南省文昌县红树林的水黄皮(Pongamia pinnata)根中分离内生细菌,应用BOX-PCR和16S rDNA全序列分析等方法对其多样性和系统发育进行了研究。利用Salkowski比色法测定IAA的分泌量、用钼锑抗比色法测定溶解无机磷的能力、采用改进的CAS法测定分泌铁载体的能力、利用Ashby培养基和过硫酸钾氧化法测定自生固氮能力,进而,通过盆栽试验研究了供试细菌的促生能力。研究结果如下：1.从水黄皮根中分离出50株内生细菌,BOXAIR-PCR聚类分析和16S rDNA系统发育分析表明,水黄皮根内生细菌具有丰富的遗传多样性。BOXAIR-PCR聚类分析结果表明,50株内生细菌在82%的相似水平上聚为6个遗传群,其中I群包含了58%的菌株；而另外,有7株菌独立成群。2.根据BOXAIR-PCR聚类分析结果,测定了13株代表菌株的16S rDNA序列,构建了供试菌株的系统发育树,表明水黄皮根内生细菌主要分布于芽孢杆菌属(Bacillus)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)6个属,并揭示了水黄皮根内生细菌具有丰富的遗传多样性,且与已知同源菌属的同源性高(99.2%100%)。鉴定结果表明,代表菌株G3、G16和G17属于Bacillus aryabhattai, G4和G6属于Bacillus thuringiensis,G9属于Burkholderia anthina,G10和G26属于Ochrobactrum anthropi,G14属于Paenibacillus glycanilyticus、G35属于Corynebacterium callunae,G36属于Lysinibacillus fusiformis、G39属于Bacillus subtilis,而G50属于Bacillus cereus。3.通过对代表菌株的生物活性测定,获得了产IAA、溶磷、分泌铁载体和自生固氮的内生细菌。结果表明,13代表菌株均产生IAA(17.55-59.55μg/mL),以G16产量最高,为59.55 μg/mL;有76.9%的代表菌株能分泌铁载体,铁载体浓度为6.00-104.50μg/mL,菌株G26产量最高,为104.50μg/mL;G9具有溶无机磷能力,其溶磷量为4.87μg/mL;G9、G14、G10和G26具有自生固氮能力,固氮量为1.57～6.84μg/mL,以G10固氮能力最强,培养液中全氮量达到6.84μg/mL。对G3、G9和G10进行水黄皮盆栽接种试验,结果表明这3株PGPB能够不同程度地促进水黄皮的生长,其中G10的促生效果最明显,水黄皮植株干重和植株含氮量较对照显著增加。4.筛选获得了5株产铁载体能力强的内生细菌(G3、G9、G10、 G17和G26),其产铁载体的浓度为41.50～104.50μg/mL;进而,盆栽试验验证了这5株内生细菌对花生的促生效果。结果表明,接种供试菌株促进了花生吸收N、P、K和Fe元素,增加花生植株干重。其中,接种GIO和G26,花生干重增加了6.78和23.72%、植株全氮量增加96.94%和76.53%,植株全磷量增加了17.71%和20.83%,植株全钾含量增加了16.15%和14.91%,植株全铁增加了32.14-73.45%。这证明了供试菌株具有良好的促生功能。
【关键词】：水黄皮 内生细菌 遗传多样性 植物促生细菌(PGPB)
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q93
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 文献综述11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 植物内生菌研究进展12-16
• 1.2.1 植物内生菌的概述12
• 1.2.2 内生菌多样性研究12-15
• 1.2.3 内生菌系统发育研究15-16
• 1.3 植物内生促生菌研究现状16-19
• 1.3.1 植物内生促生菌对植物的促生机理17-18
• 1.3.2 植物内生促生菌的资源开发与利用18-19
• 1.4 本研究立题依据及主要研究内容19-21
• 1.4.1 立题依据19-20
• 1.4.2 研究目的20-21
• 2. 水黄皮根内生细菌遗传多样性研究21-34
• 2.1 材料与方法21-24
• 2.1.1 样品采集21
• 2.1.2 供试仪器21
• 2.1.3 供试试剂及培养基21-22
• 2.1.4 内生细菌分离纯化22
• 2.1.5 DNA提取22
• 2.1.6 BOXA1R-PCR指纹图谱分析22-23
• 2.1.7 代表菌株16S rDNA基因序列分析23-24
• 2.1.8 数据分析与处理24
• 2.2 结果分析24-31
• 2.2.1 供试菌株生长特性及形态24-26
• 2.2.2 BOXA1R-PCR指纹图谱结果分析26-29
• 2.2.3 代表菌株16S rDNA序列分析29-31
• 2.3 讨论31-34
• 3. 水黄皮内生细菌高效促生菌的筛选34-42
• 3.1 材料与方法34-37
• 3.1.1 供试菌株34
• 3.1.2 供试仪器34
• 3.1.3 试剂及培养基34-35
• 3.1.4 水黄皮内生细菌促生活性测定35-37
• 3.2 结果分析37-40
• 3.2.1 水黄皮根内生细菌产IAA活性测定结果分析37
• 3.2.2 水黄皮根内生细菌溶磷活性分析37-38
• 3.2.3 水黄皮根内生细菌固氮活性分析38
• 3.2.4 水黄皮根内生细菌分泌铁载体活性分析38-40
• 3.3 讨论40-42
• 4. 水黄皮根内生细菌促生效果研究42-51
• 4.1 水黄皮根内生细菌对水黄皮生长的影响42-43
• 4.2 产铁载体细菌盆栽试验43-44
• 4.3 数据处理44-45
• 4.4 结果分析45-49
• 4.5 讨论49-51
• 5. 结论及展望51-52
• 5.1 结论51
• 5.2 展望51-52
• 参考文献52-58
• 致谢58-59
• 附录：代表菌株16S rDNA序列59-65

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