邳半夏内生细菌多样性及其对邳半夏次生代谢产物积累的影响

发布时间：2018-10-26 19:17

【摘要】：本文主要目的是为了分析药用植物邳半夏内生细菌的多样性以及评估其潜在促生长活性,并探究潜在促生长细菌对邳半夏无菌苗生长和次生代谢产物积累的影响。我们以江苏徐州的邳半夏为实验材料,采用纯培养与免培养相结合的方法深入了解邳半夏中内生细菌群落结构。根据形态特征的不同,我们挑选具有代表性的可培养内生菌株测序并进行系统发育分析。根据邳半夏内生细菌潜在促生指标结合小麦促生长等方法获得促生长菌株,并通过邳半夏生物量及次生代谢产物的变化探索菌株KLBMPPT001和KLBMPPT024以及二者的混合物对宿主植物邳半夏的促生效果。从邳半夏根茎叶中共分离到53株内生细菌,对部分可培养内生细菌的16S rDNA序列分析发现,35株邳半夏内生细菌归属于厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria);共7个属。高通量数据分析表明,邳半夏样品中内生细菌主要分布于6个门(Actinobacteria、Proteobacteria、Tenericutes、Firmicutes、Bacteroidetes、Cyanobacteria);高通量测序得知到邳半夏中存在许多微生物在纯培养中未检测到。分类分析发现,邳半夏中主要以Flavobacterium等二十九个菌属占优势。邳半夏内生细菌潜在促生活性筛选实验结果表明,邳半夏中存在不少潜在促生菌株。在检测的23株邳半夏内生细菌中,78%的菌株具备潜在固氮能力,48%的菌株能够溶解无机磷,30%的菌株可以溶解有机磷,96%的菌株能够产铁载体,57%的菌株具有产ACC脱氨酶潜能,65%的菌株可以产IAA,87%的菌株能够分泌纤维素酶,74%的菌株能够分泌木聚糖酶,70%的菌株可以分泌蛋白酶,22%的菌株产生淀粉酶。小麦平板实验结果表明,在邳半夏内生细菌中,部分菌株能够在一定程度上促进小麦的生长,还有部分菌株抑制小麦的生长。其中,菌株KLBMPPT001、KLBMPPT011、KLBMPPT012、KLBMPPT024促生长效果最为明显。这四株细菌接种小麦盆栽结果显示,在整个培养过程中,这四株菌在不同程度上影响了小麦的生长。尤其是第20天的数据表明,菌株KLBMPPT001增加了小麦芽长14%,增加了根长48%,接种菌株KLBMPPT024的小麦芽长达到了最大值(25.34±1.82)cm。此外,菌株KLBMPPT001和KLBMPPT024可以从接种的小麦中通过再分离得到。邳半夏内生细菌回接宿主无菌苗实验表明,菌株KLBMPPT001和KLBMPPT024能够促进宿主植物邳半夏的生长并影响邳半夏次生代谢产物的积累。尤其是接种后的第十天,与对照组相比,实验组(KLBMPPT001、KLBMPPT024、Co-colture)很大程度上影响了邳半夏无菌苗的生长以及总生物碱和鸟苷的积累,实验组邳半夏根长增加了90%-307%、芽长增加了55%-194%、根数增加了83%-200%、叶片面积增加了121%-232%、无菌苗鲜重增加了6%-231%、干重增加了17%-165%、总生物碱含量增加了50%-140%、鸟苷含量增加了17%-219%。本研究较为充分的展示了邳半夏中内生细菌的多样性及其潜在促生长活性,探讨了促生细菌对宿主植物邳半夏无菌苗的生长和次生代谢产物积累的影响。实验结果为解决药用植物半夏资源短缺以及活性成分积累问题奠定了基础。
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【学位授予单位】：江苏师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S567.239

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