产IAA芽孢杆菌的筛选及植物促生研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kjm
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吲哚乙酸(IAA)是一种在植物生长发育过程中起重要作用的植物激素,能够有效地促进植物根、茎、叶的生长发育和细胞RNA的合成。芽孢杆菌具有繁殖速度快,抗逆性强,利于工业化生产等特点。因此,本研究采用含L-色氨酸的LB液体培养基筛选产IAA能力高的芽孢杆菌,综合其解磷、降蛋白等生物学特性,获得两株多功能菌株,然后采用培养皿滤纸法初步研究其对小白菜种子发芽和拟南芥根系发育的影响,进一步通过小白菜和玉米盆栽实验验证其植物促生效果,主要结果如下:(1)本研究采用含L-色氨酸的LB液体培养基,30℃,180 rpm培养24 h后,得到6株产IAA量超过30.78 mg·L-1的菌株,分别为:W56、B24、YC1、YC2、YC3和YC4,其中W56菌株产IAA能力最高,达到48.04 mg·L-1;其次是B24达到44.41mg·L-1。在蒙金娜液体培养基中培养7 d后测得培养液中水溶性磷量为14.51~91.28mg·L-1;利用脱脂奶粉培养基和蛋白胨水培养基鉴定出6株菌均具有降蛋白和产氨能力;通过革兰氏染色及芽孢染色鉴定出6株菌株都是革兰氏阳性菌(G+),且均有产芽孢能力。根据菌株的生理生化特征和16S r DNA序列分析,初步将W56、YC1、YC2、YC3和YC4鉴定为阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai),将B24鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。(2)在培养皿滤纸法小白菜种子发芽试验中,B24和W56菌株都能提高小白菜种子的发芽率、芽长和茎粗。在拟南芥根系发育试验中,与CK相比,浓度为2.11×10~7 cfu·m L-1、2.11×10~6 cfu·m L-1和2.11×10~5 cfu·m L-1的B24菌液使拟南芥的不定根数增加60.34%~74.50%,在菌液浓度为2.11×10~5cfu·m L-1时拟南芥根长增加117.44%;浓度为5.56×10~6 cfu·m L-1、5.56×10~5 cfu·m L-1和5.56×10~4 cfu·m L-1的W56菌液使拟南芥的不定根数提高23.26%~67.38%,浓度为5.56×10~5 cfu·m L-1的W56菌液使拟南芥根长提高94.39%。(3)在小白菜盆栽实验中,B24和W56菌剂施加7 d后,小白菜的株高、叶片数比CK分别提高了50.73%、37.81%和28.95%、29.61%;小白菜盆栽14 d之后,B24菌株处理的小白菜与CK相比株高、叶长、叶宽、叶片数、根长、根干重和叶干重分别提高了51.68%、66.67%、62.71%、34.50%、54.01%、142.11%和78.30%;W56菌株处理的小白菜与CK相比分别提高了40.32%、52.46%、53.22%、30.41%、47.00%、133.07%和73.22%。(4)两种施菌方式均能够显著促进玉米的生长。在浇灌施菌的玉米盆栽实验中,B24和W56菌株处理组对玉米植株的茎叶干重、根干重比CK增加27.71%、92.24%和45.53%、117.50%;在灌根施菌的玉米盆栽实验中,B24和W56菌株处理组茎叶干重、根干重比CK增加111.90%、153.55%和83.24%、119.79%。说明两种菌剂均能显著促进盆栽玉米的生长,而且灌根施菌方式对玉米植株的促进能力更强。综上,本研究得到两株具有多种促生功能的芽孢杆菌B24和W56,产IAA能力高而且稳定。能够有效促进拟南芥根系的生长和小白菜种子发芽和茎的发育,在盆栽实验中,B24和W56展现出较强的促生能力,显著促进小白菜和玉米根、茎、叶的生长,可望开发成生物肥料,在农业生产中具有较好的应用前景。
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