干旱和土壤盐渍化是制约全球生态环境和农牧业可持续发展的两大主要非生物胁迫因素。目前许多研究表明植物接种根际促生细菌能够有效提高作物产量及抗逆性。梭梭(Haloxylon ammodendron)长期生长在严苛的荒漠环境中,从而有利于适应极端生境根际微生物的生存与定殖,因此梭梭根际蕴含的有益微生物资源具有重要的开发和利用价值。课题组在深入分析梭梭根际微生物多样性的基础上挖掘到一系列根际有益细菌,其中相当一部分属于根际促生细菌。多年生黑麦草(Lolium perenne L.)绿色期长,质地柔软并具有良好饲用品质,成为全世界温带范围内应用广泛的冷季型草坪草和牧草。然而,其抗旱性和耐盐性较弱。本研究以从梭梭根际分离得到的两株促生细菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株WM13-24和假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株M30-35和多年生黑麦草品种“绅士”为材料,以商业化应用的解淀粉酶芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株GB03为阳性对照,探究了梭梭根际促生细菌调控黑麦草生长、抗旱性和耐盐性的生理机制,取得了如下主要的研究结果:1.梭梭根际促生细菌显著促进多年生黑麦草幼苗的生长。萌发袋实验表明,梭梭根际促生细菌菌液浸泡黑麦草种子5min,显著提高了幼苗根总长度、根表面积、根分枝数等;盆栽实验表明,接种根际促生细菌显著提高了黑麦草幼苗的生物量、叶绿素含量、全氮含量和全磷含量,并增加了幼苗根部生长素的含量和地上部赤霉素的含量。2.梭梭根际促生细菌显著提高多年生黑麦草幼苗的抗旱性。梭梭根际促生细菌显著提高了在自然干旱条件黑麦草幼苗的生物量、叶片相对含水量、叶绿素含量,降低了叶片丙二醛含量和相对质膜透性;表明梭梭根际促生细菌缓解了干旱胁迫对细胞膜造成的伤害,维持了细胞膜的完整性。3.梭梭根际促生细菌显著提高多年生黑麦草幼苗的耐盐性。根际促生细菌显著提高了150和300 m M Na Cl盐胁迫下多年生黑麦草幼苗生物量、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、过氧化氢酶活性、植株K~+含量,降低了叶片渗透势、丙二醛含量、植株Na~+含量。可见,梭梭根际促生细菌能通过提高黑麦草幼苗体内渗透调节物质、活性氧的清除能力、叶绿素含量和植株中的K~+/Na~+,从而维持了幼苗的生长,最终使黑麦草能够在一定的盐胁迫条件下正常生长。4.正常生长条件下,菌株M30-35在提高根表面积;菌株WM13-24提高根分枝数、根系活力、全磷含量和根部IAA含量等方面的效果均优于阳性对照菌株GB03。干旱条件下,菌株WM13-24与阳性对照菌株GB03在优化各生理指标方面的效果持平。盐胁迫条件下,菌株M30-35提高有机渗透调节剂的效果优于阳性对照菌株GB03;菌株WM13-24在维持叶片相对质膜透性和丙二醛含量以及提高过氧化氢酶活性方面效果优于阳性对照菌株GB03。综上所述,两株梭梭根际促生细菌能够调节黑麦草幼苗内源激素含量,提高营养元素含量、叶绿素含量,显著促进了黑麦草幼苗的生长发育,并能缓解一定程度的干旱胁迫及盐胁迫对黑麦草幼苗造成的伤害。两株梭梭根际促生细菌在促进黑麦草幼苗生长及抗逆性方面的多个生理指标均优于阳性对照菌株GB03。本研究为梭梭根际促生细菌与栽培植物互作的研究开辟了新的思路,并为荒漠植物根际促生细菌应用于商业化生产菌肥提供了理论依据;对荒漠地区生态环境的恢复重建具有十分重要的理论和实践意义。