论文部分内容阅读
本试验对采集于华南农业大学野生稻核心收集圃(Wild Rice Core Collection Nursery,South China Agricultural University)的两种野生稻---广西石桥药用野生稻和广西横江药用野生稻内生固氮菌进行了分离,共得到内生固氮菌(乙炔还原法测定及nifH片段扩增)35株。通过SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR对获得的菌株进行聚类分析。在此基础上,对各类群的代表菌株作了以下工作:16S rDNA全序列分析,以确定菌株的系统发育;各菌株的生理生化特征;在不同环境因子(温度、酸碱度、渗透压、铵离子以及碳源)下固氮菌株的固氮特性;植物生长激素(IAA)分泌的测定;溶磷和回接试验。得出以下结论:
1.内生固氮菌的筛选:结合乙炔还原法测定及,nifH片段扩增,从广西石桥药用野生稻、广西横江药用野生稻中共分离得到内生固氮菌35株。其中,从根中分离到16株,占45.71%,茎中分离得到10株,占28.57%,叶中分离到9株,占25.71%。各菌株表现出的固氮活性差异很大,从最低的492.36 nmol C<,2>H<,2>/mL/h(x32)至最高的1382.13 nmol C<,2>H<,2>/mL/h(x1)。
2.聚类分析及系统发育:通过SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR,将35个菌株聚为5个不同类群,且各个类群在蛋白电泳和IS-PCR电泳图谱上表现出极大的相似性。通过16S rDNA全序列分析知,3个类群的菌株(x2、x7、x34)与Enterobacterasburiae相似性分别为97%、96%和97%。x1和x23与Klebsiella pneumoniae和Burkholderia cepacia相似性均为99%。其中,x7与模式菌株Enterobacter asburiae的相似性只有96%,可能是一个新种。
3.各菌株固氮特性:对5个类群的代表菌株环境因子适应试验,测定其在不同环境条件下的固氮活性,结果表明:各菌株在30至35℃,pH 7~8,低浓度(0.25%左右)NaCl,0.5 mmol NH<,4>Cl且以蔗糖为碳源条件下,各菌株均能表现出较好的固氮活性。在菌株开发利用时,这可以作为固氮菌肥生产的一个参考指标。
4.生长素分泌与溶磷能力测定:5个被测菌株均能表现出一定的分泌植物生长素(IAA)能力,其中,以x2的分泌能力最强,为69.18 μg/mL,x1其次,17.34μg/mL为,x23最差,为6.64μg/mL。在溶解无机磷和有机磷的试验中,x2的溶磷效果最好,其溶解无机磷的量为33.58μg/mL,x27的效果最差,为0.08μg/mL。
5.回接:
A.侵染试验:用带有荧光质粒的x2gfp浸种,待水稻生长14天,对其表面灭菌,研磨各组织(根、茎、叶)后,涂板(加底物),结果发现根和茎所对应的平板上有带荧光的菌落长出,进一步的PCR扩增确定,该PCR产物就是经转化的荧光质粒所携带的GFP片段。
B.试管培养:在不添加其它营养物质的条件下,比较水稻生长前期根的生长状况时,结果发现:由固氮菌浸泡过的试验组水稻根均比对照组的生长更好。其中x34对水稻根长的促进效果最为明显,较对照平均增长122.09%,其次是x23,为81.74%,最差为x2,为62.96%。
C.盆栽:在以无氮营养液浇灌下,人工气候箱内培养14天的水稻生长来看:浸种的试验组在根长和株高上均优于对照组。其中,x34在促进水稻根长生长上优势最为明显,其平均根长比对照增长76.19%。在促进水稻株高生长方面,x23最为明显,其平均株高比对照长35.91%。