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Pseudomonassp.CP1108为分离自棉花根圈的解磷假单胞菌,经过16S rDNA序列比对,鉴定为荧光假单胞。通过三亲本杂交的方法将标记基因luxAB接合转移进CP1108菌株,所得的标记菌株CP1108L具有发光活性和对Str、Tet和Km三种抗生素的抗性,转移频率为(4.65±0.01)×10 5。将标记菌株经连续进行20 次传代,均可检测到发光现象。采用碱裂解法从CP1108L中提取质粒,证明pTR102质粒已成功地转移到CP1108菌株中,并且发现CP1108L菌株的部分生理生化特性、生长曲线和在土壤中的存活能力并没有受到luxAB基因导入的影响。
研究标记菌株在土壤中的存活情况,结果发现,在0~42d内,标记菌株在灭菌土壤和不灭菌土壤中均能存活,总体呈现下降趋势,在灭菌土壤中的定殖水平稍高于不灭菌土壤,第42d时,标记菌株的定殖密度约为103~104cfu·g 1 土。将标记菌株CP1108L接种到棉花根盒的微宇宙土壤中,研究其定殖情况,发现标记菌株在棉花根表的定殖密度高于根际土壤中的定殖密度,主要定殖在0~6cm 根段,且随着深度的增加定殖密度降低;棉花生长14d时,CP1108L在棉花根圈达到了最高定殖水平,根圈的的定殖数量为2.31×10 5cfu·g1 根土、3.18×10 5cfu·g 1 鲜根,而其中以0~2cm根段处标记菌株的定殖数量最大,根际和根表分别达到了9.08×10 4cfu·g 1 根土、1.44×10 5cfu·g 1 鲜根。
把棉花幼苗根部浸于细菌菌液中,研究了细菌在棉花幼根根表的吸附情况。发现稳定吸附发生在细菌与棉花幼根接触的前8min,在前60min 内,细菌的吸附量随吸附时间的延长而增大,并且逐渐趋于饱和,解磷菌的最大吸附量为(1.02~1.48)×10 8cell·g 1 鲜根;从细菌的吸附动态曲线可以看出,其吸附规律符合Langmuir吸附等温线。经计算,E.coliDH5α、CP1108和CP1108L在棉花根表的最大吸附量q0分别为4.05×10 6cell·g 1、1.45×10 8cell·g 1和1.19×10 8cell·g 1。解磷细菌的最大吸附量(10 8cell·g 1)约是大肠杆菌的最大吸附量(10 6cell·g 1)的100倍,说明解磷促生菌株对棉花幼根具有较高的亲和性。因此,可将解磷菌株制成微生物接种剂应用于棉花的盆栽试验研究。
对棉花进行盆栽试验,结果发现接种CP1108和CP1108L菌液处理棉花植株的干重、主根长和株高显著高于对照组CKⅠ;两个菌株处理之间差异性不显著,说明luxAB基因的导入对CP1108L促生长能力并没有显著影响。
CP1108 菌株是从棉花根圈筛选出来的具有较强解磷能力的荧光假单胞菌,其标记菌株CP1108L接种到棉花后,性状稳定,能在棉花根部吸附、定殖和存活,从而促进棉花的生长,因此可以用CP1108L代替CP1108进行土壤微生态学研究。