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植物根际促生菌(PGPR)的鉴定及其对植物生长的影响

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摘 要

ABSTRACT

1 引言

1.1 植物根际促生菌的含义

1.2 PGPR相互作用的热点区域--根际

1.2.1 根际简介

1.2.2 根际细菌分类

1.3 PGPR定殖能力

1.4 PGPR促进可持续农业发展

1.4.1 PGPR作为生物肥料

1.4.2 PGPR作为植物刺激剂

1.4.3 PGPR作为生物农药

1.4.4 PGPR作为生物修复剂

1.5 PGPR的商业化

2 立题依据和技术路线

2.1 立题依据

2.2 技术路线

3 植物根际促生菌(PGPR)的鉴定

3.1 材料与方法

3.1.1 供试菌种

3.1.2 培养基

3.1.3 菌种的鉴定

3.2 结果与分析

依据10株PGPR在固氮菌、溶磷菌和解钾菌选择培养基上的培养性状,将其分类并命名菌株,即固氮菌GN0

3.2.1 形态特征

3.2.2 生理生化鉴定

3.3 讨论

3.4 小结

经西南大学鉴定十株PGPR均为芽孢杆菌,本试验初步鉴定为3株固氮菌并将其命名为(Bacillus s

4 接种PGPR对生产用烟草幼苗的生长影响

4.1 试验材料与方法

4.1.1 试验材料

4.1.2 试验方法

4.1.3 数据处理

4.2 结果与分析

4.2.1 生理指标测定

接菌30 d时,浓度106和103 cfu/mL的生理指标如图4.1 A和B所示。由图4.1 A可知

4.2.2 根际微生物测定

4.2.3 内根际微生物的测定

4.3 讨论

4.4 小结

5 接种PGPR对烟草幼苗的生物学效应

5.1 试验材料与方法

5.1.1 试验材料

5.1.2 试验方法

5.1.3 数据处理

5.2 结果与分析

5.2.1 生理指标测定

5.2.3 内根际微生物测定

5.2.4 根际土壤pH的测定

5.3 讨论

5.4 小结

6 结论与展望

6.1 试验主要结论

6.2 研究展望

参考文献

附录A:作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

附录B:英文缩略表

致 谢

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摘要

世界上许多国家都致力于微生物肥料的研究,对植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR )的研究与开发已成为微生物肥料研究的热点。PGPR的相互作用不仅对于植物的生长和生产力至关重要,而且对我们地球的健康和功能也是至关重要的。本研究采用从重庆市北碚区紫色土中分离出的10株PGPR,通过选择性培养基培养,以及形态和生理生化鉴定,将其分别命名为Bacillus sp. GN01、Bacillus sp. GN02和Bacillus sp. GN03;Bacillus sp. RP01、Bacillus sp. RP02和Bacillus sp. RP03;Bacillus sp. JK01、Bacillus sp. JK02、Bacillus sp. JK03和Bacillus sp. JK04。以K326烟草为试验材料,采用漂浮育苗的方式,接种PGPR探究烟草幼苗在非灭菌和灭菌基质中的生长状态以及烟草根际中的微生物量。以期为PGPR的开发利用及其在烟草生产上的利用奠定基础。 (1)在3株固氮菌中,GN02和GN03的菌落比较大。GN01在淀粉水解中呈阳性;GN02在接触酶、氧化酶和糖发酵试验中都呈阳性;GN03在接触酶和淀粉水解试验中呈阳性。GN01菌液pH最小。在3株溶磷菌中,RP01,RP02和RP03的接触酶试验均呈阳性;RP01在糖发酵试验中呈阳性;RP03在氧化酶和糖发酵试验中都呈阳性。RP03菌液的pH变化幅度最小。4株解钾菌在接触酶试验和糖发酵试验中均呈阳性;JK01、JK03和JK04淀粉水解试验呈阳性;JK02氧化酶试验呈阳性。JK01发酵液pH值最小,变化幅度也最小,其次是JK02,而JK03的变化幅度最大。 (2)PGPR对K326烟草幼苗的生长影响试验表明,与不施用菌剂的对照相比,接种浓度106 cfu/mL菌液的烟草幼苗中,GN01、RP01、JK03对烟草幼苗的促生效果最好。而加入浓度103 cfu/mL菌液的烟草幼苗中,RP01、RP02、JK02、JK04促进烟草幼苗生长的效果最好,JK04效果最为显著。106浓度的促生效果要比103浓度好。PGPR对烟草幼苗的生物学效应试验表明,与不接菌处理相比,接种浓度106 cfu/mL的PGPR菌株中对烟草促生效果较好的有GN02、RP01和JK02。接种103 cfu/mL的烟草幼苗中长势好的为GN02、JK02和JK03。综合来看,接种解钾菌的烟草长势好于固氮菌和溶磷菌,且接种103浓度的烟草长势好于106浓度。 (3)在非灭菌基质与灭菌基质中,从烟草根际微生物来看,接种十株PGPR显著增加了烟草根际中目标菌计数。根际中固氮菌计数普遍少于溶磷菌和解钾菌计数。对于可培养细菌而言,在非灭菌基质中其数目开始相对较少而后开始增多;在灭菌基质中接种106 浓度的烟草根际中可培养细菌计数呈现逐渐降低的趋势,接种103浓度的细菌计数呈先增加后减少的趋势。从内根际微生物来看,目标菌和可培养细菌计数普遍少于烟草根际。在非灭菌基质中,进入内根际的固氮菌数目远小于溶磷菌和解钾菌的数目;在灭菌基质中,接种JK01、JK02、JK03、JK04四个菌株的目标菌和可培养细菌计数普遍多于另外6个菌株。此外,接种106和103浓度的十株菌与未接菌的对照相比,都能降低根际土壤的pH值,且接种106 浓度的土壤pH值小于103 浓度。 (4)非灭菌基质与灭菌基质相比,灭菌基质中烟草长势不好,与同时间测定的烟草指标下降50%以上。而且基质中的菌数目显著减少。

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