花生根际多功能固氮菌的分离及其耐盐碱特性研究

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0770

生物技术通报 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (3): 24-30.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0770

花生根际多功能固氮菌的分离及其耐盐碱特性研究

姜焕焕^1,2, 祁佩时², 王通¹, 迟晓元¹, 陈明娜¹

1. 山东省花生研究所,青岛 266100;
2. 哈尔滨工业大学环境学院,哈尔滨 150001

收稿日期:2018-09-05 出版日期:2019-03-26 发布日期:2019-04-03
作者简介:姜焕焕,女,博士,研究方向：土壤生态学;E-mail：767360114@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（31701464）,城市水资源与水环境国家重点实验室（2017DX15）,2014年国家“万人计划”青年拔尖人才（W02070268）,国家花生产业技术体系项目（CARS-13）,山东省自然科学基金项目（ZR2014YL011,ZR2014YL012,ZR2017YL017）,山东省农业科学院青年科研基金项目（2016YQN14）,山东省农业科学院青年英才培养计划,山东省农业科学院农业科技创新工程（CXGC2016B02）,青岛市应用研究专项青年专项（17-1-1-51-jch）,山东省良种工程（2017LZGC003）

Screening of Multi-function Nitrogen-fixing Bacteria in Peanut Rhizosphere and Their Tolerances to Saline

JIANG Huan-huan^1,2, QI Pei-shi², WANG Tong¹, CHI Xiao-yuan¹, CHEN Ming-na¹

1. Shandong Peanut Research Institute,Qingdao 266100;
2. Harbin Institute of Technology,Harbin 150000

Received:2018-09-05 Published:2019-03-26 Online:2019-04-03

摘要/Abstract

摘要： 旨在获得具有固氮、溶磷及分泌IAA的多功能耐盐碱根际促生菌（PGPR）,提高盐碱地花生产量。采用平板涂布法对盐碱地花生根际固氮菌进行了分离,结合16S rDNA序列鉴定和乙炔还原法测定固氮酶活。共获得22个固氮菌株,其固氮酶活性为125.82-346.32 nmol C₂H₄ /（h·mL）。所有菌株均具有产ACC脱氨酶及溶解难溶性磷源活性。其ACC脱氨酶活性为0.12-1.26 U/mg;溶解磷酸三钙量为1.45-53.58 mg/L,溶解磷酸铁量为1.45-8.27 mg/L,溶解磷酸铝量为1.1-22.82 mg/L。其中,10株具有分泌IAA的能力,分泌量在1.36-17.80 μg/mL,占供试菌株的55%。对这10株促生菌进行NaCl、pH耐受性测定,结果显示最大pH耐受力为9,最大NaCl耐受力为1.5 mol/L。这10菌株具有较强的耐盐碱性,具有在盐碱地中应用的潜力。

关键词: 盐碱地, 固氮酶活, 溶磷特性, ACC 脱氨酶, IAA, 耐盐碱

Abstract: This study aims to acquire the saline-tolerant root-promoting rhizobacteria（PGPR）with multi-function of fixing nitrogen,dissolving phosphorus and synthesizing the IAA for increasing the peanut yield in saline soil. Spread plate was used to isolate the peanut rhizosphere nitrogen-fixing bacteria in saline soil,16S rDNA was to identify the sequence,and acetylene reduction method to determine the nitrogenase activity. Total 22 nitrogen-fixing strains were obtained,and their nitrogenase activities were between 125.82-346.32 nmol C₂H₄/（h·mL）. All strains had the activities of ACC deaminase and dissolving insoluble phosphorus source;their ACC deaminase activity were among 0.12-1.26 U/mg,the amount of dissolving tricalcium phosphate was between 1.45-53.58 mg/L,the that of dissolving ferric phosphate was between 1.45-8.27 mg/L,and that of dissolving aluminum phosphate was between 1.1-22.82 mg/L. Ten strains of them secreted IAA with the amount ranging in 1.36-1.36 g/mL,accounting for the 55% of the total strains. The ten strains were also tested for their survival abilities in different concentrations of NaCl and pH,results showed that the maximum tolerance to pH was 9 and the maximum tolerance to NaCl was 1.5 mol/L. In conclusion,the 10 strains demonstrate strong tolerance to salinity and showed their potential of applying in saline soil.

Key words: saline soil, nitrogenase activity, P-releasing, ACC deaminase, IAA, tolerance to salinity

姜焕焕, 祁佩时, 王通, 迟晓元, 陈明娜. 花生根际多功能固氮菌的分离及其耐盐碱特性研究[J]. 生物技术通报, 2019, 35(3): 24-30.

JIANG Huan-huan, QI Pei-shi, WANG Tong, CHI Xiao-yuan, CHEN Ming-na. Screening of Multi-function Nitrogen-fixing Bacteria in Peanut Rhizosphere and Their Tolerances to Saline[J]. Biotechnology Bulletin, 2019, 35(3): 24-30.

参考文献

[1] Ghollarata M, Raiesi F.The adverse effects of soil salinization on the growth of Trifolium alexandrinum L. and associated microbial and biochemical properties in a soil from Iran[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2007, 39:1699-1702.
[2] Arafa RAM, Elrahmany TA, Elghany BFA, et al.Role of some effective microorganisms in improving soil properties and productivity of peanut under North Sinai conditions.[J]. Research Journal of Agriculture & Biological Sciences, 2010, 6(3):228-246.
[3] 张智猛, 慈敦伟, 张冠初, 等. 山东地区盐碱土花生种子际土壤微生物群落结构的研究[J]. 微生物学报, 2017, 57(4):582-596.
[4] 康贻军, 程洁, 梅丽娟, 等. 植物根际促生菌作用机制研究进展[J]. 应用生态学报, 2010, 21(1):232-238.
[5] Ahemad M, Kibret M.Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria:Current perspective[J]. Journal of King Abdulaziz University Science, 2014, 26(1):1-20.
[6] 毛晓洁, 王新民, 赵英, 等. 多功能固氮菌筛选及其在土壤生态修复中的应用[J]. 生物技术通报, 2017, 33(10):148-155.
[7] 马莹, 骆永明, 滕应, 等. 根际促生菌及其在污染土壤植物修复中的应用[J]. 土壤学报, 2013, 50(5):1021-1031.
[8] Arora NK, Tewari S, Singh S, et al.PGPR for protection of plant health under saline conditions[M]// Bacteria in Agrobiology:Stress Management. Springer Berlin Heidelberg, 2012:239-258.
[9] 姚拓, 龙瑞军, 王刚, 等. 兰州地区盐碱地小麦根际联合固氮菌分离及部分特性研究[J]. 土壤学报, 2004, 41(3):444-448.
[10] 刘佳莉, 方芳, 史煦涵, 等. 2株盐碱地燕麦根际促生菌的筛选及其促生作用研究[J]. 草业学报, 2013, 22(2):132-139.
[11] 姜瑛, 吴越, 王国文, 等. 一株固氮解磷菌的筛选鉴定及其对花生的促生作用研究[J]. 土壤, 2015, 47(4):698-703.
[12] 刘晔, 刘晓丹, 张林利, 等. 花生根际多功能高效促生菌的筛选鉴定及其效应研究[J]. 生物技术通报, 2017, 33(10):125-134.
[13] Murphy J, Riley JP. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters[J]. Anal Chim Acta, 2962, 27:31-36.
[14] Dilfuza E, Zulfiya K, Kakhramon D, et al.Bacteria able to control foot and root rot and to promote growth of cucumber in salinated soils[J]. Biology & Fertility of Soils, 2011, 47(2):197-205.
[15] Shrivastava P, Kumar R.Soil salinity:A serious environmental issue and plant growth promoting bacteria as one of the tools for its alleviation[J]. Saudi Journal of Biological Sciences, 2015, 22(2):123-131.
[16] 王超群, 刘帅, 王晓璐, 等. 大豆根际高效自生固氮菌分离鉴定与特性研究[J]. 大豆科学, 2015, 34(5):850-854.
[17] 胡春锦, 林丽, 史国英, 等. 广西甘蔗根际高效联合固氮菌的筛选及鉴定[J]. 生态学报, 2012, 32(15):4745-4752.
[18] 许芳芳, 袁立敏, 邵玉芳, 等. 肠杆菌FYP1101对盐胁迫下小麦幼苗的促生效应[J]. 微生物学通报, 2018, 45(1):102-110.
[19] 赵龙飞, 徐亚军, 常佳丽, 等. 具ACC脱氨酶活性大豆根瘤内生菌的筛选、抗性及促生作用[J]. 微生物学报, 2016, 56(6):1009-1021.
[20] Sharma S, Kulkarni J, Jha B.Halotolerant rhizobacteria promote growth and enhance salinity tolerance in peanut[J]. Frontiers in Microbiology, 2016, 7:01600. doi:10. 3389/fmicb. 2016. 01600
[21] 郑娜, 柯林峰, 杨景艳, 等. 来源于污染土壤的植物根际促生细菌对番茄幼苗的促生与盐耐受机制[J]. 应用与环境生物学报, 2018, 24(1):47-52.
[22] Liu X, Li X, Li Y, et al.Plant growth promotion properties of bacterial strains isolated from the rhizosphere of the Jerusalem artichoke(Helianthus tuberosus L.)adapted to salt-alkaline soils and their effect on wheat growth[J]. Canadian Journal of Microbiology, 2017, 63(3):228-237.
[23] 张东艳, 刘晔, 吴越, 等. 花生根际产IAA菌的筛选鉴定及其效应研究[J]. 中国油料作物学报, 2016, 38(1):104-110.
[24] 孙建光, 张燕春, 徐晶, 等. 玉米根际高效固氮菌Sphingomonas sp. GD542的分离鉴定及接种效果初步研究[J]. 中国生态农业学报, 2010, 18(1):89-93.
[25] 牛艳芳, 闫伟, 陈立红. 阿尔山白桦根际土壤固氮菌多样性及特性[J]. 东北林业大学学报, 2017, 45(5):101-105.
[26] 薛婷婷, 陆洪省, 程建光. 黄河三角洲盐碱地固氮细菌的分离鉴定和生长特性研究[J]. 山东化工, 2017, 46(18):45-47.

花生根际多功能固氮菌的分离及其耐盐碱特性研究

Screening of Multi-function Nitrogen-fixing Bacteria in Peanut Rhizosphere and Their Tolerances to Saline

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	罗义, 张丽娟, 黄伟, 王宁, 吾尔丽卡·买提哈斯木, 施宠, 王玮. 一株耐铀菌株的鉴定及其促生特性研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(5): 286-296.
[2]	王凤婷, 王岩, 孙颖, 崔文婧, 乔凯彬, 潘洪玉, 刘金亮. 耐盐碱土曲霉SYAT-1的分离鉴定及抑制植物病原真菌特性研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(2): 203-210.
[3]	吕俊, 潘洪祥, 于存. 马尾松根际溶磷细菌Paraburkholderia sp.的筛选、鉴定及溶磷特性研究[J]. 生物技术通报, 2020, 36(9): 147-156.
[4]	马军, 徐通达. 植物非经典生长素信号转导通路解析[J]. 生物技术通报, 2020, 36(7): 15-22.
[5]	朱建峰, 杨秀艳, 武海雯, 张华新. 植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展[J]. 生物技术通报, 2020, 36(2): 158-168.
[6]	杨海霞, 刘希旻, 潘奕臣, 赵香林, 黄海东. 耐盐碱溶磷菌Y2R2的分离鉴定及溶磷特性[J]. 生物技术通报, 2020, 36(10): 127-134.
[7]	吴丹，张志鹏，马玉超. 铅锌矿区耐砷细菌的分离、鉴定及性质研究[J]. 生物技术通报, 2017, 33(5): 210-218.
[8]	胡晓, 侯旭, 袁雪, 管丹, 刘悦萍，. ARF和Aux/IAA调控果实发育成熟机制研究进展[J]. 生物技术通报, 2017, 33(12): 37-44.
[9]	杨扬, 高克祥, 吴岩, 刘晓光. 吲哚乙酸跨界信号调节植物与细菌互作[J]. 生物技术通报, 2016, 32(8): 14-21.
[10]	万兵兵, 刘晔, 吴越, 张东艳, 王国文, 姜瑛. 一株玉米根际多功能促生菌的筛选鉴定及效应研究[J]. 生物技术通报, 2016, 32(8): 169-176.
[11]	郭文芳, 农万廷, 李刚强, 刘德虎. 植物耐盐碱基因工程研究进展[J]. 生物技术通报, 2015, 31(7): 11-17.
[12]	张海荣,唐景春,孙克静,张清敏. 耐盐碱石油烃降解菌的筛选、鉴定及其耐盐碱性研究[J]. 生物技术通报, 2015, 31(1): 151-159.
[13]	王蓓,牛世全,达文燕,李海云,胡娇龙,赵国杰. 河西走廊盐碱土壤中抗立枯丝核菌的放线菌筛选[J]. 生物技术通报, 2014, 0(1): 156-160.
[14]	付畅, 王胜楠, 郭敏. 盐碱地星星草根cDNA文库的构建及初步分析[J]. 生物技术通报, 2013, 0(5): 69-72.
[15]	方芳;刘佳莉;史煦涵;陈红艳;郭长虹;. 石油污染土壤中植物根际促生菌的筛选及特性分析[J]. , 2012, 0(06): 154-158.