芽孢桿菌對植物的促生和耐鹽作用及其相關機制的研究.pdf

1、芽孢桿菌（Bacillusspp.）是一類十分重要的植物根圍促生細菌(Plantgrowth-promotingrhizobacteria,PGPR)，嗜熱、好氧，且分布廣泛，能產生抗逆性強的芽孢，分泌多種抑菌物質等特點。芽孢桿菌能通過固氮、解磷和產生激素類物質等促進植物生長，還能通過抑制病原物和誘導系統(tǒng)抗性(ISR)等防治植物病害。本研究發(fā)現實驗室鑒定的芽孢桿菌具有促生和誘導植物耐鹽的功能，并對其促生和耐鹽的機制進行了初步的探索。

2、r>　　1.首先本研究對芽孢桿菌（Bacillusspp.）B3、86、NMSL88、CJLC2、GBSC56、RJGP41的促生效果進行了檢測，并評價了這些菌株與復硝酚鈉(CSN)的復配增效作用。實驗結果表明，這6株芽孢桿菌都能促進植物生長。其中B3菌株的效果最好，對黃瓜的根長、株高和鮮重促進率分別達到了10.43％,10.80％和15.91％,并且還能促進辣椒的生長，與單獨使用CSN相比其促生效果更加顯著。其次是86菌株，其對黃瓜的

3、根長、株高和鮮重達到了6.36％,11.88％和10.21％。NMSL88菌株對辣椒的根長、株高和鮮重達到了10.12％，13.11％和12.26％。這6株芽孢桿菌與CSN復配實驗結果表明，這6株菌株能顯著提高CSN對黃瓜和辣椒的促生效果。其中B3菌株的增效效果最顯著，與單獨使用CSN相比，對黃瓜的根長、株高和鮮重分別提高了31.30％，28.17％和33.46％。其次是86菌株，對黃瓜的根長、株高和鮮重分別提高了22.52％，32.4

4、0％和26.82％。同時，本研究還通過檢測植物生理指標，揭示這兩類物質的促生機理。結果表明，使用芽孢桿菌、CSN以及復配制劑都能提高黃瓜和辣椒的光合速率、葉綠素含量以及根系活力，而且復配制劑的增強效果更為明顯。其中，B3、86和NMSL88這三株芽孢桿菌與CSN的復配制劑的效果最為顯著。B3+CSN復配制劑對黃瓜的光合速率、葉綠素含量以及根系活力促進率分別為45.67％，26.99％和40.47％。本研究表明芽孢桿菌和CSN都能通過提高

5、光合速率、葉綠素含量以及根系活力等促進植物生長，并且芽孢桿菌能明顯增強CSN的促生效果。
　　2.本論文還對芽孢桿菌CJLC2和B3菌株提高植物耐鹽能力進行了研究。結果表明，鹽脅迫抑制了番茄幼苗生長，芽孢桿菌處理能緩解番茄幼苗的鹽傷害。相同NaCl濃度下，加菌處理比單純NaCl處理提高了番茄幼苗的生理指標，促進了幼苗生長。CJLC2處理比單純NaCl處理使P含量提高了190％，使Na含量降低了25.11％，使葉片脯氨酸含量不同程度

6、的下降20.59～33.33％。與單純NaCl處理比較，B3處理使番茄株高提高了38.05％，鮮重提高了17.81％，組織含水量提高了40.62％，且可溶性糖含量提高了55.69％，同時使水分飽和虧降低了28.57％，以及乙烯釋放量降低了18.46％。鹽脅迫下，芽孢桿菌改善了番茄對水分的吸收，改變了滲透調節(jié)物質的含量以降低細胞的滲透勢來獲得細胞滲透平衡;提高了番茄對P、K、Fe、Cu和Zn吸收以及K+/Na+比值，而降低了對Na的吸收，

7、特別是CJLC2對P的吸收比對照提高了1.9倍，說明芽孢桿菌對根系礦質元素的吸收有調節(jié)能力，增強了對K的吸收而外排Na鹽，減輕鹽傷害，利于植株的正常生長。
　　3.本研究還對芽孢桿菌提高植物的耐鹽機理進行了研究。酶活性檢測表明，不同的培養(yǎng)時間和溫度對CJLC2產生的ACC脫氨酶有影響。隨著培養(yǎng)時間延長和溫度升高，酶比活力升高，后有所下降。在24℃培養(yǎng)18h時酶比活力最高，達到1.134μmol·(mg·h)-1。推測CJLC2菌株

8、能通過產生ACC脫氨酶，分解植物鹽害產生的乙烯合成前體物質1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸脫氨基，從而使乙烯濃度降低，進而提高植物的耐鹽能力。本研究還利用Real-timePCR分析了在鹽脅迫下各個處理的水孔蛋白基因的表達情況。結果表明，加菌處理比無菌處理顯著提高了番茄葉片水孔蛋白基因LeTRAMP、LeAQP2、LePIP1、LePIP2和LeTIP的表達。水孔蛋白的合成增強了葉片細胞對水分的調控能力，而降低了液泡膜Na+/H+逆向運輸蛋白基