解磷細(xì)菌WY4的GFP標(biāo)記及其在小白菜根系的定殖研究.pdf

1、磷(phosphorus，P)是自然生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中一種非常重要的大量元素。全國土壤普查統(tǒng)計(jì)，約有2/3的土壤依舊缺磷，土壤缺磷成為限制作物高產(chǎn)的主要影響因素。隨著糧食危機(jī)及環(huán)境危機(jī)的日益加劇，如何在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上提高農(nóng)作物產(chǎn)量已成為全球乃至全人類面臨的一個(gè)主要問題。解磷細(xì)菌(phosphate-solubilizing bacteria，PSB)是人們較早發(fā)現(xiàn)并被廣泛利用的一類植物促生菌(plant growth-promo

2、ting bacteria，PGPB)，能促進(jìn)土壤難溶性磷的溶解，提高土壤磷素的利用效率，對(duì)環(huán)境危害極小，在促進(jìn)作物生長方面具有極好的效果。
　　本試驗(yàn)選用實(shí)驗(yàn)室前期分離的一株有機(jī)無機(jī)雙解解磷細(xì)菌WY4，經(jīng)16s rRNA鑒定為巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)，利用綠色熒光蛋白標(biāo)記(green fluorescent protein，GFP)技術(shù)對(duì)WY4進(jìn)行熒光標(biāo)記，以期研究解磷細(xì)菌在小白菜根系及根系土壤中的

3、定殖動(dòng)態(tài)，同時(shí)研究解磷細(xì)菌WY4在大田條件下對(duì)小白菜(Brassica rapa L.Chinensis Group.)生長、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.綠色熒光蛋白標(biāo)記解磷細(xì)菌WY4，獲得具有較為穩(wěn)定遺傳性的標(biāo)記菌株WY4-GFP。標(biāo)記菌株WY4-GFP與野生型菌株WY4在生長動(dòng)態(tài)、有機(jī)酸分泌及解磷活性均無顯著性差異，說明GFP標(biāo)記不影響WY4菌株的生理活性，可以替代野生型菌株。
　　2.WY4-GF

4、P在小白菜根際土壤及根系組織中均可定殖。(1)在小白菜根際土中接種30d后，WY4-GFP定殖數(shù)量為5.80×104CFU/g，說明WY4-GFP在小白菜根際土壤中具有持久穩(wěn)定的定殖能力;(2)WY4-GFP在小白菜根冠及分生區(qū)大量定殖，在伸長區(qū)及側(cè)根根毛處數(shù)量較少，同時(shí)根表皮細(xì)胞間隙上也有較多的標(biāo)記菌株，表明WY4-GFP在小白菜根系組織中具有良好的定殖能力;試驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明WY4-GFP與WY4均能促進(jìn)小白菜的生長，且二者之間無顯著

5、差異。這為后期深入研究解磷細(xì)菌在土壤中的定殖奠定了基礎(chǔ)。
　　3.大田條件下，解磷細(xì)菌WY4仍具有較好的解磷能力。施用解磷細(xì)菌WY4后顯著提升土壤速效磷含量，降低土壤pH，且土壤速效鉀、有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量也顯著提高;小白菜根長、株高、葉片數(shù)、生物量與對(duì)照差異顯著增加;小白菜葉片硝態(tài)氮含量顯著降低，可溶性糖、維生素C、纖維素等含量顯著增加，小白菜品質(zhì)明顯改善。表明解磷細(xì)菌WY4能夠顯著提高土壤磷素利用效率，改善土壤品質(zhì)，促進(jìn)