荒漠植物根際細(xì)菌對(duì)植物抗逆性的影響.pdf

1、植物根際細(xì)菌是土壤生態(tài)系統(tǒng)和植物微生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，尤其是根際促生細(xì)菌，在植物生長(zhǎng)發(fā)育和提高植物抗逆性方面起著重要作用。本研究以中國(guó)西北干旱地區(qū)甘肅民勤和寧夏鹽池的荒漠植物根際細(xì)菌為研究對(duì)象，采用生理生化和分子生物學(xué)相結(jié)合的方法，對(duì)其功能進(jìn)行了研究，并將功能菌株接種于植物，分析其在干旱和鹽脅迫條件下對(duì)植物生長(zhǎng)和生理特性的影響，從生理水平闡明了荒漠植物根際細(xì)菌對(duì)植物抗逆性的影響及其促生、抗旱和解鹽機(jī)理。其主要研究結(jié)果如下：
　

2、　1)荒漠植物根際細(xì)菌具有多種多樣的功能特性。83.33％的菌株具有固氮功能，其中20%菌株能夠表達(dá)固氮基因(nifH)；66.67%的菌株對(duì)無(wú)機(jī)磷具有溶解能力；56.38%的菌株可以分泌生長(zhǎng)素IAA，其中16%產(chǎn)IAA量超過(guò)20ug/mL，44%的菌株其IAA含量在3~15ug/mL之間；具有產(chǎn)生鐵載體能力的菌株占27.78%；47.22%的菌株具有合成ACC脫氨酶能力，其中23.53%菌株能夠表達(dá)ACC脫氨酶基因(acdS)。個(gè)別菌

3、株有極強(qiáng)的耐鹽性，其中15%的細(xì)菌耐鹽能力達(dá)10%NaCl濃度甚至更高。具有多種功能效應(yīng)的根際細(xì)菌主要集中于鏈霉菌屬(Streptomyces)、芽孢桿菌屬(Bacillus)及節(jié)細(xì)菌屬(Arthrobacter)等，并且多分離自小葉錦雞兒和白刺。
　　2)鏈霉菌屬(Streptomyces)菌株DN-14顯著促進(jìn)小葉錦雞兒和玉米幼苗生長(zhǎng)并提高其抗旱性。在不同干旱條件下，接菌后兩種植物的根長(zhǎng)、株高、葉片相對(duì)含水量(RWC)、鮮重及

4、干重與不接菌植株相比均有不同程度增加，并在較輕程度脅迫時(shí)增加幅度最顯著。在輕度和中度干旱時(shí)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組植株丙二醛(MDA)含量先升高后降低，而接菌株一直呈降低趨勢(shì)，兩者差異顯著；與對(duì)照組相比，接菌后植株抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、葉綠素含量、可溶性糖含量均大幅度升高，但在重度脅迫和接種后期時(shí)，又呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)；另外，隨著干旱脅迫加劇和時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組電導(dǎo)率一直呈上升趨勢(shì)，而菌株DN-14顯著地降低兩種植物的電導(dǎo)率，穩(wěn)

5、定細(xì)胞質(zhì)膜透性。菌株DN-14對(duì)正常含水及輕度干旱下小葉錦雞兒和輕度及中度干旱下玉米生長(zhǎng)均有顯著影響，而菌株CN-15在不存在干旱脅迫時(shí)對(duì)植物的影響較明顯。在不同脅迫下，接種菌株對(duì)玉米抗旱性的影響較小葉錦雞兒更明顯，并且菌株DN-14的影響更顯著。
　　3)芽孢桿菌屬(Bacillus)菌株AN-6顯著促進(jìn)玉米幼苗生長(zhǎng)并提高其耐鹽能力。在150、200mmol/L NaCl脅迫下，接種CN-15和AN-6的玉米植株其株高、根長(zhǎng)、葉

6、片含水量及生物量均不同程度增加，同時(shí)改變了玉米光合作用相關(guān)參數(shù)，即提高凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率值，降低胞間CO2濃度，從而促進(jìn)玉米光合作用；在150mmol/L NaCl脅迫下，接菌顯著降低玉米葉片電導(dǎo)率即細(xì)胞質(zhì)膜透性，增加植株的滲透調(diào)節(jié)能力；在150、200、250mmol/LNaCl不同濃度下，接菌后均降低了植株Na＋含量和Na＋/K＋值，保K排Na，從而減輕了鹽分脅迫。不同鹽脅迫條件下，在接種14d后菌株對(duì)植物作用最顯著，菌