解磷芽孢桿菌的篩選鑒定及其對玉米促生機(jī)理的研究.pdf

1、磷是作物必需的大量養(yǎng)分元素，土壤中磷大部分為難溶態(tài)，難以被植物吸收利用。為此，本研究采用磷酸鈣液體培養(yǎng)基富集培養(yǎng)方法，從土壤中分離具有高效溶解難溶性磷的菌株L1和L2；采用玉米盆栽和田間試驗(yàn)，研究了各菌株對土壤磷有效性、植株磷含量和植株生物量的提高效果；采用綠色熒光蛋白基因標(biāo)記法，研究了菌株L1在玉米根表定殖的時(shí)間和位置。主要結(jié)果如下：
　?。?）經(jīng)篩選得到8株解磷菌，在1％的磷酸鈣液體培養(yǎng)基，30 oC培養(yǎng)72 h時(shí)，培養(yǎng)液中水

2、溶性磷含量為73.72~392.56 mg·L-1，其中菌株L1、L2、L7的溶磷效果相對較高，其水溶性磷含量分別為392.56 mg·L-1、296.77 mg·L-1、353.59 mg·L-1，為此，進(jìn)一步分析了這兩個(gè)菌株的菌落形態(tài)、生理生化和16S rDNA測序特征，初步鑒定菌株L1為巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium），菌株L2為阿氏芽孢桿菌（Bacillus aryabhattai），菌株L7為巨大芽孢桿菌

3、（Bacillus megaterium）。
　?。?）2015年6月的玉米盆栽結(jié)果，在接種菌株后25天，菌株L1和L2處理土壤的有效磷含量比CK土壤分別提高了30%和21%。2015年9月的盆栽數(shù)據(jù)顯示，在第15天及第25天，各菌株顯著提高了土壤磷有效性，尤其是第25天，L1處理組土壤有效磷含量較CK提高了46%，較L2提高了32%。
　?。?）兩種菌劑均能夠顯著提高玉米植株的磷累積量。第一次玉米盆栽試驗(yàn)，與CK相比，L1

4、處理組的磷累積量顯著提高了22.41%。在第二次盆栽實(shí)驗(yàn)中，L1和L2處理組的磷累積量分別提高了34.04%，27.71%。盆栽條件下L1處理組較L2處理組更有效地促進(jìn)了植物對磷的吸收。玉米田間實(shí)驗(yàn)兩組處理的累積量則分別是55.95%，57.63%。
　?。?）菌株L1比L2顯著提高植株莖葉干重、根干重和玉米果實(shí)產(chǎn)量。L1和L2處理組相較于CK，盆栽玉米的莖葉干重增加了18.78%、18.62%，根干重增加14.84%,、4.69

5、%。在玉米田間實(shí)驗(yàn)中，菌處理的植株莖葉干重增加了75.28%,、60.75%，根干重增加了100.70%、99.82%，產(chǎn)量增加了9.56%、8.09%。
　　以上結(jié)果說明，菌株L1的溶磷效果高于L2，L1處理土壤磷的有效性、植株磷吸收和植株生物量均高于L2處理。
　　為此采用綠色熒光蛋白(GFP）標(biāo)記方法，通過分子克隆方法，構(gòu)建了熒光強(qiáng)度高，穩(wěn)定好的GFP標(biāo)記菌株L1，熒光亮度較強(qiáng)，每24h轉(zhuǎn)接一代連續(xù)7代后，GFP質(zhì)粒穩(wěn)

6、定性依舊高達(dá)87%，說明構(gòu)建菌株可用于研究菌株L1在玉米根系的定殖機(jī)制。在玉米發(fā)芽后2天，再接種GFP標(biāo)記菌株L1,24小時(shí)后，觀察玉米根表表面和內(nèi)部均有GFP菌株L1，由此確證了L1菌株已成功定殖在玉米根毛內(nèi)部細(xì)胞。
　　綜上，這些結(jié)果顯示了菌株L1在改善土壤磷有效性和提高玉米磷養(yǎng)分的潛力，具有巨大的生物肥料潛質(zhì)并且有望在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮促進(jìn)作用。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室條件下，確證了L1成功定殖在玉米根毛表面和內(nèi)部細(xì)胞，為下一步菌株L