吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007促生机制初探毕业论文

 2021-04-20 11:04

摘 要

洋葱伯克霍尔德氏菌群(Burkholderia cepacia complex,简称Bcc),作为一种生防菌,广泛存在于植物体表面,在农业领域具有良好的生物防治、生物降解和促进植物生长等多种功能,且在农业生产方面展现了良好的应用前景。吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007作为其中的一种,目前已知其对杨树溃疡病具有良好的拮抗作用。本课题以前期从杨树枝干部,分离筛选获得的具有明显抗病促生作用的,吡咯伯克霍尔德氏菌(B. pyrrocinia)JK-SH007菌为研究对象,研究了该菌株解磷特性、ACC脱氨酶活性以及合成生长素IAA特性。通过解磷圈和钼锑抗比色法,分别对JK-SH007解磷特性进行定性和定量的测定。结果显示,JK-SH007具高效解无机磷能力,而且表现为快速溶磷型。而JK-SH007菌株解有机磷能力并不明显:解磷圈较小,培养液中可溶性磷含量接近于0.000。采用紫外分光光度法和Salkowski比色法分别测定试验菌株的ACC脱氨酶活性和分泌IAA能力,结果表明:JK-SH007菌株具有较强的ACC脱氨酶活性和分泌IAA能力。随着时间的递增,生长素IAA分泌量呈下降趋势。研究表明JK-SH007菌株具有一定的促生作用,在防治杨树溃疡病的同时,可作为微生物肥料促进杨树生长,为苏北地区杨树林的生产实践提供理论依据。

关键词:吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007;植物内生细菌;解磷能力;ACC脱氨酶;生长素IAA

The primary research of Burkholderia pyrrocinia JK-SH007

on the growth-promotion mechanism

ABSTRACT

Burkholderia cepacia complex, as a biocontrol, widely presents in the surface of the plant. In the agricultural sector, it has a good biological control, bio-degradable and promote plant growth and other function, and in terms of agricultural production shows a good prospect. Burkholderia pyrrocinia JK-SH007 was known as a good antagonism to poplar canker. The study used the Burkholderia pyrrocinia JK-SH007 with obvious growth-promotion and disease control effect as the materials isolated from poplar branches. The promoting conditions were explored through researching the characteristics of the phosphate solution, ACC deaminase activity and synthetic auxin IAA characteristics.

By solubilizing ring and Mo-Sb colorimetry, respectively JK-SH007 solubilizing characteristics of qualitative and quantitative was tested. The results showed that, compared with solutions of inorganic phosphorus, the JK-SH007 strain’s ability of organic phosphorus solution was not obvious: small solubilizing circle, the culture medium of soluble phosphorus content closer to 0.000.

Using UV spectrophotometry and Salkowski colorimetric test, the strains were measured ACC deaminase activity and the ability of the IAA, indicating: JK-SH007 strains had strong activity of secreting ACC deaminase and IAA. With the increment of time, the secretion of growth hormone IAA declined.

Studies showed that the strain JK-SH007 has a certain growth-promoting effect. While the prevention of poplar canker, the strain of JK-SH007can promote the growth of poplar as microbial fertilizer, providing a theoretical basis for agricultural production practices in Northern Jiangsu Poplar.

Key words:Burkholderia pyrrocinia JK-SH007; Endophytic bacteria; Capacity of phosphate

solubilization; ACC deaminase activity; IAA

目 录

前言 - 1 -

1 文献综述 - 3 -

1.1 植物内生细菌研究进展 - 3 -

1.1.1植物内生细菌的含义 - 3 -

1.1.2植物内生细菌的生物学特性 - 3 -

(1)抗植物病害 - 3 -

(2)促进宿主植物生长 - 4 -

1.1.3内生细菌的植物促生作用 - 5 -

(1)解磷能力 - 5 -

(2)具有ACC脱氨酶活性 - 5 -

(3)分泌生长素IAA - 6 -

1.1.4植物内生细菌研究展望 - 6 -

1.2 洋葱伯克霍尔德氏菌研究进展 - 7 -

1.2.1洋葱伯克霍尔德氏菌概述 - 7 -

1.2.2洋葱伯克霍尔德氏菌的促生作用机制 - 7 -

1.2.3洋葱伯克霍尔德氏菌在林业中的应用及前景展望 - 8 -

1.3 吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007研究进展 - 8 -

1.4 本课题的研究目的及内容 - 9 -

2 材料与方法 - 11 -

2.1 供试菌株 - 11 -

2.2 试剂及培养基的配置 - 11 -

2.3 JK-SH007菌株解磷特性测定 - 12 -

2.3.1 JK-SH007菌株解磷圈测定 - 12 -

2.3.2 钼锑抗比色法测JK-SH007菌株解磷量 - 12 -

2.3.3 发酵时间对解磷量的影响 - 13 -

2.4 JK-SH007菌株ACC脱氨酶活性测定 - 13 -

2.5 JK-SH007菌株的生长素IAA测定 - 14 -

2.6 JK-SH007菌株对玉米种子根长影响 - 14 -

2.7 数据处理 - 14 -

3 结果与分析 - 15 -

1 JK-SH007菌株的解有机磷特性 - 15 -

1.1 JK-SH007菌株解磷圈 - 15 -

1.2 发酵时间对解磷量的影响 - 15 -

2 JK-SH007菌株的ACC脱氨酶活性 - 16 -

3 JK-SH007菌株的生长素IAA量 - 18 -

4 JK-SH007菌株对玉米种子根长影响 - 18 -

4 分析与讨论 - 21 -

参考文献 - 23 -

前言

杨树(Populus sp.)为喜光、中温耐寒的树种,具有生长快、适应性强、分布范围广、易繁殖等特点,是我国重要的造林树种之一。杨树在生态工程林、工业用材林以及行道树和绿化树种中具有举足轻重的作用,具有较高的经济和生态效益。

植物组织的分化、生长均依赖于其生物化学信号——植物激素的调节。这些激素主要分为生长素、赤霉素和乙烯三大类。这三类激素在植物不同的生长发育阶段以不同的配合比例控制着植物的生长发育过程,其中任何一类过多或过少都将导致植物生长发育异常。植物促生菌主要通过调节植物生长素和乙烯水平来达到促进作物生长发育的目的(黄晓东,等.2002)。

为了满足农林植物生存、生产所需的氮、磷等营养元素, 工业化肥一直被认为是实现这一目的的主要途径。然而, 使用化肥、农药、除草剂和杀菌剂会造成严重的环境问题, 其负面影响日益明显, 如成本高、对非再生能源消耗大, 污染土壤及水质、危害农牧业等食品安全、破坏土壤结构及微生物区系及多样性等(姚拓, 2002)。随着可持续农业的提出,研究植物促生菌在林业中的应用是既保障人工林产量,又减少施肥对环境产生负面影响的一条切实可行的途径。

目前世界各国对于植物促生菌的研究非常活跃,我国在植物促生菌方面的研究主要集中于农作物,如小麦、棉花等。研究人员发现植物促生细菌能够极大的减少这些化学品的利用。其中,植物根际促生菌是指生活在植物根系土壤的一类可促进植物对矿质营养的吸收和利用,并能抑制有害微生物从而促进植物生长的益生菌类(郑国华,2012)。

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