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中华补血草内生与根际具ACC脱氨酶活性细菌的筛选及其生

时间:2019-10-27 10:35来源:毕业论文
得江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草内生及根际具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性的细菌,研究其遗传多样性和潜在促生活性

摘要:【目的】获得江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草内生及根际具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性的细菌,研究其遗传多样性和潜在促生活性。【方法】从中华补血草和根际土壤分离筛选具有ACC脱氨酶活性的菌株,对其ACC脱氨酶活性定量检测,通过16S rRNA基因序列分析确定菌株系统发育地位。同时研究其固氮、溶磷、产植物生长素吲哚乙酸(IAA)及耐盐能力。【结果】分离筛选获得18株具有ACC脱氨酶活性的内生与根际细菌,定量检测发现其中有13株菌的ACC脱氨酶含量在20 nmol α-KA/(mg Pr•h)以上,有11株菌可以固氮,7株菌能够解磷,9株菌产生IAA。菌株的NaCl盐耐受范围多数在0–13%之间。16S rRNA基因测序表明,活性菌株分属于7个属,多样性丰富,节杆菌属(Arthrobacter)为优势类群。其中菌株KLBMP 5180为节杆菌属的潜在新种。41456
【结论】江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草共生环境中具有丰富多样的具ACC脱氨酶活性的菌株,并存在潜在新物种资源,具有进一步研究价值。关键词:盐生植物,   ACC脱氨酶,   内生菌,   多样性,   促生特性土壤盐渍化是影响农业生产和生态环境的严重问题。盐渍化土壤中的盐生植物(halophyte)是盐渍生境中的天然植物类群,在进化过程中形成了适应逆境的各种遗传与生理机制[1]。此外,盐生植物还通过招募形成互惠共生关系的微生物,从而抵御盐胁迫[2]。
近年来,随着人们对植物微生物组功能的深入认识,揭示出植物的表型除了受自身遗传特性的影响外,植物内生和根际环境的有益微生物也对其进行积极调控[3]。植物内生菌已经成为当前微生物学研究的热点之一,是有待深入开发的资源宝库[4–5]。含有1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的植物促生菌近年来备受关注,该类菌能利用并降解植物产生的乙烯合成前体ACC,降低逆境条件下大量产生的植物生长抑制剂和植物衰老促进剂—乙烯的浓度,促进植物特别是根系快速生长,提高植物在逆境条件(高盐、干旱、低温、重金属污染等)下的适应性[6]。已有的研究已经从小麦、番茄、人参等多种植物内部及根际土壤中分离得到有促生、抗旱、抗重金属以及抗盐作用的ACC脱氨酶活性的菌株[7],但是这些工作绝大多数是研究微生物与非盐生植物,特别是与经济作物的关系。而目前有关盐生植物生境具有ACC脱氨酶活性的内生菌的研究报道还较少。盐生药用植物中华补血草(Limonium sinense)属兰雪科多年生泌盐草本植物,该植物可改善盐碱地的土壤结构,使盐土脱盐,被誉为盐碱地改造的“先锋植物”。同时全草含多种黄酮体、多糖等有效成份,是目前医学常用中药之一,具有非常重要的实际临床药用价值[8]。而近年来,补血草属植物的适生环境受到威胁破坏,造成中华补血草群居退化,野生种群数量越来越少,亟待保护。为探讨盐生植物微生物组的生态学功能,本文采集盐生植物中华补血草及其根际土壤,分离筛选其具有ACC脱氨酶活性的细菌,研究其多样性及潜在促生功能,以期获得对植物生长有促进作用并能提高植物抗盐胁迫能力的菌种资源,为后续深入研究植物与微生物的互作提供材料

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1    材料和方法1.1    材料1.1.1    样品来源:中华补血草植株及其根际土壤材料采样自江苏连云港沿海滩涂地区(119°26′37.30″E, 34°40′ 27.38″N),采样地常年平均气温14.1 °C,平均降水883.6 mm。野外选取健康且长势较好的带根植物及其根际土样品放入无菌采样袋中,采集回来后48 h内立即进行分离。1.1.2    培养基:(1) 细菌分离培养基:海藻糖-脯氨酸培养基、NA培养基、R2A培养基、1/5 ISP 2培养基、TWYE改良培养基、KMB-金氏培养基等[9]。(2) 活性筛选培养基:含1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)的SMA培养基(ACC终浓度为3 mmol/L)、无氮培养基、有氮培养基和无机磷培养基[10]。1.1.3    主要试剂和仪器:ACC购自Sigma公司;PCR体系购自生工生物工程(上海)有限公司;16SrRNA基因扩增所用PCR引物由生工生物工程(上海)有限公司合成;PCR仪购自Bio-Rad公司。论文网 中华补血草内生与根际具ACC脱氨酶活性细菌的筛选及其生:http://www.lwfree.cn/shengwu/20191027/41529.html
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