论文部分内容阅读
Pseudomonas putida Rs-198（Rs-198）是本实验室前期在新疆盐碱地棉花根际分离的一株促生菌株,能够溶磷、固氮和产生吲哚乙酸（IAA）。本文通过外源添加IAA中间产物至培养基,探究了Rs-198的IAA合成途径,盆栽实验考察P.putida Rs-198微生物菌剂（Rs-198菌剂）替代部分化肥的促生能力和田间实验探究Rs-198菌剂对土壤改良和微生物多样性的影响,获得了以下研究结果:培养基中色氨酸含量为50 mg·L-1、100 mg·L-1、150 mg·L-1和200 mg·L-1发酵培养24 h时,IAA的量分别是不添加色氨酸培养基中IAA含量的2.47倍、4.02倍、4.88倍和5.07倍,但培养基中含有高浓度(150 mg·L-1和200 mg·L-1)的色氨酸会抑制细胞生长,与NA培养基相比,Rs-198细胞OD600 nm分别降低了14.80%和17.45%。含有50 mg·L-1浓度的色氨酸培养基中Rs-198的生长趋势与NA培养基中相比基本不变,IAA的含量在96 h时达到最大,为55.52 mg·L-1,是NA中IAA含量的3.58倍。此外,Rs-198可以利用色氨酸、吲哚丙酮酸（IPyA）和色胺（TAM）合成IAA、吲哚乳酸或色醇,证明Rs-198含有多条途径合成IAA。Rs-198菌剂与化肥配施盆栽实验结果表明,Rs-198菌剂的应用对辣椒种子成苗有很大的促进作用,与CK相比提高了36.64%-44.00%。在生物量方面,Rs-198菌剂与化肥配施处理与CK处理相比,辣椒鲜重、干重、根长和株高分别显著提高46.44%-77.89%、33.88%-71.07%、7.00%-10.87%和24.26%-41.83%。可溶性蛋白含量从高到低的顺序为:T4>T3>T2>T1>CK、POD活性从高到低依次为:CK>T1>T2>T4>T3,说明Rs-198菌剂与化肥配施处理能够有效缓解植物生长过程中,活性氧对植物的损害并且促进植物对根际营养成分和水分的吸收。其中,T3处理效果最优,说明Rs-198菌剂可以替代25%的化肥,并且能够有效的促进辣椒苗的生长。田间实验结果表明,Rs-198菌剂的应用可以促进葡萄鲜重、长度和宽度,分别比CK高13.59%-17.24%、5.53%-6.16%和3.64%-4.36%。Rs-198菌剂处理土壤AP含量、碱性磷酸酶活性和转化酶活性分别比CK提高12.6%-55.3%、26.1%-27.15%和18.67%-48.33%。与CK土壤相比,Rs-198菌剂的使用促进了葡萄根际土壤中物种的多样性,并且Halomonas、Delftia、Brevibacterium、Acinetobacter、Pseudomonas、Aquicella、Flavobacterium、Niastella、Arenimonas、Pontibacter、Reyranella、Mesorhizobium、Phaselicystis和Acidibacter的相对丰度显著增加,而Nitrospira、Aeromicrobium和Polycyclovorans的相对丰度显著降低。COG功能预测结果分析表明,Rs-198菌剂刺激了根际微生物代谢。因此,Rs-198是一株能够通过多种途径合成IAA,并且用其制备的微生物菌剂能够替代25%的化肥。微生物菌剂可以促进植物生长,增加土壤物种多样性,刺激微生物代谢,为微生物菌剂的推广使用提供理论基础。