【摘 要】
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内蒙古草原植物资源丰富,野生葱属植物作为草原群落的伴生物种,不仅具有重要的生态学功能,而且兼有观赏及食用、饲用和药用价值,同时具有良好的抗逆特性。功能菌是指一类功能各异的有效微生物,能够改善土壤结构和肥力,影响宿主植物对养分的吸收,促进植物的生长发育、生理代谢和抗病能力。本文以内蒙古草原群落中野生葱属植物为研究对象,分离鉴定其根际土壤微生物,筛选具有固氮、溶磷、解钾能力的功能菌株和高效菌株,并探究
【基金项目】
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国家重点研发计划资助项目(2016YFC0501106-2); 国家自然科学基金项目(31760005); 内蒙古自治区科技厅重大项目(ZDZX2018065);
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内蒙古草原植物资源丰富,野生葱属植物作为草原群落的伴生物种,不仅具有重要的生态学功能,而且兼有观赏及食用、饲用和药用价值,同时具有良好的抗逆特性。功能菌是指一类功能各异的有效微生物,能够改善土壤结构和肥力,影响宿主植物对养分的吸收,促进植物的生长发育、生理代谢和抗病能力。本文以内蒙古草原群落中野生葱属植物为研究对象,分离鉴定其根际土壤微生物,筛选具有固氮、溶磷、解钾能力的功能菌株和高效菌株,并探究优良菌株对燕麦幼苗的促生作用。获得了以下结果:(1)葱属植物根际土壤的理化性质和酶活性范围分别是:p H为5.97-8.16;硝态氮3.85-14.02 mg/kg;氨态氮5.55-20.60 mg/kg;有效钾30.66-91.05 mg/kg;速效磷20.06-39.22 mg/kg;脲酶99.44-1605.25μg/d/g;蔗糖酶25.31-139.48μg/d/g;过氧化氢酶27.40-68.45μmol/d/g;FDA水解酶5.19-54.17μmol/d/g;碱性磷酸酶含量1.25-30.87μmol/d/g;中性磷酸酶1.69-28.18μmol/d/g,不同根际土壤样本理化性质和酶活性均表现出显著差异性(P<0.05)。(2)7种野生葱属植物根际40份土壤样本中,初步筛选到599株功能菌,根据形态学合并相同菌株后得到39株固氮菌、59株有机溶磷菌、58株无机溶磷菌和22株解钾细菌。(3)菌株复筛结果显示:39株固氮菌固氮能力范围为3.22-12.26 mg/L,菌株GN-17的固氮能力最强,菌株GN-21的固氮能力最弱;59株有机溶磷菌的溶磷能力范围为4.62-75.45 mg/L,溶有机磷能力最强的是菌株R1P-14,最弱的是菌株R1P-39;58株无机溶磷菌的溶磷能力范围为6.15-92.71 mg/L,溶无机磷能力最强的是菌株R2P-34,菌株R2P-33的溶无机磷能力最弱;22株解钾菌可溶性钾含量的范围在35.55 mg/L-87.26 mg/L之间,其中解钾能力最强的是菌株JK-11,解钾率为10.74%,解钾能力最弱的是编号为JK-5的菌株,解钾率仅为0.39%。(4)优良功能菌株经形态学及分子生物学鉴定,最终鉴定到1属11种,其中巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)8株,阿氏芽孢杆菌(B.aryabhattai)6株,弯曲芽胞杆菌(B.flexus)4株,枯草芽孢杆菌(B.subtilis)3株,蜡状芽胞杆菌(B.cereus)4株,环状芽孢杆菌(B.circulan)4株,庆盛芽孢杆菌(B.qingshengii)3株,维德曼芽孢杆菌(B.wiedmannii)3株,苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensi)3株,嗜热溶蛋白芽孢杆菌(B.thermoproteolyticus)4株,同温层芽孢杆菌(B.stratosphericus)4株。(5)选择具降解纤维素能力的有机溶磷菌R1P-18、无机溶磷菌R2P-24,固氮能力最强的菌株GN-17和解钾能力最强的菌株JK-11这4株优良功能菌株接种于燕麦幼苗。结果显示,不同接种方式均显著提高了燕麦幼苗的生物量、叶绿素含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、燕麦幼苗IAA含量和根系活力(P<0.05),说明4株功能菌对燕麦幼苗具有促生作用。综上所述,内蒙古草原野生葱属植物根际土壤微生物资源丰富,其中存在较多具有促生潜力的优良功能菌株,对植物的生长具有一定的促进作用。本研究为研制高效菌剂和微生物肥料的开发提供菌种资源和理论依据,为内蒙古草原植物根际土壤微生物资源的利用和保护奠定了研究基础。
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