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大量研究表明,外源微生物可调控根际微生态结构,促进根系发育,提高植物的抗病性,或抗逆性,对改善由于土壤退化或极端气候影响导致的作物病害加剧,产量和品质下降等难题具有广阔应用前景。由于对微生物与植物的互作机制还知之甚少,限制了高效稳定调控产品的研究与开发。本研究以已获得的具有促生、防病、抗逆和解除根系毒素等功能的根际益生菌链霉菌S506和番茄苗为试验材料,重点进行了该菌促生和提高番茄耐寒耐盐机理的初步研究,为开展深入研究,揭示微生物与植物互作及作物系统抗性机制明确方向,对发现改善作物抗逆新途径,研制高效生物调控产品具有重要意义。对S506代谢产物和溶磷功能进行了测试,发现S506可代谢产生植物促生长激素吲哚乙酸(IAA);对有机磷具有较强的溶解和利用功能,对无机磷的溶解作用微弱。采用测定发酵产物击倒根结线虫二龄幼虫的试验方法,筛选确定NA为S506产生抗虫物质的优良培养基,最佳培养温度28℃,发酵周期5d;用不同极性溶剂对NA发酵液进行逐级萃取,经击倒试验,明确对根结线虫有击倒作用的有效成分为非极性有机物,可溶于石油醚和乙酸乙酯溶剂中。研究了S506对番茄苗生长的影响,明确S506可显著促进番茄根系发育,提高毛细根数量3倍以上。在常规条件下,地上和地下鲜重分别提高180.0%和93.2%,干重分别提高132.8%和48.39%;在1%NaCl胁迫条件下,地上和地下鲜重分别提高228.5%和101.0%,地上和地下干重分别提高28.3%和50%。研究了冷和盐胁迫条件下S506对番茄苗生理生化特性的影响,发现S506可显著提高冷害番茄苗的恢复率,显著提高植株的耐盐能力。在0℃冷胁迫条件下,S506处理植株的根系活力提高142.0%,脯氨酸含量提高50.8%,细胞丙二醛含量下降71.1%,相对电导率下降60.3%,SOD活性绝对值提高26.4%,对POD活性和叶绿素含量的影响不显著。在1%NaCl胁迫条件下,S506处理的根系活力提高198.1%,脯氨酸含量提高149.6%,丙二醛积累下降46.4%,相对电导率下降16.9%,SOD及POD活性无明显差异,叶绿素a的含量提高了73.1%。对冷和盐胁迫条件下S506对脯氨酸合成限速基因的表达进行了半定量分析。结果表明,S506可提高番茄脯氨酸合成限速酶基因tomPRO2的表达量。综上所述,链霉菌S506显著的促生作用与代谢产生IAA和提高磷的利用率有关;对根结线虫的击倒物质为溶于石油醚和乙酸乙酯的非极性有机物;通过提高根系活力,提高脯氨酸合成限速酶基因的表达和SOD酶活性,显著提高番茄苗的耐寒和耐盐性,减少膜质过氧化的发生,使丙二醛含量和细胞膜透性下降;在冷和盐胁迫条件下,植株生理生化特性的变化规律基本一致,暗示S506可能同时调控了与番茄耐寒和耐盐相关基因的表达,或调控了某一上游抗性基因的表达,提高了番茄植株的系统抗性,具体还有待深入研究确定。