钾矿区优势植物根际可培养细菌多样性及其促生效应的研究
微生物、矿物、植物之间共同作用影响岩石、矿物的分解和土壤的形成。但是，有关矿物元素循环过程中矿物-微生物-植物相互作用研究少见报道，因此，利用微生物提高矿物营养元素生物有效性，改善土壤肥力，促进农作物生长发育，提高农作物产量对于可持续农业的发展具有深远的意义。
本研究首先对南京废弃钾矿区的优势植物野塘蒿、千金子及栽培植物甘薯根内与根际土壤的可培养细菌进行分离，共筛选到60株具不同菌落形态的可培养细菌.从生物学特性、代谢及遗传等方面研究其多样性。
供试菌株以革兰氏阴性菌为主，在LB、蔗糖无机盐、硅酸盐三种培养基上都表现出不同的菌落形态和生长状况，在pH6-8和盐浓度1％条件下生长良好。
98.3％的供试菌株能不同程度地产生吲哚乙酸（IAA），11.8％的菌株产生LAA的含量大于20 mg.L-1，20.3％的菌株产生LAA的含量在10-20 mg.L-1；66.1％的菌株产生LAA的含量少于10 mg.L-1.58.3％的供试菌株能够产生铁载体类物质，其中，内生细菌与根际细菌具有产生铁载体的能力好于非根际细菌。菌株7G1、7G2、8G4、11F4和12G3溶出钾长石中硅元素的能力明显，比灭活菌对照处理增加了30.8％-732.4％，8株菌株的释硅效果中等，25株供试菌株的释硅能力较弱，另外有22株菌没有释硅能力.312、12F3、12F4等6株细菌释钾能力明显，比对照明显增加了50.2％-133.4％，24株菌的释钾能力中等，14株释钾能力较弱，16株菌不具有释钾能力.
经过ARDRA分析，在60％相似水平上可分为18个OTU，19株代表菌株分别属于3个门，10个科，11个属，根瘤菌属（Rhizobium），假单胞菌属（Peudomonas），泛菌属（Pantoea），节杆菌属（Arthrobacter），微杆菌属（Microbacterium），芽孢杆菌属（Bacillus），类芽孢杆菌属（Paenibacillus），不动杆菌属（Acintobacter），鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）以及库克菌属（Kocuria）和Mitsuaria.多数菌株属于变形菌门（α-proteobacteria，4株，21.1％；β-proteobacteria，2株，10.5％；γ-proteobacteria，6株，31.6％）.假单胞菌属（Pseudomonas）、泛菌属（Pantoea）和根瘤菌属（Rizobium）为优势种群。因此，我们认为该废弃钾矿区优势植物根围具有丰富的微生物种群多样性.
选择具有产生LAA、铁载体的菌株进行平皿发芽试验，8株细菌对油菜幼苗具有促生作用.结合对钾长石的分解能力，本文选择泛菌属Pantoea agglomerans3I2（EU721614）、根瘤菌属Rhizobium sp.7G1（FJ561056）、Rhizobium sp.7G2（EU709752）进行无菌砂培试验，结果表明，菌株7G2提高了禾本科作物水稻、小麦的生物量和硅、钾的含量；菌株3I2和7G1的作用效果不稳定.
模拟田间条件试验中，检测了GFP标记菌株3I2-gfp、7G1-gfg和利福平标记菌株7G2-Rif50在小麦根际的定殖状况，结果表明，60天时菌株7G2-Rif50能够在小麦根际良好定殖，并且提高了小麦的生物量和硅、钾元素含量；菌株312-gfp能够在根际定殖，但是数量较少，因此对于小麦的促生作用不明显；而菌株7G1-gfp未被检测到，接菌处理小麦的生物量和元素含量没有提高.
钾矿区;优势植物;根际可培养;细菌多样性;促生效应
南京农业大学
硕士
微生物学
盛下放;何琳燕
2009
中文
Q939.1
89
2010-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）