一株经分离获得的鞘氨醇单胞菌属细菌及其在促进连作西瓜生长中的应用_2

文档序号:8959339阅读:来源:国知局
34。
[0035] 1. 5. 2植物生长素分泌定量测定
[0036] 对筛选菌株进行种子液制备,具体方法如下:使用接种环挑取筛选菌株的菌落接 种于LB液体培养基中,在28°C、120r/min的条件下进行摇瓶培养,使用对数生长期菌液作 为种子液。
[0037] 按1% (v/v)的接种量将种子液接入含有200mg/L色氨酸的液体蒙金娜培养基中, 在28°C、120r/min的摇床中进行培养,采用Salkowski显色法测量IAA。
[0038] 2结果分析
[0039] 2. 1解磷菌株的筛选
[0040] 通过筛选得到4种菌株具有解磷圈,使用蒙金娜液体培养基进行培养,测定培养 基(CK)初始磷含量为203. 20mg/L,在48h后对菌株进行解磷值的测定。由图1可知,4种 菌株在培养48h时各菌液最大水溶性磷含量分别为CLOl = 845. 80mg/L、CL02 = 125. 19mg/ L、CL03 = 480. 50mg/L、CL05 = 314. 50mg/L,CL01相较其他菌株相比水溶性磷含量最大,其 有效值为642. 60mg/L,由此可以确定菌株CLOl解磷能力最强,选定其进行后续研究。
[0041] 菌株Sphingomonas sp. CL01,保藏在中国典型培养物保藏中心,地址在武汉大学, 其微生物保藏号是CCTCC NO :M 2015198,保藏日期为2015年4月6日。
[0042] 2. 2 菌株 CLOl 鉴定
[0043] 经鉴定,菌株CLOl为G,杆状,对其进行16S rDNA序列测定,在NCBI中使用blast 对序列进行比对并制作系统发育进化树,由图2可知与菌株CLOl与Sphingomonas sp.同 源性达99%,结合菌株特征鉴定菌株CLOl为Sphingomonas sp.。
[0044] 2. 3菌株CLOl生长曲线及IAA含量测定
[0045] 每4h对菌株CLOl各时间段进行吸光值(0D_J测定,并绘制生长曲线,由图3 (a) 可以看出菌株CLOl的延滞期较短,很快进入对数期,在16h-48h时菌株进入稳定期增长速 度开始减缓,密度相对平稳,在48h后进入衰亡期。使用Salkowski显色法每隔Id对菌株 CLOl的IAA分泌量进行测量。由图3 (b)可知菌株CLOl具有分泌IAA的能力,生长3d后, 其IAA分泌量达到最大,最大值为22. 87mg/L。
[0046] 实施例2菌株Sphingomonas sp. CLOl对连作西瓜幼苗的影响
[0047] 1、方法
[0048] 将CLOl接种于LB培养基中,在28°C、120r/min的培养条件下培养24h以上,通 过分光光度计测定其吸光值(〇d6_j,使用无菌水对菌液浓度进行稀释,得到菌液浓度为 OD6tmnm= 〇· 50 和 OD 6QQnm= L 00 的 Sphingomonas sp. CLOl 菌液备用。使用连作土对西瓜种 子进行培养。连作土为东北农业大学生命科学与农林学院实验室用土,供试连作土理化性 质为有机质含量为16. 06g/kg、土壤速效磷含量为372. 45mg/kg、土壤pH为6. 12、土壤EC为 0· 53ms/cm〇
[0049] 将待种西瓜种子(京欣一号西瓜种子)消毒后分别播种于灭菌连作土和正常的连 作土中,对种子进行不同处理,处理情况见表1。置于智能人工气候箱内培养30d后(28°C/ 光照12h,18°C /黑暗12h,湿度为60% )测量西瓜幼苗各部分情况。
[0050] 表1实验处理编号
[0053] 2结果分析
[0054] 2. 1不同处理对连作西瓜幼苗生长的影响
[0055] 培养30d后对西瓜幼苗的茎粗、株高、地上部干鲜重、地下部干鲜重进行测量。由 表2可知,与CKl相比,经Rl处理的西瓜幼苗地下部干重显著增加(p〈0. 05),增加量为 65. 16%,地上部干重有一定程度增加,增加量为24. 53 %,经R2处理后的西瓜幼苗地下部 鲜重、地上部干重分别增加了 3. 62 %和27. 04%。较CK2,经R3处理后的西瓜幼苗地下 部干重显著增加(p〈〇. 05),增加量为103. 90 %,株高、地上部干重、地上部鲜重显著增加 (p〈0. 05),增加量分别为43. 52 %、88. 01 %、13. 15 %,经R4处理后的西瓜幼苗显著增加了 株高、地上部干重、地上部鲜重(P〈〇. 05),增加量分别为54. 42 %、90. 48%、26. 25%,地下 部干重有一定程度增加,增加量为42. 53%。以上结果显示在灭菌连作土和正常连作土上生 长的西瓜幼苗经过0D_nni= 0. 50浓度(Rl和R3)的CLOl菌液处理后均能显著增加地下部 干重,而经过〇D_nni= 1.00浓度处理的西瓜幼苗只在正常连作土(R4)中显著提升植株各 生长指标,对灭菌连作土上生长的西瓜幼苗(R2)没有显著的提升,总上所述,0D_nni= 0. 50 浓度菌液对连作西瓜幼苗生长更加有效,能够显著提升其地下部生长能力。
[0056] 表2菌株CLOl对连作西瓜幼苗生长影响
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[0058] 2. 2不同处理对连作西瓜幼苗根系生长情况的影响
[0059] 培养30d后对西瓜幼苗根系进行拍照,图4中显示了经过不同处理后植物根系的 生长情况,可以看出处理后的西瓜幼苗(R1,R2,R3,R4)较对照组(CK1,CK2)而言侧根数量 增加显著,根系密度明显提高,毛根数量增加,整体根系组成向细根化演变,具有良好的延 展性。
[0060] 2. 3不同处理对连作西瓜幼苗根系分布影响
[0061] 通过根系分析仪对培养30d后的西瓜幼苗的根长、根体积、根表面积和根尖数进 行测量。由表3可知,与CKl相比,经Rl处理后的西瓜幼苗根长、根体积、根尖数显著增 加(ρ〈0· 05),增加量为83. 60 %、14. 29 %、15. 16 %,根系平均直径显著降低(ρ〈0· 05),下 降量为47. 89%,根表面积也有一定程度的提高,增加量为7. 98%,经R2处理后的西瓜 幼苗根长、根尖数显著增加(Ρ〈〇. 05),增加量为56. 15 %、50. 29%,根系平均直径显著降 低(ρ〈0. 05),下降量为84. 21 %。与CK2相比,经R3处理后的西瓜幼苗根长、根体积、根 尖数显著增加(Ρ〈〇. 05),增加量为63. 75 %、100. 00 %、85. 45%,根系平均直径显著降低 (ρ〈0. 05),下降量为66. 00%,经R4处理后的西瓜幼苗根体积、根尖数显著增加(ρ〈0. 05), 增加量为64. 71%、12. 72%,根系平均直径显著降低,下降量为36. 07%,根长也有一定程 度增加,增加量为14. 88%。通过数据可知,在灭菌连作土和正常连作土(Rl和R3)上生长 的西瓜幼苗经0D_nni= 0. 50浓度菌液处理后均可显著增加根长、根体积、根尖个数,显著降 低根系平均直径,经〇D_nni= 1.00浓度菌液处理(R2和R4)后均可显著增加根尖个数,显 著降低根系平均直径,对比而言,〇D_nni= 0. 50浓度菌液更好的优化根系形态,增大须根数 量。
[0062] 表3菌株CLOl对连作西瓜幼苗根系形态的影响
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[0064] 2. 4不同处理对连作西瓜幼苗不同直径根系的根长百分比的影响
[0065] 培养30d后对西瓜幼苗不同直径根系的根长百分比进行测量。由表3可知,与 CKl相比,经Rl处理后的西瓜幼苗在大于0· OOmm小于等于0· 50mm直径范围内的根长百 分比显著增加(ρ〈0· 05),增加量为 47. 81 %,在 0· 50-1. 00mm、1.0 O-L 50mm、L 50-2. 00mm、 2. 50-3. OOmm直径范围内的根长百分比显著降低(p〈0. 05),下降量为39. 86%、38. 15%、 231. 47 %、292· 50%,经R2处理后,西瓜幼苗在大于0· OOmm小于等于0· 50mm直径范围 内的根长百分比显著增加(Ρ〈〇· 05),增加量为68. 51 %,在0· 50-1. 00mm、1.0 O-L 50mm、 I. 50-2. 00mm、2. 50-3. OOmm直径范围内的根长百分比显著降低(ρ〈0· 05),分别下降了 141. 00%、179. 40%、207. 79%、313. 16%。与CK2相比,经R3处理过的西瓜幼苗在大于 0.0 Omm小于等于0. 50mm直径范围内的根长百分比显著增加(ρ〈0. 05),增加量为26. 80%, 在0. 5-1. 0mm、1. 00-1. 50mm、I. 50-2. OOmm直径范围内根长百分比均有一定程度的降低,经 R4处理后的西瓜幼苗在大于0.0 Omm小于等于0. 50mm直径范围内的根长百分比显著增加 (ρ〈0· 05),增加量为 27. 80%,在 0· 50-1. 00mm、1.0 O-L 50mm、L 50-2. OOmm 直径范围内根长 百分比也有降低,但不显著。由此可知,通过不同浓度的菌液处理灭菌连作土和正常连作土 (Rl、R2、R3、R4)上生长的西瓜幼苗,其结果均可显著增加大于0.0 Omm小于等于0. 50mm直 径范围内的根长百分比,降低其他直径范围内的根长百分比,两种浓度的菌液均可改善了 根系组成,促使植物根系向细根化发展。
[0066] 表4菌株CLOl对连作西瓜幼苗不同直径根系的根长百分比的影响
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[0068] 以上结果表明,本发明从植物根际土中分离出的一株解磷菌Sphingomonas sp. CL01,具有较高的解磷能力,并能够分泌IAA。连作西瓜幼苗施用此菌后,显著提高了植 株的地下部干重、根长、根体积、根尖个数和根毛数量,同时促进了其地下部的生长,优化了 根系分布,增大须根数,改善了根系组成。因此,解磷菌CLOl能够有效缓解西瓜连作障碍, 在西瓜连作栽培中具有较好的应用前景。
【主权项】
1. 一株经分离获得的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonassp.)细菌,命名为 Sphingomonassp.CLO1,保藏在中国典型培养物保藏中心,地址在武汉大学,其微生物保藏 号是CCTCCNO:M2015198,保藏日期为2015年4月6日。2. 权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属细菌在促进连作西瓜生长、缓解西瓜连作障碍中 的应用。3. 如权利要求2所述的应用,其特征在于所述的促进连作西瓜生长以及缓解西瓜连作 障碍包括增加幼苗的根干重、根长、根体积、根尖个数和毛根比例,以及降低根系平均直径。
【专利摘要】本发明公开了一株经分离获得的鞘氨醇单胞菌属细菌及其在促进连作西瓜生长中的应用。所述的一株经分离获得的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas?sp.)细菌,命名为Sphingomonas?sp.CL01,保藏在中国典型培养物保藏中心,地址在武汉大学,其微生物保藏号是CCTCC?NO:M?2015198,保藏日期2015年4月6日。研究表明,Sphingomonas?sp.CL01的最大解磷量可达到642.60mg/L,IAA最大分泌量可达到22.87mg/L,经该菌的菌液处理后,连作西瓜幼苗根干重、根长、根体积、根尖个数和毛根(0.00mm<d≤0.50mm)比例显著增加,根系平均直径显著降低,且能够优化西瓜根系形态,改善根系组成,有效缓解西瓜连作障碍。因此,本发明经分离获得的鞘氨醇单胞菌属细菌CL01在促进连作西瓜生长、缓解西瓜连作障碍方面将具有较好的利用前景。CCTCC NO:M 201519820150406
【IPC分类】A01P21/00, C09K17/00, C12N1/20, A01N63/02, C12R1/01, C09K101/00
【公开号】CN105176855
【申请号】
【发明人】王志刚, 徐伟慧, 莫继先, 胡云龙, 胡影, 刘帅, 王春龙
【申请人】齐齐哈尔大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年4月29日
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