摘要: 盐碱地作为未被完全开发的耕地资源，是我国今后农业科技开发的方向。微生物对盐碱地修复、提高作物耐盐能力等有重要作用。为获得可在盐碱地小麦田使用的具有防病、促生、耐盐碱的细菌，本研究从山东无棣盐碱地种植的小麦植株中分离到8种内生细菌，通... 展开 盐碱地作为未被完全开发的耕地资源，是我国今后农业科技开发的方向。微生物对盐碱地修复、提高作物耐盐能力等有重要作用。为获得可在盐碱地小麦田使用的具有防病、促生、耐盐碱的细菌，本研究从山东无棣盐碱地种植的小麦植株中分离到8种内生细菌，通过菌株产IAA、固氮、抑菌作用等测定，明确各菌株的生物学特性；分析了各菌株处理对小麦的耐盐、促生及防病效果，并对菌株YN1增强小麦耐盐机制进行了初步分析，主要研究结果如下： 1.耐盐细菌的分离与鉴定 从盐碱地小麦茎基部分离得到8种内生细菌，结合形态特征和16Sr DNA序列分析，将菌株YN1、YN2、YN3和YN4分别鉴定为成团泛菌（Pantoea agglomerans）、非脱羧勒克菌（Leclercia adecarboxylata）、Kosakonia cowanii和赫氏艾希菌（Escherichia hermanni）；菌株YACC1、YACC2、YACC3和YACC4分别为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus），海洋鞘氨醇单孢菌（Novosphingomonas rhizosphaerae），阿氏肠杆菌（Enterobacter asburise）和洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cenocepacia）。初步统计发现，YN1、YN2、YN3、YN4为优势类群，其中YN4占所有分类物的36.2%。 2.菌株生物学活性测定 对各菌株产IAA、ACC酶、固氮、抑菌等进行分析，发现，除YACC3和YACC4外，其余6个菌株均能分泌IAA，在100mM NaCl浓度下YN1和YN4的IAA量分别为153.80μg/mL和151.32μg/mL，比0mM NaCl浓度下分别增加27.12%和15.68%，表明，菌株IAA产生量随培养液盐浓度增加而提高，其它4个菌株也表现类似现象。 ACC脱氨酶活性测定表明，YACC1、YACC2、YACC3和YACC4等4个菌株具有产ACC脱氨酶的能力。其中YACC1和YACC3产ACC脱氨酶能力最强，在100mM盐浓度下酶活性分别为332.87nmol.α-k.mg-1.h-1和615.2nmol.α-k.mg-1.h-1，与0mM NaCl时差别不明显（分别为326.81和603.94nmol.α-k.mg-1.h-1）；而菌株YACC2和YACC4的ACC脱氨酶活性在100mM NaCl浓度下显著下降。 平板法分析了各菌株固氮、解磷和铁载体产生能力，发现，除B.cenocepacia YACC4外，其余7个菌株均有固氮能力。菌株YACC1和YACC4具有解磷活性；菌株YN1、YN2、YN3和YN4具有产氨能力；菌株YN1、YN4、YACC4可以分泌铁载体。表明各菌株具有不同的生物学特性。 平板对峙法分析了各菌株的抑菌活性，发现菌株YACC1和YACC4对小麦纹枯病菌和茎基腐病菌表现抑菌作用，其它菌株均未表现明显的抑菌活性。 3.菌株对盐浓度的耐受性 分析了各菌株在不同NaCl浓度下的生长量，发现，在5%NaCl浓度下菌株YACC2和YACC4生长受到抑制，其余6个菌株在7%NaCl浓度下，72h可以达到正常生长量，在9%NaCl浓度下可以生长，但生长明显受到抑制。 4.各菌株处理提高小麦幼苗的耐盐能力 分析了各菌株处理后小麦幼苗在不同NaCl浓度下的生长状况，发现YN1处理对小麦幼苗的促生作用最为明显。YN1处理后，在150mM NaCl浓度下生长的小麦株高、根长、侧根数、鲜重分别比对照提高56.5%、92%、40.1%、74.8%。但在0mM NaCl浓度下，YN1处理对小麦生物量无明显促进作用。对小麦根系活力测定发现，菌株YN1、YN4和YACC2处理的小麦根活力较强，根活力分别为83.42μg/g.h、80.1μg/g.h和79.67μg/g.h。 将各菌株处理后的小麦在盐碱土中培养，并进行干旱处理，发现菌株YN1、YN3、YN4、YACC1和YACC2均可增强小麦在盐碱土中的耐旱能力。其中YN1和YN4效果最好，经YN1和YN4处理后，小麦地上部干重分别比对照增加40.25%和36.56%，可溶性糖含量分别提高31.92%和30.43%。 5.菌株YN1处理对小麦幼苗的耐盐机制分析 对菌株YN1处理后植株抗逆代谢及相关酶活性进行分析，发现，YN1处理的小麦植株叶绿素和类胡萝卜素含量分别比对照增加41.6%和43.7%，CAT、POD、SOD酶活性分别提高82%、29%、58%，MDA含量比对照降低30%，表明YN1可能通过改变脯氨酸代谢、过氧化物酶活性等，提高小麦的耐盐能力。 荧光定量PCR（q-PCR）法测定了小麦耐盐碱相关基因Ta-Unp（Triticum aestivum unknown protein），Ta-DREBs（Dehydration responsive element binding），IAA/AUX（auxin-responsive genes）和CTR1（Constitutive Triple Response1）的转录表达差异，结果发现，经YN1处理后，在150mM NaCl盐浓度下生长的小麦，4个基因转录水平均有不同程度的提高，其中Ta-Unp和Ta-DREBs转录水平提高显著，表明YN1处理不仅提高防御酶活性，而且提高抗逆基因的转录水平。 6.室内防病促生效果分析 测定了不同菌株在盐胁迫下对小麦纹枯病和根腐病的防病效果。选择YN1、YN4和YACC1共3个菌株的菌悬液按1∶1∶1混合，处理盐碱土中生长的小麦，结果发现，混合菌液处理后小麦植株的分蘖数、株高、地上部干重和地下部干重分别比对照增加38%、17.4%、36.6%和35.7%，对小麦纹枯病和小麦茎基腐病的防治效果分别为32.5%、51.35%。 收起