耐盐植物促生菌的筛选及其对玉米耐盐性的调控

作     者：汤谨严 

作者单位：南京农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：娄来清

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：盐胁迫 植物促生菌 玉米 K+/Na+ 

摘      要：玉米(Zeamays L.)是世界上重要的粮食作物、饲料作物、经济作物以及工业原料作物。随着人口的不断增长,畜牧产业的不断发展扩大等,人们对玉米的需求逐渐增加。中国作为农业大国,玉米的种植面积较为庞大,但土壤的盐渍化问题严重影响了玉米的大规模种植。玉米是一种中度盐敏感,受盐渍化土壤影响比较大的作物。因此,如何缓解玉米在盐胁迫条件下正常生长已然成了我们现在亟需解决的问题。本试验通过植物与耐盐促生菌互作来调节盐胁迫下玉米的生长、提高玉米耐盐性,为提高盐渍化土地玉米的生物量提供了有效的调控方法。本研究的主要结果如下:1、从不同植物及植物根际土壤中一共分离出300余株菌株。在含5%、10%和15%NaCl的LB固体培养基可以生长的菌株分别有223、40和17株。本实验选取在10%NaCl的LB固体培养基上可以生长的菌株作为供试菌株。通过分析菌株IAA分泌,固氮,溶磷,产铁载体及产ACC脱氨酶等指标,筛选出具有良好促生性能的菌株13株。通过水培实验复筛,得到两株菌株(Hm18和Pt07)对盐胁迫下玉米的生长具有促进作用。通过16S rDNA序列和生理生化鉴定分析,初步判断Hm18为芽孢杆菌属(Bacillus altitudinis sp.),Pt07 为泛菌属(Pantoea sp.)。2、水培试验结果表明,接种Hm18和Pt07能够有效缓解NaCl对玉米幼苗的胁迫,促进玉米的生长。不同条件下,接种Hm18和Pt07,均可以显著促进玉米作物的地上部和根系的伸长量及生物量的增加。同时,增加叶绿素含量、提高根系活力及可溶性蛋白的含量。NaCl胁迫下,接种Hm18和Pt07,与单加盐组相比,叶绿素、可溶性蛋白和根系活力分别增加了 30%、20%-30%和15%-30%;叶片的丙二醛和相对电导率降低了7%-20%;玉米地上部和根系的Na+含量降低了 20%-40%,K+含量升高了 5%-20%,显著提高了 K+/Na+比和玉米的耐盐性。3、土培试验结果表明,接种Hm18和Pt07能够有效缓解NaCl对玉米幼苗的胁迫,促进玉米的生长。在不同条件下,接种Hm18和Pt07,玉米地上部和根系的伸长量和生物量均有一定的增加。NaCl胁迫下,接种Hm18和Pt07,可溶性蛋白含量分别增加了 31.73%-39.12%,叶片的丙二醛和相对电导率降低了10%-30%左右。玉米地上部和根系Na+含量显著降低,而K+、Ca2+含量和K+/Na+比则升高。表明,在盐胁迫下,菌株通过促进K+和Ca2+的吸收,降低Na+含量来维持细胞的离子平衡。利用筛选出的两株具有促生性能的菌株调控玉米生长,可以增加盐胁迫下玉米的生物量,提高玉米的耐盐性。为更好的利用盐碱地种植玉米提供了依据。