产胞外多糖细菌的分离鉴定及其功能研究

作     者：茹素龙 

作者单位：宁夏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：仲乃琴;赵盼

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：胞外多糖 土壤团聚体 马铃薯疮痂病 致病性链霉菌 芽孢杆菌 

摘      要：微生物在土壤团聚体的形成中起着重要的作用。关于微生物产生的胞外多糖(exopolysaccharides,缩写为EPS)对水稳定的土壤大团聚体形成的影响已有不少报道,但结合植物抗病效应的研究不多。从土壤样品中筛选高产胞外多糖、且有效抑制马铃薯疮痂病的菌株,为制备土壤改良型抗病功能菌剂提供候选菌株。本研究采用平板对峙法与硫酸蒽酮法筛选出拮抗疮痂链霉菌且产胞外多糖的菌株,通过电镜观察、生理生化分析和16S rRNA基因序列测定等确定菌株分类地位,分析其解磷解钾能力、耐盐碱程度与促生长效果,土培试验检验菌株对土壤团聚体形成的影响;盆栽试验验证菌株对马铃薯疮痂病的防控效果。研究得到如下试验结果:1.筛选出3株对疮痂链霉菌具有良好拮抗效果且胞外多糖产量大于500 mg/L的菌株,命名为A-5、XJ-3、KW3-10,经鉴定分别确定为地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)。在扫描电镜下观察发现,3株菌均为杆状菌,两端钝圆,周围有丝状分泌物,且革兰氏染色呈阳性。2.菌株A-5和KW3-10,在NaCl浓度为1%-9%的条件下均可生长;XJ-3和KW3-10最高可耐受NaCl浓度大于11%的高盐环境;在pH为5-7的环境中,3株菌均可正常生长,KW3-10可耐受pH11的极端高碱环境。3.菌株 A-5,XJ-3 与 KW3-10培养24h后,IAA 的产量分别为2.68、8.09、25.58mg/L。A-5具有较好的溶磷能力。菌体浇施马铃薯幼苗,对马铃薯有明显的促生长作用,A-5处理后的SPAD值、株高、茎径较对照分别增加了 23.42%,21.35%和20.73%;XJ-3处理后的SPAD值、株高、茎径较对照分别增加了 17.00%,28.83%、36.96%;KW3-10处理的SPAD值、株高与茎径分别较对照增加了 29.15%、34.81%和56.54%。4.土培试验表明,接种A-5、XJ-3和KW3-10的处理组,土壤粒径大于2 mm的水稳定性团聚体比例分别较CK提高了 1.97%、0.53%、1.60%,差异均达到极显著水平(p0.01);粒径大于0.25 mm的土壤团聚体比例分别较CK提高了 4.07、2.14、3.16倍,其中XJ-3和KW3-10处理达到显著水平(p0.05);处理A-5、XJ-3和KW3-10土壤多糖含量较CK分别提高了 28.87%、21.09%和12.93%,3株目标菌可以显著降低土壤pH值。5.采用A-5,XJ-3与KW3-10菌悬液浇施盆栽马铃薯幼苗,3株目标菌均可降低微型薯疮痂病病情指数,防效分别达68.68%、62.72%、60.24%。6.3株菌对春雷霉素、吡唑醚菌酯、氟硅唑、阿维菌素、联菊·啶虫脒、多菌灵、甲基硫菌灵、异菌脲、噻虫嗪、中生菌素、氟菌·霜霉威均不敏感,生长发育未受影响。在涂有苯醚甲环唑、氟啶胺、代森锰锌药剂周围,3株菌均不能正常生长,A-5和KW3-10可在涂有百菌清的滤纸片周围正常生长,但XJ-3对百菌清敏感。7.3株目标菌对茄链格孢菌(Alternariasolani)、尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)均具有一定的拮抗效果。其中,菌株A-5对以上3株病原菌的抑菌率分别约为 21.42%、40.87%、5.26%,XJ-3 的抑菌率分别约为 34.65%、36.08%、58.33%,KW3-10 的抑菌率分别为 63.51%、68.87%、47.53%。菌株A-5、XJ-3、KW3-10对马铃薯疮痂病具有良好防控效果,且对土壤团聚体形成有一定的促进作用,均可作为高效复合功能菌剂的候选菌株,具有较好的应用前景。