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水稻根际土壤溶磷菌的分离、鉴定及对水稻的促生作用

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华南农业大学学报 2017年第1期38卷 50-57页

作者：武志海孙合美杨美英卢冬雪岳胜天付丽吉林农业大学农学院吉林长春130118 吉林农业大学生命科学学院吉林长春130118

【目的】为明确水稻根际溶磷菌株溶磷能力及其对水稻植株及根际土壤磷含量的影响。【方法】利用溶磷圈法从水稻根际土壤中分离获得具有较强溶解Ca3(PO4)2能力的2株细菌NDW1和NDW3,根据16S r DNA对菌株进行鉴定。以NBRIP为基础培养基,通... 详细信息

【目的】为明确水稻根际溶磷菌株溶磷能力及其对水稻植株及根际土壤磷含量的影响。【方法】利用溶磷圈法从水稻根际土壤中分离获得具有较强溶解Ca3(PO4)2能力的2株细菌NDW1和NDW3,根据16S r DNA对菌株进行鉴定。以NBRIP为基础培养基,通过正交试验对2株菌株利用氮源、碳源及初始p H进行优化,鉴定菌株的吲哚乙酸(IAA)分泌量,研究溶磷菌对水稻的促生作用,以及对土壤速效磷和水稻幼苗全磷含量的影响。【结果】菌株NDW1和菌株NDW3分别被鉴定为Enterobacter sp.和Serratia sp.,2株菌株溶磷的最佳条件组合均为葡萄糖、蛋白胨及初始p H 6。2株菌株24 h内最高溶磷量分别为294.95和312.93μg·m L-1,且都可分泌IAA。土培和沙培条件下,溶磷菌NDW3对水稻株高、根长、最大叶长及地上干质量都有明显的促进作用,并且NDW3在2种种植条件下均显著增加了根际土壤速效磷及水稻植株全磷含量。【结论】从水稻根际土壤分离获得2株溶磷能力较好的细菌菌株Enterobacter sp.NDW1和Serratia sp.NDW3,菌株NDW3对水稻的促生作用强于菌株NDW1。

关键词：土壤溶磷菌 IAA 促生作用磷含量水稻根际

Serratia sp. NDW3 GADH小亚基基因ga2dh的克隆及表达分析

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华南农业大学学报 2017年第2期38卷 69-74页

作者：杨美英卢冬雪孙合美武志海岳胜天付丽吉林农业大学生命科学学院吉林长春130118 吉林农业大学农学院吉林长春130118

【目的】克隆葡萄糖酸脱氢酶(GADH)小亚基基因ga2dh并进行鉴定。【方法】研究水稻根际细菌Serratia sp.NDW3溶磷过程中菌株溶磷量、GADH活性与ga2dh基因表达量的变化,对ga2dh基因进行克隆和生物信息学分析,并检测ga2dh基因在大肠埃希菌B... 详细信息

【目的】克隆葡萄糖酸脱氢酶(GADH)小亚基基因ga2dh并进行鉴定。【方法】研究水稻根际细菌Serratia sp.NDW3溶磷过程中菌株溶磷量、GADH活性与ga2dh基因表达量的变化,对ga2dh基因进行克隆和生物信息学分析,并检测ga2dh基因在大肠埃希菌BL21中的表达。【结果】Serratia sp.NDW3溶磷过程中ga2dh基因的相对表达量在12 h最大,GADH活性在24 h达到最大值,NDW3溶磷量在36 h后趋于稳定。从Serratia sp.NDW3菌株中克隆获得了781 bp的ga2dh基因序列,生物信息学分析发现该序列与Serratia sp.SCBI菌株的基因相似性为99.62%,编码的蛋白属于葡萄糖酸脱氢酶亚基3超家族,主要由3个α-螺旋构成,且氨基酸序列中包含有位于胞内、胞外和跨膜的区域。ga2dh基因在大肠埃希菌BL21体内表达,能够使得菌体GADH的活性显著增加。【结论】Serratia sp.NDW3菌株溶磷的主要机制依赖于直接氧化途径,ga2dh基因编码的小亚基不仅对GADH活性起重要作用,也是介导GADH跨膜结构的重要组成部分。

关键词：水稻溶磷菌 GADH ga2dh 基因表达酶活性

溶磷菌对大豆根际土壤酶活性及微生物群落的影响

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中国农业大学学报 2017年第11期22卷 58-67页

作者：武志海刘晶晶付丽卢冬雪岳胜天杨美英吉林农业大学农学院长春130118 吉林农业大学生命科学院长春130118

为研究添加外源溶磷菌wj1和wj3对大豆根际土壤的影响及其改良盐碱土的可行性,以吉林省主推高产高油大豆品种"吉育406"为材料,将wj1和wj3菌液施入到不同处理的土壤中,分析外源溶磷菌对不同生育时期大豆根际土壤酶活性、土壤微生物数量和... 详细信息

为研究添加外源溶磷菌wj1和wj3对大豆根际土壤的影响及其改良盐碱土的可行性,以吉林省主推高产高油大豆品种"吉育406"为材料,将wj1和wj3菌液施入到不同处理的土壤中,分析外源溶磷菌对不同生育时期大豆根际土壤酶活性、土壤微生物数量和微生物群落的变化。结果表明:大豆生长的R2和R6两时期,混合菌能显著增加黑土中磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和蛋白酶的活性;菌株wj1在整个生育期内提高了黑土磷酸酶活性;黑土添加溶磷菌对大豆根际各种微生物数量均有提高;菌株wj1有利于促进黑土中溶磷菌和自身固氮菌数量的增加,添加wj3和混合菌对整个生育期内土壤中氨化细菌和硝化细菌的数量增加效果明显;添加溶磷菌可显著增加混合盐碱土壤中微生物数量,改善土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性;加菌处理的土壤微生物群落多样性与未接菌处理差异明显;V3-R6,黑土与混合土壤加菌处理均提高了土壤Shannon指数与微生物群落丰富度,增强了混合盐碱土中微生物代谢能力。添加外源溶磷菌可有效增加黑土及混合盐碱土土壤微生物数量,使土壤营养水平趋于合理。

关键词：溶磷菌盐碱土改良土壤酶活性土壤微生态

外源溶磷菌对不同土壤条件下大豆生长特性的影响

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大豆科学 2017年第1期36卷 78-86页

作者：武志海刘晶晶杨美英卢冬雪岳胜天付丽吉林农业大学农学院吉林长春130118 吉林农业大学生命科学院吉林长春130118

为了明确溶磷菌在多种土壤中的应用效果,探讨了两株溶磷菌对黑土及盐碱土种植大豆的促生效应。采用盆栽试验分析了不同处理对大豆光合作用、渗透调节物质含量、生物量、氮磷吸收及产量的影响。结果表明:加菌处理可增加植株Pn,显著降低R6... 详细信息

为了明确溶磷菌在多种土壤中的应用效果,探讨了两株溶磷菌对黑土及盐碱土种植大豆的促生效应。采用盆栽试验分析了不同处理对大豆光合作用、渗透调节物质含量、生物量、氮磷吸收及产量的影响。结果表明:加菌处理可增加植株Pn,显著降低R6、R8两时期叶片可溶性蛋白、可溶性糖及游离氨基酸含量,增加R2~R8时期大豆株高和根干重,混合土壤中加菌处理也可提高植株地上部分氮、磷及植株全磷、全氮含量。添加wj1和混合菌处理的植株干重优于添加wj3的处理。黑土加混合菌可显著提高大豆R2期叶片WUE,增加V3、R2和R8这3个时期大豆地上、地下部分氮、磷及植株全氮、全磷的含量。黑土加wj1与混合土壤加菌处理的大豆株荚数、总粒数、单株粒重及百粒重均高于未加菌处理。添加外源溶磷菌,对黑土及盐碱土栽培大豆均有不同程度的促生效果,能明显增强大豆在混合盐碱土壤中的适应性,增加植株生物量、氮磷吸收量和产量,且混合菌处理对大豆的促生效应优于wj1及wj3单一菌株处理。

关键词：溶磷菌大豆盐碱土促生效应

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土壤溶磷微生物及其对植物促生作用研究进展

河南农业科学 2016年第5期45卷 1-6页

作者：孙合美王春红卢冬雪刘晶晶岳胜天杨美英吉林农业大学生命科学学院吉林长春130118

溶磷微生物可使土壤中难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷,从而提高土壤供磷水平,此过程是农田磷源可再生利用的有效途径之一。对溶磷微生物的种类、在土壤中的生态分布特征、溶磷机制、对植物的促生作用及其机制进行了综述... 详细信息

溶磷微生物可使土壤中难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷,从而提高土壤供磷水平,此过程是农田磷源可再生利用的有效途径之一。对溶磷微生物的种类、在土壤中的生态分布特征、溶磷机制、对植物的促生作用及其机制进行了综述,并根据目前溶磷微生物的利用现状,对今后该领域的研究方向进行了展望。

关键词：溶磷微生物溶磷机制植物促生作用

大豆根际溶磷菌分离鉴定及溶磷过程中有机酸的分泌

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华南农业大学学报 2016年第5期37卷 38-44页

作者：杨美英王春红武志海岳胜天付丽刘晶晶孙合美吉林农业大学生命科学学院吉林长春130118 吉林农业大学农学院吉林长春130118

【目的】明确吉林省地区大豆Glycine max根际溶磷菌的种类及溶磷特点。【方法】利用溶磷圈法筛选溶磷菌,16S rDNA序列测定和Vitek2生理生化系统对菌株进行分析鉴定。测定菌株生长量、溶磷量、培养基pH变化与有机酸的产生。【结果】从大... 详细信息

【目的】明确吉林省地区大豆Glycine max根际溶磷菌的种类及溶磷特点。【方法】利用溶磷圈法筛选溶磷菌,16S rDNA序列测定和Vitek2生理生化系统对菌株进行分析鉴定。测定菌株生长量、溶磷量、培养基pH变化与有机酸的产生。【结果】从大豆根际土壤中分离获得4株溶磷菌株WJ1、WJ3、WJ5和WJ6。4个菌株分别属于假单胞菌属Pseudomonas sp.、肠杆菌属Enterobacter sp.、苍白杆菌属Ochrobacterum sp.和克雷伯菌属Klebsiella sp.。4株溶磷菌96 h内最大溶磷量分别为558、478、596和586μg·m L-1。甲基红试验和培养物p H测定结果表明:4个菌株在溶磷过程中可使培养物的pH下降,当p H小于4时,会明显阻碍菌株的生长。p H为5时,WJ1和WJ3的生长受到轻微的影响,WJ5和WJ6能正常生长。GC-MS对菌株在溶磷过程中产生的有机化合物的分析表明,4菌株均分泌多种有机酸,其中α-酮戊二酸在WJ1、WJ3和WJ6菌株溶磷过程中大量产生。【结论】4菌株具有较好的溶磷能力,溶磷过程中分泌有机酸种类不完全相同,有机酸的分泌造成培养基的p H降低,影响菌体生长,而菌体数量决定各菌株的溶磷量。

关键词：大豆溶磷菌 pH 有机酸溶磷作用

野生大豆根瘤GmGS1γ基因序列分析及原核表达

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生物技术通报 2016年第4期32卷 116-120页

作者：杨美英岳胜天韩红孙合美刘晶晶卢冬雪吉林农业大学生命科学院长春130118

旨在明确大豆谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)基因家族各成员的结构特点及功能。利用同源克隆的方法从野生大豆根瘤克隆Gm GS1γ基因。生物信息学分析表明,ORF为1 071 bp,与大豆GS1γ(AF363022.1)部分序列的相似性为100%,与序... 详细信息

旨在明确大豆谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)基因家族各成员的结构特点及功能。利用同源克隆的方法从野生大豆根瘤克隆Gm GS1γ基因。生物信息学分析表明,ORF为1 071 bp,与大豆GS1γ(AF363022.1)部分序列的相似性为100%,与序列号为X81700.1相似性为99%。该序列具备植物GS的两个保守结构域,GS beta-Grasp功能区(17-97 aa)和GS催化功能区(103-350 aa)。系统发生树表明该基因编码的GS可能属于胞质2型同工酶。该基因可以在大肠杆菌DE3.0中表达,蛋白分子量为44 k D。

关键词：野生大豆谷氨酰胺合成酶(GS) 原核表达序列分析

溶磷菌Pseudomonas sp. wj1的Pst系统鉴定及pstS基因功能分析

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中国农业大学学报 2018年第6期23卷 40-48页

作者：杨雪岳胜天武志海付丽于人杰杨美英吉林农业大学生命科学学院/生物反应器与药物开发教育部工程研究中心长春130118 吉林农业大学农学院长春130118

为明确溶磷菌wj1的无机磷酸盐(Pi)的转运机制,对溶磷菌wj1磷酸盐特异性转运系统(Pst)进行生物信息学分析并与土壤中常见细菌的Pst系统进行比较,通过亚克隆构建溶磷菌wj1pstS蛋白的原核表达系统,利用钼酸铵分光光度法测定诱导表达的pstS... 详细信息

为明确溶磷菌wj1的无机磷酸盐(Pi)的转运机制,对溶磷菌wj1磷酸盐特异性转运系统(Pst)进行生物信息学分析并与土壤中常见细菌的Pst系统进行比较,通过亚克隆构建溶磷菌wj1pstS蛋白的原核表达系统,利用钼酸铵分光光度法测定诱导表达的pstS蛋白对磷酸盐的结合率。结果表明:溶磷菌wj1的Pst系统是由pstS、pstC、pstA、pstB和phoU 5个基因组成,且依次分布于染色体上,这种结构与土壤中常见细菌的大多数菌属相似。溶磷菌wj1的pstS蛋白位于细胞质外,是一种具有信号肽的可溶性蛋白,其空间结构是由2个球状结构域组成。与绿脓假单胞菌的pstS蛋白结构相比,溶磷菌wj1pstS蛋白的活性中心位于两个球状结构域的裂缝中,其中有9个氨基酸参与Pi特异性结合,1个氨基酸通过疏水作用维持蛋白与Pi的结合。溶磷菌wj1pstS蛋白在大肠杆菌中过量表达后,使得重组大肠杆菌的无机磷酸盐吸收率显著提高,表明溶磷菌wj1pstS蛋白具有结合Pi的能力,但菌浓度不变时Pi浓度的增加会抑制溶磷菌wj1pstS蛋白对Pi的结合。

关键词：溶磷菌磷酸盐特异性转运系统 pstS蛋白磷酸盐结合率

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不同溶磷菌菌液对盛花期大豆生长的影响

大豆科学 2016年第2期35卷 275-279页

作者：刘晶晶孙合美岳胜天卢冬雪武志海杨美英吉林农业大学生命科学院吉林长春130118 吉林农业大学农学院吉林长春130118

溶磷菌能将土壤中难溶性无机磷酸盐转化为植株能吸收利用的可溶性磷,从而提高土壤中有效磷含量,促进植株生长发育。分别采用从大豆根际土壤中分离的溶磷菌wj1、wj3及其wj1+wj3混合菌液施入土壤中,研究溶磷菌株对吉林省地区主推大豆品种... 详细信息

溶磷菌能将土壤中难溶性无机磷酸盐转化为植株能吸收利用的可溶性磷,从而提高土壤中有效磷含量,促进植株生长发育。分别采用从大豆根际土壤中分离的溶磷菌wj1、wj3及其wj1+wj3混合菌液施入土壤中,研究溶磷菌株对吉林省地区主推大豆品种吉育47、吉育99和吉育406盛花期的光合作用、抗逆作用、生长量以及含磷量的影响。结果表明:溶磷菌菌液处理对3个品种大豆有不同程度的促生作用。wj1和wj3单菌种菌液处理增加了3个品种大豆盛花期的光合作用,混合菌可显著降低盛花期3个品种的蒸腾速率,从而提高植株水分利用率。wj3菌液对大豆盛花期生长量的影响较为显著,对根瘤的生长也有良好的促进作用,wj1和混合菌明显增强3个大豆品种植株的抗性。wj3和混合菌液对吉育406叶片中全磷量影响不显著,其它大豆根茎叶的全磷含量均高于对照。其中,wj1处理的根茎叶中全磷含量与对照相比达到显著水平。因此,wj1的综合促生能力优于wj3,更适合应用于农业生产中。

关键词：外源溶磷菌大豆生长量光合作用抗逆作用全磷量