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《南京农业大学学报》2017,(1)
[目的]根系分泌物介导的微生物趋化性是植物促生细菌根际定殖及功能发挥的重要前提,深入理解该过程对指导促生菌的合理施用具有重要意义。[方法]通过氨基酸分析仪鉴定西瓜根系分泌物中的主要氨基酸组分,并通过滴定分析法(drop assay)和类毛细管法比较促生多黏类芽孢杆菌SQR-21对不同氨基酸组分的趋化性,最终通过原位试验研究外源添加氨基酸对菌株SQR-21在西瓜根际定殖的影响。[结果]西瓜根系分泌物中包含天冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸和精氨酸。滴定分析法表明:菌株SQR-21对上述13种氨基酸中除甲硫氨酸和酪氨酸以外的11种氨基酸均存在趋化性,其中对苏氨酸、精氨酸、组氨酸和苯丙氨酸的趋化性较强;类毛细管定量试验进一步表明:菌株SQR-21对不同浓度氨基酸的响应不同,菌株SQR-21对中等浓度的氨基酸(40~80μmol·L~(-1))表现出较强的趋化性,其中对精氨酸、组氨酸和苯丙氨酸具有强烈的正趋化作用。综合考虑滴定分析试验和类毛细管试验的结果,设计试验研究原位外源添加精氨酸、组氨酸和苯丙氨酸对菌株SQR-21根际定殖的影响,结果表明60μmol·L~(-1)的精氨酸、组氨酸和苯丙氨酸均能明显促进菌株SQR-21在西瓜根际的定殖,进一步验证了菌株SQR-21对这3种氨基酸的趋化作用。[结论]西瓜根系分泌物中的精氨酸、组氨酸和苯丙氨酸可诱导菌株SQR-21对西瓜根系的趋化性并促进其在西瓜根际有效定殖。 相似文献
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[目的]本文旨在阐明根系分泌物介导的植物根际促生细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)与宿主的互作机制。[方法]利用Illumina高通量测序技术研究促生解淀粉芽胞杆菌SQR9在体外振荡培养条件下对香蕉根系分泌物的转录响应特征,对显著差异表达基因的直系同源基因进行同源蛋白簇(COG)分析。通过Real-time PCR验证部分转录组测序结果,并研究分泌物代表性组分对部分差异基因表达的影响。[结果]香蕉根系分泌物可显著促进菌株SQR9在1/2MSgg培养基中的生长。转录组测序结果表明:根系分泌物处理6 h后菌株SQR9中共有764个基因的表达发生了显著变化,占其基因总数的18.7%,其中上调与下调基因数量分别为485和279。Real-time PCR验证获得的基因表达差异趋势与转录组测序结果一致,证明其结果可信。菌株SQR9中受根系分泌物显著调控的差异基因主要属于碳水化合物转运与代谢、氨基酸转运与代谢、能量产生与转化、转录调控、信号转导和细胞运动等;此外,与促生/生防活性物质合成相关的部分功能基因也被分泌物所诱导。根系分泌物中的葡萄糖、木糖、赤藓糖醇和硬脂酸可诱导SQR9中部分代表性差异基因的表达,但整体的转录组调控现象是分泌物中不同组分共同作用的结果。[结论]香蕉根系分泌物可促进菌株SQR9的生长代谢、信号响应、根际趋化和活性物质合成,这些都有利于SQR9在香蕉根际的存活定殖和促生/生防功能发挥,有助于其与香蕉合作关系的建立。 相似文献
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为了研究大豆亲和性根际促生菌(PGPR)菌株在大豆根际的定殖及其对大豆生长发育的影响,采用电转化法将luxAB基因转入对大豆凝集素(SBA)具有亲和性的PGPR菌株DW12中。将标记菌株DW12-L接种于大豆品种中黄606根际,以SBA非亲和的PGPR菌株P34-L作对照,考察DW12-L在大豆根际定殖的时空特征,检测菌株的定殖对大豆生长以及根系发育的影响。结果表明,DW12-L可长期定居于大豆根际,并随根系的生长在新的根段根际吸附定殖,而P34-L在大豆根际不能稳定存活;DW12-L显著促进大豆地上部和地下部生物量的积累以及根系的发育,P34-L在大豆生长30 d时由于不能定殖于根际而无显著促生效果。与大豆凝集素具有亲和性的PGPR菌株DW12-L可定殖于大豆根际并促进大豆生长,定殖能力的强弱是决定菌株能否发挥促生功能的关键。 相似文献
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产生物膜芽胞杆菌阻控叶菜吸收镉、铅及其修复菜地土壤的作用 总被引：1，自引：0，他引：1
《南京农业大学学报》2020,(1)
[目的]本文旨在利用产生物膜芽胞杆菌减少叶菜重金属积累,探索其修复蔬菜土壤的机制。[方法]以江苏省南京市六合区农田土壤为供试土壤,采用室内培养模拟试验,通过测定菌株Bacillus velezensis B9和B25在叶菜根部的定殖和对根际土壤理化性质的影响,测定接种Bacillus velezensis B9和B25处理后小白菜(Brassica chinensis)和长叶莴苣(Lactuca sativa var.longifolia)的鲜质量、Cd和Pb含量、根际土壤多糖含量、脲酶活性和产生物膜细菌比例以及细菌定殖。[结果]与接种灭菌悬液处理相比,小白菜B9L和B25L处理(分别接种B9和B25菌悬液)地上部干质量分别显著增加54%和41%,B25L处理长叶莴苣地上部干质量显著增加74%;B9L和B25L处理显著降低2种蔬菜地上部和根中的Cd、Pb含量,其中B9L处理小白菜地上部Cd和Pb含量分别显著降低24%和33%,B25L处理长叶莴苣地上部Cd和Pb含量分别显著降低33%和35%。菌株B9和B25均在2种蔬菜根部定殖形成生物膜,接种B9和B25菌株显著提高根际土壤生物膜生成菌比例、土壤多糖含量和土壤脲酶活性,显著提高根际土壤pH值,最终降低了土壤有效态Cd、Pb含量。[结论]产生物膜芽胞杆菌B.velezensis B9和B25可以阻控蔬菜吸收Cd、Pb,在蔬菜根部定殖产生生物膜,提高根际土壤多糖含量和脲酶活性,具有修复Cd、Pb污染土壤、实现蔬菜安全生产的潜力。 相似文献
5.
在前期获得1株对青枯病菌有拮抗效果的贝莱斯芽胞杆菌GZYCT-4的基础上,通过细菌趋化性、生物膜形成及其粗脂肽抑菌活性等试验,分析抗、感病烟草根系提取物和烟草根系分泌物中的碳水化合物对活性菌株GZYCT-4根际定殖能力及抑菌活性的影响。结果表明：GZYCT-4对烟草K326根系提取物有明显的趋化反应;烟草K326根系提取物及乳糖可促进GZYCT-4生物膜的形成,其中,添加乳糖后GZYCT-4生物膜形成基因epsD、yqxM和kinC的相对表达量分别是对照组的1.64、1.28、2.06倍。此外,蔗糖及木聚糖的添加可提高GZYCT-4脂肽粗提物对烟草青枯病菌的抑菌活性,诱导bmyB、ituC、fenD等脂肽合成基因的表达,其中蔗糖处理的GZYCT-4中bmyB、ituC、fenD相对表达量分别是对照的24.83、6.67、4.76倍。综上,这一研究为进一步阐明拮抗菌株GZYCT-4在烟草植株中的定殖特征及其生防机制提供了一定的理论基础。 相似文献
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本溪山樱根部解磷细菌的定殖规律及其对植株生长发育的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】探讨解磷细菌定殖规律及其与本溪山樱地上和地下部生长发育的关系,为土壤管理提供参考依据。【方法】以本溪山樱为研究对象,采用土壤缩影系统并结合常规的分析方法,研究植物促生根际细菌—3株解磷细菌[Bacillus（Y4）、Pseudomonas（J6）、Flavimonas（H7）]于本溪山樱根部的定殖规律及其对根际特征和植株生长发育的影响。【结果】3种菌株定殖部位因时间变化而变化,混接处理中根内没有菌株定殖,但无论单接与混接处理3种菌株定殖密度均随时间延长而降低。接种解磷细菌后,细菌于本溪山樱根部的侵染速度较快,数量较多,放线菌和真菌的侵染能力较低,数量较少。接种Y4可较对照提高植株的净光合速率（Pn）,这种效果随时间的延长逐渐减弱,而接种其它菌液处理均降低了植株的Pn。单接Y4可增加植株中全磷含量。【结论】解磷细菌的定殖数量随外来微生物侵入数量的增多而减少。外来细菌的侵入对解磷细菌的定殖影响较大。处理前期,接种假单胞杆菌（Y4）和芽孢杆菌（J6）对植株生长有一定的促进作用。 相似文献
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【目的】筛选并鉴定对苦瓜枯萎病具有稳定拮抗活性的生防菌株,明确其在苦瓜植株上的定殖特性。【方法】从山东省淄博市耕作地采集土壤样品,以苦瓜枯萎病菌为靶标,通过梯度稀释涂布平板法分离、纯化,获得1株具有稳定拮抗活性的纯培养细菌,命名为ZB36。根据菌株形态学特征、生理生化特性,以及16S rRNA基因和gyrA保守基因序列分析进行菌株鉴定。通过抗生素抗性标记法获得遗传特性和拮抗活性稳定的利福平标记菌株ZB36R,并对其在苦瓜上的定殖特性进行探究。【结果】菌株鉴定结果表明,ZB36为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。盆栽试验结果表明,ZB36不仅对苦瓜枯萎病具有显著的防治效果,防效高达74.76%,而且对苦瓜植株也具有显著促生作用,接种ZB36后苦瓜地上部鲜重和株高分别提高了28.65%和22.48%。定殖试验结果表明,ZB36在苦瓜根、茎和叶中均能定殖,且在接种后28 d仍能在这些组织中稳定定殖。【结论】贝莱斯芽孢杆菌ZB36不仅对苦瓜枯萎病具有良好的防治和促生效果,同时也具有较强的定殖能力,具备作为苦瓜枯萎病生防细菌资源开发利用的潜力。 相似文献
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利用抗利福平和拮抗病原真菌双抗标记法,通过浸种、灌根和涂叶等接种方式测定了红树植物内生海洋细菌CⅢ-1在不同陆生植物中的定殖。结果表明:该菌株的内生宿主范围较广,可以通过种子、叶片表面以及根际土壤等进入辣椒、番茄、茄子、白菜、生菜、豇豆、小麦、玉米、水稻等多种植物体内定殖。在辣椒体内及其根际土壤中定殖动态测定发现,不同接种方法菌株在辣椒体内和根际土壤中的定殖动态有所不同,与茎内相比,CⅢ-1菌株更易于在辣椒叶片及其根际土壤中定殖,定殖时间约为10d￣15d。 相似文献
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【目的】挖掘嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖和促生长特性相关基因,为探究其促生长作用机制提供理论参考。【方法】利用Nanopore测序技术平台对CA1菌株进行全基因组测序,将其基因组序列与GO、NR、KEGG、COG等数据库进行比对,获得基因功能注释信息,挖掘分析其功能特异性基因;使用基质培法收集甘蔗根系分泌物,并分析根系分泌物对菌株CA1的趋化性、生物膜形成和定殖相关基因表达的影响。【结果】嗜麦芽窄食单胞菌CA1基因组大小为4371327 bp,携带6个质粒,GC含量64.58%,其中4696个基因被注释预测,包括4525个蛋白编码基因、87个t RNA、13个rRNA和1个tmRNA。GO、COG、KEGG和NR数据库分别成功注释2795、2078、2494和2584个基因。该菌基因组含有细菌趋化性（cheA、cheV、cheY）、生物膜形成（flhA、flk、flgG）、细菌黏附（pgaA、mrkD）、嗜铁（fes、fepA、fecA）、合成氨（gltP、gltB、gltD）和磷酸盐代谢（phoR、phoB、pstA）等促进植物生长和定殖相关的基因。趋化性试验结果显示,与对照组相比,根... 相似文献
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扫描电镜观察植物根际促生细菌(PGPR)菌株在限菌状况下黄瓜根部的定殖，结果显示根部定殖具宏观不均匀性，只在根面的少部分能够定殖，即存在有利于PGPR生长繁殖的生态位点；供试PGPR菌株在根部的扩展方式主要有2种：由根尖的被动携带和随根表水膜转移。 相似文献
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为促进植物促生菌剂的开发与应用，分离玉米根系促生菌株，并以玉米促生细菌(壳聚糖酶产生菌YM0137)为研究对象，阐明菌株YM0137在玉米根系的定殖，并测定菌株YM0137对玉米产量的影响。通过局部梯度溶液稀释技术分离纯化菌株；玉米植株接种细菌采用灌根接种法，筛选检测显著促进玉米生长与发育的菌种；利用16S rRNA基因序列的解析以及生理生化反应，判断菌种YM0137的生物学分类地位；通过菌落测定法并结合扫描电镜，确定菌株YM0137在玉米根表的定殖量；采用酶标仪检测离体条件下菌株YM0137的生长曲线；采用碱裂解法提取细菌质粒；并将菌肥YM0137施用于田间进行实收测产。筛选出对玉米促生效果显著的菌株YM0137,与对照相比，菌株YM0137处理的玉米幼苗株高增加了18.5%;经系统发育与生理生化分析，菌株YM0137为壳聚糖酶产生菌(Mitsuaria sp.);菌株YM0137可通过产生的微菌落定殖在玉米根表上，且在玉米根表的定殖量呈现逐渐上升的趋势；同时研究发现菌株YM0137存在内生质粒；测产结果表明菌肥YM0137替代25%化肥与常规施肥在玉米产量上没有显著差异，但与不施化... 相似文献
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烟草黑胫病拮抗芽孢杆菌的筛选及生防效果评价 总被引：1，自引：0，他引：1
为了防治烟草疫霉对烟草引起的病害,从不同烟田健康烟株根际土壤中筛选分离42株根际细菌,经平板对峙初筛、细菌发酵液115℃处理后复筛得到10株对烟草黑胫病病原菌(Phytophthora parasitica)具有较好抑制效果的芽孢杆菌。经分子生物学鉴定可将其分为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(B. subtilis)和贝莱斯芽孢杆菌(B. velezensis)3类。选取枯草芽孢杆菌GJ1、解淀粉芽孢杆菌GJ7和贝莱斯芽孢杆菌GJ11对各类芽孢杆菌进行纤维素酶和蛋白酶分泌特性检测、烟草根际土壤、根和茎定殖能力检测以及田间试验,得出这3种芽孢杆菌均可分泌纤维素酶和蛋白酶,均能在烟草根际土壤、根和茎中定殖,在根际土壤中定殖能力为GJ1GJ7GJ11,在根和茎中定殖能力均为GJ7GJ1GJ11。GJ1、GJ7、GJ11对烟草黑胫病田间相对防治效果分别为33.33%、80.00%、28.60%,初步确定拮抗芽孢杆菌田间防治效果取决于其在烟草内定殖能力。 相似文献
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[目的]本文旨在构建既可在高粱根际高效定殖,又可显著强化单菌株溶磷、产吲哚-3-乙酸(IAA)能力的复合菌系,提高土壤中难溶性磷利用率,实现高粱节磷栽培。[方法]采用抗生素标记、Salkowski比色法、田间灌根试验、室内液态发酵试验和响应面CCD设计相结合的方法,对可在高粱根际高效定殖、促生效果明显的解磷细菌进行鉴选,并在此基础上构建复合菌系并测定其对高粱栽培的磷肥减施效果。[结果]菌株gz4-1、gz2-2、1-1和1-3可在主推高粱品种(晋杂22号、晋糯3号和晋杂2001号)根际高效定殖,灌根处理20 d后活菌数量均可达4.00×105 cfu·g-1,同初始接种浓度1.00×105 cfu·m L-1相比活菌数量呈现增加趋势;4菌株产IAA能力以gz4-1、gz2-2、1-1较优,均高于20 mg·L-1;发酵72 h菌株1-3发酵液中的IAA浓度虽然低于菌株gz4-1、gz2-2、1-1,但仍达9.12 mg·L-1,且促生效果明显;复合菌系中菌... 相似文献
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《南京农业大学学报》2021,44(2)
[目的]本文旨在阐明黄瓜植株接种促生解淀粉芽胞杆菌SQR9后其根系基因的表达谱变化特征,从植物响应微生物的角度揭示植物根际促生细菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)的作用机制。[方法]利用Illumina高通量测序技术研究接种菌株SQR9对黄瓜根系基因表达谱影响的转录组特征,对显著差异表达基因进行GO功能和KEGG富集分析。[结果]与未接种的对照黄瓜植株比较,菌株SQR9接种72 h后黄瓜根系有484个基因的表达发生显著变化,包括300个上调基因和184个下调基因。Real-time PCR验证表明基因表达差异趋势与转录组测序结果一致,证明测序结果可信。黄瓜根系响应菌株SQR9的差异基因主要参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、次级化合物代谢和信号转导途径等。在植物促生方面,氨基酸代谢途径中ASP1基因(编码天冬氨酸转氨酶)表达上调约4倍;糖酵解途径中PDC基因(编码丙酮酸脱羧酶)和卡尔文循环中FBA6基因(编码果糖二磷酸醛缩酶)表达均上调3～5倍;生长素响应途径中编码生长素抑制子的IAA8基因表达显著下调,而编码响应蛋白的基因SAUR77和SAUR21表达均上调3倍左右,表明菌株SQR9产生的外源吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)激活了植物内源的IAA信号途径。在植物免疫方面,免疫信号途径转录因子的编码基因WRKY29和ERF1B表达上调,激活植物系统抗性并有助于提高抗病能力;编码抗胁迫因子的C_4H和ADH1基因表达也显著上调,提高植物抗逆能力。[结论]菌株SQR9可通过调控黄瓜根系代谢相关基因表达和激活免疫途径相关基因的方式促进黄瓜植株生长并提高其抗病能力。 相似文献
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烟草青枯病拮抗芽孢杆菌的筛选、鉴定及其抑菌活性初探 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】从不同烟区健康烟草的根际土壤样品中筛选对烟草青枯病具有较强拮抗作用的芽孢杆菌,为防治烟草青枯病提供生防资源。【方法】随机从福建龙岩、四川德昌、陕西汉中等地健康烟草根际土壤中采集30份土壤样品,采用平板稀释法从中分离芽孢杆菌,以烟草青枯病菌为靶标菌筛选拮抗芽孢杆菌,并通过培养特性、菌体形态、生理生化特征分析及16SrDNA序列分析,对筛选的拮抗芽孢杆菌菌株进行鉴定;采用温室盆栽试验,测定拮抗芽孢杆菌的促生作用、定殖能力和抑菌活性。【结果】从健康烟草根际土壤中分离得到1株抗烟草青枯病菌活性较好的菌株LW-4,经鉴定其为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。LW-4菌悬液对烟草青枯病菌的防治效果为70.37%,其可定殖于烟草根际土壤,具有良好的定殖能力。LW-4对烟草有明显的促生作用;用饱和度为25%的硫酸铵获得的LW-4抑菌物质对烟草青枯病菌的抑菌活性较高,抑菌圈直径达37.82mm。【结论】菌株LW-4在烟草青枯病防治中具有潜在的利用价值。 相似文献
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为进一步明确内生生防菌NQ8GⅡ4在宿主和非宿主植物中的定殖能力和促生作用,采用生物学方法测定野生型NQ8GⅡ4菌株的促生潜力;利用绿色荧光蛋白(GFP)标记的NQ8GⅡ4-GFP菌株,对枸杞、番茄、小麦、西葫芦、生菜和芹菜等6种植物进行灌根处理,利用激光扫描共聚焦显微镜观测NQ8GⅡ4-GFP菌株在宿主和非宿主植物中的定殖情况,同时检测不同接种浓度对枸杞苗生长的影响。结果表明,野生型NQ8GⅡ4菌株在5 d时赤霉素浓度可达16.6μg/mL,并具有一定解磷、产铁载体、纤维素酶和蛋白酶的能力。NQ8GⅡ4-GFP菌株能定殖于枸杞、番茄和小麦的根部,不能定殖于芹菜、生菜和西葫芦。不同植物定殖率有明显差异,在宿主植物枸杞根部定殖率最高,为93.9%,在非宿主植物番茄根部定殖率为91.84%,而在小麦根部定殖率仅为21.43%。不同接种浓度下对枸杞苗生长指标影响不同,其中以105～106 CFU/mL孢子液灌根,对枸杞苗促生作用显著,在农业上具有良好的应用前景。 相似文献
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解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有多种有益生物学特性,可产生多种抗菌活性物质,具有重要的生理生化功能,如生物膜形成与定殖、促进植物生长、诱导植物产生耐盐性等。综述了基因组、转录组和蛋白质组等多组学分析方法在解淀粉芽孢杆菌的抗菌活性、定殖、促生、植物耐盐性诱导等方面的研究进展。 相似文献
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植物杆菌属(Plantibacter)菌株WZW03的分子标记与定殖促生能力 总被引：1，自引：0，他引：1
将荧光质粒POT2-RFP转入植物根际促生菌Plantibacter sp. WZW03进行荧光与氨苄青霉素(Amp)抗性标记,研究该菌株在西瓜根际的定殖促生能力。通过生物转化法成功获得遗传稳定的转化子Plantibacter sp. WZW03-P,Plantibacter sp. WZW03-P的生长特性与WZW03无显著差异。在菌浓度相同时,WZW03-P在西瓜幼根表面吸附50 min时吸附量最大,达到(50.87±0.06)×105 cfu·g-1;当吸附时间相同时,吸附量随着菌株浓度的增大而增加,吸附饱和浓度为(1.27±0.34)×107 cfu·g-1。在灭菌土和正常土中,WZW03-P数量随投放时间增加而下降,在20 d时活菌数稳定于106 cfu·g-1水平。WZW03-P对西瓜植株和根系生长具有显著促生效应,且菌株在西瓜根际定殖量较高,具有显著的根际定殖竞争优势。综上,Plantibacter sp. WZW03-P能够较好地吸附且定殖于西瓜根际,并具有促进西瓜生长的功能。 相似文献