海洋细菌N-LY-1菌株的农用功能活性研究及其种属鉴定

2022-06-15 13:45周荣翔李霁虹张瑶周婷婷王雨婷侯晓飞马桂珍
南方农业学报 2022年3期
关键词:发酵液菌株培养基

周荣翔 李霁虹 张瑶 周婷婷 王雨婷 侯晓飞 马桂珍

摘要:【目的】明確海洋细菌N-LY-1菌株的抑菌、促生作用及其促生机理,确定其分类学地位,为该菌株进一步开发为农用微生物制剂提供参考。【方法】以前期从江苏连云港海域鲈鱼肠道内分离获得的海洋细菌N-LY-1菌株为材料,采用平板对峙法、牛津杯法及室内盆栽试验测定N-LY-1菌株对12种植物病原真菌的抑菌作用及其对黄瓜的促生防病作用;通过测定N-LY-1菌株的解磷、解钾、固氮作用以及产吲哚乙酸(IAA)和铁载体能力,探明菌株的促生长作用机理;通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,对菌株进行种类鉴定。【结果】N-LY-1菌株及其无菌发酵液对供试的12种植物病原真菌的抑菌带宽度均大于5.00 mm,均具有明显的抑菌作用,其中,其无菌发酵液对苹果轮纹病菌、小麦赤霉病菌、草莓灰霉病菌、苹果腐烂病菌、番茄早疫病菌和黄瓜枯萎病菌的抑制作用较强,抑菌带宽度在16.00 mm以上;其发酵液能促进黄瓜幼苗生长,在供试浓度范围内对黄瓜枯萎病的防治效果最高达81.5%;该菌具有固氮和解有机磷作用,能产生IAA和铁载体。结合菌落形态学观察、生理生化特征及分子生物学鉴定结果,将N-LY-1菌株鉴定为海胆鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas echinoides)。【结论】N-LY-1菌株是一株具有较强抑菌、防病及促进植物生长作用的海胆鞘氨醇单胞菌;固氮、解有机磷及产IAA和铁载体是该菌株的促生作用机制。N-LY-1菌株具有进一步开发为农用微生物制剂的潜力。

关键词:海胆鞘氨醇单胞菌;N-LY-1菌株;抑菌机制;防病作用;促生作用;种类鉴定

中图分类号:S476                             文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2022)03-0830-10

Study on agricultural function and activity of marine bacterium N-LY-1 and its species identification

ZHOU Rong-xiang LI Ji-hong ZHANG Yao ZHOU Ting-ting WANG Yu-ting HOU Xiao-fei MA Gui-zhen

(1Food Science and Engineering,Jiangsu Ocean University, Lianyungang, Jiangsu  222005, China; 2 Zhangjiakou

Xuanhua Vocational and Technical Education Center, Zhangjiakou, Hebei  075100, China)

Abstract:【Objective】To clarify the bacteriostasis, growth promoting effect and life promoting mechanism of marine bacterium N-LY-1, and determine its taxonomic status, so as to provide reference for the further development of this strain and agricultural microbial preparation. 【Method】Marine bacterial strain N-LY-1 isolated from the intestines of perch in Lianyungang sea area of Jiangsu Province was used as materials. The bacteriostatic effect of strain N-LY-1 on 12 plant pathogenic fungi and strain N-LY-1 growth promoting and disease controlling effect on cucumber were determined by plate confrontation method, Oxford cup method and indoor pot experiment. The growth promoting mechanism of strain N-LY-1 was explored by measuring its phosphorus, potassium and nitrogen fixation, indoleacetic acid (IAA) production and siderophores capacity. The strains were identified by morphological observation, physiological and biochemical test and 16S rDNA gene sequence analysis. 【Result】N-LY-1 strain and sterile fermentation broth had obvious bacteriostatic effect on 12 plant pathogenic fungi, with the width of inhibitory zone greater than 5.00 mm. The fermentation broth had strong inhibitory effect on apple ring rot, wheat scab, strawberry gray mold, apple rot, tomato early blight and Cucumber Fusarium wilt, with the antibacterial band width more than 16.00 mm. The N-LY-1 fermentation broth could promote the growth of cucumber seedlings, and the control effect on Cucumber Fusarium wilt was up to 81.5% in the range of tested concentration. The strain had the function of nitrogen fixation, organic phosphorus reconciliation and IAA and siderophoresproduction.N-LY-1 strain was identified as Sphingomonas echinoides. Based on the colony morphological observation, physiological and biochemical characteristics and molecular biological identification. 【Conclusion】N-LY-1 strain, a Sphingomonas of sea urchin,has functions of bacteriostasis, disease prevention, plant growth promotion. Nitrogen fixation, organophosphorus decomposition and IAA and siderophores production form the growth promoting mechanisms of the strain. N-LY-1 strain has the potential to be further developed into agricultural microbial agents.

Key words: Sphingomonas echinoides; strain N-LY-1; bacteriostatic mechanism; disease prevention; growth promoting effect; species identification

Foundation items: Jiangsu Agricultural Science and Technology Innovation Fund Project〔CX(20)3133〕

0 引言

【研究意义】目前植物病害的防治主要依靠化学农药,长期使用化学农药引起病原微生物产生抗药性、土壤环境恶化、农产品农药残留、环境污染及食品安全等问题,严重制约了农业可持续发展,威胁着人类和动物的健康(蒋晶晶等,2020)。生物防治弥补了化学防治的不足,具有对环境安全、低残留、不易产生抗药性、兼防兼治、促生等优势(李恩琛等,2020),已成为植物病害防治的安全有效手段,分离筛选抑菌防病作用强、促生作用机理不同的新型微生物菌株是开发高效农用微生物制剂的基础。目前,用于微生物制剂开发的微生物主要有来自陆源的木霉菌(Trichoderma)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)和多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)等,细菌具有生长速度快、易培养、抗逆性强等特性,是重要的生防资源,其通过营养竞争、寄生、分泌拮抗性次级代谢产物及诱导植物产生抗性等多种方式防治植物病害(张晓梦等,2020),并能产生铁载体、吲哚乙酸(IAA)和赤霉素等激素,合成有利于植物生长发育的物质如几丁质酶、葡聚糖酶、蛋白酶细胞壁水解酶和抗菌蛋白等,间接或直接提高植物的质量与产量(路兆军等,2021)。但经过长期筛选,从陆地得到新种类和新作用机制优良菌株的概率越来越低,于是人们把目光转向海洋,海洋环境的特殊性,使海洋微生物具有耐盐、耐低温、寡营养、易培养、发酵耗能低、适应性广和易于在不同环境中定殖等特性,研究海洋细菌的抑菌作用及其促生特性,可为农用微生物制品提供新的菌种资源,具有重要的实践意义。【前人研究进展】不同学者从海洋环境中成功筛选出抑菌作用广、抗逆性更强的枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌等海洋微生物菌株,一些菌株已开发成微生物制剂,完成了农药或肥料的产品登记。聂亚锋等(2008)从连云港海域分离到1株对水稻纹枯病菌(Thanatephorus cucumeris)等4种植物病原菌具有抑菌活性的海洋细菌PY-sw-1;黄庶识等(2010)从北部湾海域分离到海洋细菌MF-3、MF-6和MF-13,3株细菌对水稻纹枯病菌均具有抑菌活性,其中MF-6具有较好的抑菌效果和广谱性,有望研发成防治水稻病害的新型农药;Fang等(2012)从南大洋海域分离筛选出3株能抑制水稻纹枯病菌和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等7种植物病原菌的海洋细菌;张靖宜等(2014)自黄渤海海域的双齿围沙蚕中分离到1株对水稻纹枯病菌和小麦根腐病菌(Bipolaris sorokiniana)具有抑制作用的内生放线菌SCF-18,具有潜在的开发价值。江苏海洋大学海洋抗菌微生物研究室(以下简称本实验室)从连云港海域分离到对黄瓜枯萎病菌(F. oxysporum)、小麦赤霉病菌(F. graminearum)和水稻纹枯病菌等多种植物病原菌具有强烈抑制作用,并能促进黄瓜等植物生长的多粘类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌GM-1、甲基营养型芽孢杆菌(B. methylotrophicus)BMF04和栗褐连霉菌(Streptomyces badius)BM-2等多个优良海洋微生物菌株(葛平华等,2013;马桂珍等,2014;汪晶晶等,2015;万丹丹等,2020),其中L1-9、BMF 03和BMF 04等菌株分别开发出了可湿性粉剂(陈茹等,2020),2个水悬浮剂(马桂珍等,2021a,2021b)获得国家发明专利。【本研究切入点】N-LY-1菌株是本实验室从江苏连云港海域高公岛鲈鱼肠道内分离获得的海洋细菌,但有关该菌株的抑菌、促生作用及其机理和种类鉴定尚未开展相关研究。【拟解决的关键问题】采用平板对峙法、牛津杯法及室内盆栽试验测定N-LY-1菌株对12种植物病原真菌的抑菌作用及其对黄瓜的促生防病作用,明确其促生作用机理,并对N-LY-1菌株进行种类鉴定,为该菌株进一步开发为农用微生物制剂提供参考。

1 材料与方法

1. 1 試验材料

供试菌株:海洋细菌N-LY-1菌株,由本实验室从连云港海域高公岛鲈鱼肠道内分离获得;甲基营养型芽孢杆菌BMF 04、贝莱斯芽孢杆菌(B.velezensis)BMF 03、大肠杆菌(Escherichia coli)82000、屎肠球菌(Enterococcus faecium)R-1、胶红酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa)SYM-1及12种植物病原真菌[黄瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、苹果轮纹病菌(Physalo-spora piricola)、棉花立枯病菌(Rhizoctonia solani)、草莓灰霉病菌(Botrytis cinerea)、月季黑斑病菌[Actinonema rosae(Lib) Fr.]、梨轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)、玉米弯孢霉叶斑病菌(Curvularia lunata)、玉米叶枯病菌(Alternaria tenuis Nees)、苹果腐烂病菌(Cytospora sp.)、稻瘟病菌(Pyricularia oryzae Cav.)和番茄早疫病菌(Alternaria solani )]均由本实验室保存。供试培养基:N-LY-1菌株、黄瓜枯萎病菌活化及培养用PDA培养基,N-LY-1菌株种子液和发酵液用PD培养基。供试黄瓜品种为津正A206(绿哼科技股份有限公司)。

1. 2 N-LY-1菌株种子液、发酵液及无菌发酵液制备

将培养18 h的N-LY-1菌株用PD培养基洗下,接入装有60 mL PD培养基的250 mL三角瓶中,28 ℃下180 r/min振荡培养18 h,调整浓度为108 CFU/mL,作为发酵用种子液。

将种子液按10%的接种量接入装有60 mL PD培养基的250 mL三角瓶中,28 ℃下180 r/min振荡培养48 h,为发酵液,发酵液8000 r/min离心20 min,上清液用0.22 μm的细菌过滤膜过滤即为无菌发酵液。

1. 3 N-LY-1菌株及其发酵液对不同植物病原菌的抑菌作用测定

在PDA培養基中央划线接种N-LY-1菌株,在其两侧距离2.5 cm处接种直径为5 mm的不同病原菌菌苔,28 ℃培养5 d,测量抑菌带宽度,以BMF 03菌株为阳性对照,每种病原菌3次重复。

在PDA培养基中央接种直径为5 mm的不同病原菌菌苔,在距培养皿边缘15 mm处对称放置4个牛津杯,每个牛津杯注入200 μL无菌发酵液,28 ℃培养5~7 d,测量抑菌带宽度,每种病原菌3次重复,分别以等量发酵培养基和BMF 03菌株为阴性及阳性对照。抑菌带宽度大于5.00 mm判定为有抑菌活性,抑菌带越大,抑菌活性越好。

1. 4 N-LY-1菌株发酵液对黄瓜生长的影响及其对黄瓜枯萎病的防治作用

1. 4. 1 含病菌土壤制备 参考暴增海等(2013)的方法制备黄瓜枯萎病接种物,并与土壤按质量比1∶80混合均匀,制成含病菌土壤,按每盆1220 g的量装入规格为20 cm×32 cm的花盆中,每盆播种15粒黄瓜种子。

1. 4. 2 发酵液浸种 分别用10、10、10和10 CFU/mL的N-LY-1菌株发酵液浸泡黄瓜种子24 h,均匀摆放在铺有2层湿润滤纸的培养皿内,28 ℃催芽24 h,观察出芽数量,计算出芽率;露白后播种至含黄瓜枯萎病菌的土壤中,每个浓度为1个处理,每处理播种3盆为3次重复,以等体积的无菌水和发酵培养基作为对照(CK1和CK2)。

1. 4. 3 发酵液拌土 将N-LY-1菌株发酵液与含黄瓜枯萎病菌土壤混合均匀,使土壤中N-LY-1菌株的含菌量为10、10、10和10 CFU/g,播种催芽的黄瓜种子,每个浓度为1个处理,每处理播种3盆为3重复,以等量的无菌水和发酵培养基为对照(CK1和CK2)。

1. 4. 4 发酵液灌根 温汤浸种催芽后黄瓜种子播种于含黄瓜枯萎病菌的土壤中,黄瓜幼苗长至1叶期分别用10、10、10和10 CFU/mL的N-LY-1菌株发酵液灌根,每株幼苗5 mL,每隔7 d灌根一次,连续灌根3次,以等量的无菌水和发酵液培养基灌根为对照(CK1和CK2)。

1. 4. 5 促生作用及防病效果测定 出苗后35 d,参考王亚楠等(2020)的方法,测定不同处理黄瓜株高、茎粗、干重、鲜重和须根数,调查不同处理黄瓜枯萎病的发病率、病情指数,计算防治效果。黄瓜枯萎病分级标准参考张素平(2016)的方法。

发病率(%)=病株数/调查总株数×100

病情指数= ∑(各级病株数×对应病级)/(调查 总株数×最高病级)×100

防治效果(%)= (对照病指-处理病指)/对照 病指×100

1. 5 N-LY-1菌株促生作用机理测定

参考李闯(2017)的方法制备有机磷、无机磷培养基、产IAA检测培养基、铬天青(CAS)检测培养基、产铁载体定性检测培养基、固氮培养基和解钾固体培养基。参考王欣玉(2018)的方法测定菌株解磷解钾作用、固氮作用、产IAA活性和产铁载体能力。

1. 6 N-LY-1菌株的种类鉴定

将活化的N-LY-1菌株接种于PDA培养基上,28 ℃培养18 h,观察菌落大小、形态及颜色,并进行革兰氏染色,观察细胞形态及大小;将N-LY-1菌株菌悬液接种至不同的生化管中,按照说明书于不同条件下培养,观察反应管的显色结果,将显色结果与《结果诠释表》比对,确定反应结果。查阅文献《伯杰细菌鉴定手册》(英文版)(Buchanan and Gibbons,1999)及《海洋新菌的分类与鉴定方法》(金光和张晓华,2011)对菌株进行初步鉴定。将菌株送至生工生物工程(上海)股份有限公司进行16S rDNA序列的PCR扩增和测序,所得序列拼接后与GenBank数据库中的序列进行BLAST比对,运用MEGA 7.0中的邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建菌株16S rDNA序列系统发育进化树。

2 结果与分析

2. 1 N-LY-1菌株对供试植物病原菌的抑制作用

由表1可知,N-LY-1菌株和阳性对照BMF 03菌株及其无菌发酵液对供试的12种植物病原菌的抑菌带宽度均大于5.00 mm,均具有明显的抑菌作用。N-LY-1菌株对苹果轮纹病菌的抑制作用最强,其菌株和无菌发酵液的抑菌带宽度分别为15.90和28.50 mm;其次是对小麦赤霉病菌,其菌株和无菌发酵液的抑菌带宽度分别为12.00和27.90 mm。N-LY-1菌株无菌发酵液对5种病原菌(黄瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、苹果轮纹病菌、草莓灰霉病菌和月季黑斑病)的抑菌带宽度高于对照;其无菌发酵液对苹果轮纹病菌、小麦赤霉病菌、草莓灰霉病菌、苹果腐烂病菌、番茄早疫病菌和黄瓜枯萎病菌的抑制作用较强,抑菌带宽度在16.00 mm以上。对照BMF 03菌株的测定结果与陈茹(2020)的研究结果一致,说明本试验结果可靠。N-LY-1菌株发酵液对部分病原菌的抑制作用见图1。

2. 2 N-LY-1菌株发酵液不同处理对黄瓜生长的影响及其对黄瓜枯萎病的防治效果

2. 2. 1 发酵液浸种对黄瓜种子发芽和幼苗生长的影响及其对黄瓜枯萎病的防治效果 发酵液浓度在10~10 CFU/mL时,黄瓜种子的出芽率、芽长、芽鲜重、芽干重以及株高、茎粗、须根数、鲜重和干重等指标均高于或显著高于对照(P<0.05),其中,不同浓度N-LY-1菌株发酵液处理的黄瓜种子出芽率差异不显著(P>0.05),其他测定指标随发酵液浓度的升高而增加,发酵液浓度为10 CFU/mL时各项指标最高,其后各项指标均有所下降,表明采用N-LY-1菌株發酵液浸种对黄瓜种子出芽和幼苗生长均具有明显的促进作用(表2和表3)。

以不同浓度的N-LY-1菌株发酵液浸种对黄瓜枯萎病具有较高的防治效果,发酵液浓度10~10 CFU/mL内,随着发酵液浓度的升高,黄瓜枯萎病发病率和病情指数均逐渐降低,防治效果逐渐提高,浓度为10 CFU/mL时防病效果最高,达81.5%,发酵液浓度升高至10 CFU/mL时防治效果下降为63.0%(表4)。

2. 2. 2 发酵液拌土对黄瓜幼苗生长的影响及其对黄瓜枯萎病的防治效果 由表5可看出,发酵液拌土的黄瓜幼苗各项指标均高于对照,土壤含菌量10~10 CFU/g时,随着含菌量的升高,所测指标均逐渐提高,含菌量为10 CFU/mL时各项指标均最高,含菌量增加至10 CFU/g时各项指标均下降。表明采用N-LY-1菌株发酵液拌土对黄瓜幼苗生长具有明显的促进作用。

在供试含菌量范围内,黄瓜枯萎病的发病率和病情指数均显著低于对照,土壤含菌量为10~10 CFU/g时,随着含菌量增加发病率和病情指数均逐渐降低,防病效果逐渐提高,土壤含菌量为10 CFU/g时的防治效果最高,达72.2%,土壤含菌量增加至10 CFU/g时防治效果下降为69.1%(表6)。

2. 2. 3 N-LY-1菌株发酵液灌根对黄瓜幼苗生长的影响及其对黄瓜枯萎病的防治效果 由表7可知,发酵液灌根的黄瓜幼苗各项指标均高于或显著高于对照,发酵液浓度在10~10 CFU/mL时,各项指标随着发酵液浓度的升高而增加,浓度为10 CFU/mL时各项指标均最高,此后随着发酵液浓度的升高各项指标开始下降。

在供试浓度范围内,发酵液灌根的黄瓜枯萎病发病率和病情指数均显著低于对照,浓度在10~10 CFU/mL时,随着发酵液浓度的升高发病率和病情指数均逐渐降低,防治效果逐渐提高,浓度为10 CFU/mL时最高,达67.6%,高于10 CFU/mL后防治效果逐渐下降(表8)。

2. 3 N-LY-1菌株对黄瓜生长的促生作用机理

2. 3. 1 固氮、解磷和解钾作用 N-LY-1菌株和阳性对照BMF 04菌株及SYM-1菌株在固氮培养基上能生成正常菌落,而阴性对照82000菌株未形成菌落,表明N-LY-1菌株具有固氮作用;N-LY-1菌株及阳性对照R-1菌株在解有机磷培养基上能正常生长,并形成晕圈,晕圈直径与菌落直径比分别为1.89和2.23 mm,阳性对照SYM-1菌株在解有机磷培养基上能生长,但无透明圈形成,说明菌株N-LY-1具有解有机磷作用;N-LY-1菌株和阳性对照SYM-1菌株在解无机磷培养基和解钾培养基上均能生长,但均未出现晕圈,说明N-LY-1菌株无解无机磷和解钾作用(图2)。试验结果表明,固氮和解有机磷作用是N-LY-1菌株促进植物生长的机理之一。

2. 3. 2 产IAA活性 N-LY-1菌株和阴性对照82000菌株在IAA检测培养基中培养1 d,取上清液与Salkowski’s显色剂暗反应20 min,N-LY-1菌株处理变为粉红色,为阳性,阴性对照颜色未发生变化,说明N-LY-1菌株具有合成IAA的能力。测定不同IAA浓度的OD,建立IAA标准曲线(图3),其回归方程为y=0.0281x−0.0014,相关系数R²为0.9979。

N-LY-1菌株在IAA检测培养基中培养0~2 d时,随着时间的延长,IAA浓度逐渐升高,至2 d时IAA浓度达最高值,为2.17 mg/L,其后IAA浓度逐渐下降,至第5 d时IAA浓度仅有0.82 mg/L(图4)。IAA是植物生长素,一定浓度的IAA能促进植物生长(龚诚君等,2021)。试验结果表明,产IAA是N-LY-1菌株的促生机理之一。

2. 3. 3 产铁载体活性 N-LY-1菌株和阳性对照SYM-1菌株在CAS检测培养基上生长良好,培养2 d菌落周围出现明显的黄色晕圈,阴性对照82000菌株未能生长,R-1菌株虽能生长但未出现黄色晕圈,说明N-LY-1菌株能产生铁载体。铁载体是微生物或植物合成并分泌的一种螯合铁的用于摄取铁元素的低分子量化合物,主要存在于微生物中(细菌和真菌),在胞内合成后被分泌到胞外,与环境中不易被植物吸收的Fe3+结合,形成稳定的铁复合物,与植物细胞膜上的特异性受体结合,将铁元素运输到胞内,满足植物对铁元素的需求,促进植物生长(张垠等,2011)。试验结果表明,产铁载体是N-LY-1菌株促进植物生长的机理之一。

2. 4 N-LY-1菌株的物种鉴定结果

N-LY-1菌株在PDA培养基上28 ℃培养18 h,菌落呈灰白色,平滑,湿润,不透明,边缘不规则;菌体球状,革兰氏染色为阴性(图5),与《伯杰细菌鉴定手册》(Buchanan and Gibbons,1999)和张颖等(2021)及Vandana等(2020)有关鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)描述的特性基本一致。

生理生化测定结果(表9)显示,N-LY-1菌株能使明胶液化,能产过氧化氢酶、还原硝酸盐和亚硝酸盐,具有分解葡萄糖、阿拉伯糖和麦芽糖的能力,尿素酶、精氨酸双水解酶、赖氨酸脱羧酶、苯丙氨酸和吲哚试验等为阴性,与Denner等(2001)报道的Sphingomonas sp. Nov.测定结果基本一致。

将N-LY-1菌株的16S rDNA序列与NCBI中同源序列进行比对,发现与海胆鞘氨醇单胞菌(S. echinoides)(登录号为MG745876.1)的序列相似性为99%。选取同属内相似性较高的不同菌株及亲缘关系较远菌株的16S rDNA序列,采用NJ法构建系统发育进化树。由图6可知,N-LY-1菌株与海胆鞘氨醇单胞菌位于同一分支,亲缘关系最近。

结合菌落形态学观察、生理生化特征及分子生物学鉴定结果,将N-LY-1菌株鉴定为海胆鞘氨醇单胞菌。

3 讨论

植物促生细菌的促生机制复杂多样,目前报道的细菌促生机理主要包括:通过解有机及无机磷、解钾、固氮和产铁载体作用,有效分解土壤中难溶和固定的元素,为植物提供可利用的营养元素;其次是合成促进植物生长的物质,如产IAA等植物激素,绝大多数促生细菌能合成IAA,促进植物生长(宋维民等,2020)。不同细菌的促生作用机制不同,叶维雁等(2017)、刘娜(2020)、李福艳等(2021)、张军等(2021)从土壤中分离得到能促进油菜、玉米等植物生长的JDYB1、PSYB、PK-1、PK-2和TS4等不同细菌菌株,不仅具有固氮、解磷、解钾作用及产IAA、铁载体能力,还能防治灰霉病(Botrytis cinerea)和枯萎病等;刘春菊等(2020)从烟草根系分离到的新洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cenocepacia)可产生IAA,具有较好的溶磷效果,能促进烟草生长;杨豆等(2020)从竹科植物根系分离获得16株细菌,其中2株细菌具有解磷和产IAA能力,对毛竹生长具有促进作用;孟建宇等(2021)从内蒙古灌木根际分离得到能促进荒漠灌木生长的细菌SP0412和0403等,具有解磷能力并能产铁载体;谢光杰等(2021)从甘蔗根系分离得到对甘蔗具有促生长特性的68株细菌,其中7株菌株有促生长特性,能产IAA和ACC脱氨酶。鞘氨醇单胞菌广泛分布于海水、河水、地下水和地下沉积物,有学者研究表明鞘氨醇单胞菌具有解磷、耐镉能力,可分泌IAA,促进植物生长(潘彦硕等,2018;张苗等,2020;甄静等,2020);王志刚等(2015)研究发现鞘氨醇单胞菌CL01对西瓜幼苗根茎生长具有促进作用,具有高效解磷能力;李兴杰(2019)从土壤中分离得到1株促进油菜生长的鞘氨醇单胞菌CX-15,具有耐镉特性,可辅助超富集植物修复镉污染土壤,并能產IAA。本研究结果表明,海胆鞘氨醇单胞菌N-LY-1菌株具有固氮和解有机磷作用,能产生IAA,与前人研究结果基本一致,而该菌株还能产生铁载体、促进黄瓜生长、并对黄瓜枯萎病具有明显的防治作用等国内尚未见报道。

4 结论

海胆鞘氨醇单胞菌N-LY-1菌株及其无菌发酵液对多种植物病原真菌具有较强的抑制作用,采用N-LY-1菌株发酵液浸种、拌土和灌根处理对黄瓜幼苗的生长具有明显的促进作用,且对黄瓜枯萎病具有良好的防治效果;固氮、解有机磷作用及产生IAA和铁载体是该菌株的促生作用机制。N-LY-1菌株具有进一步开发为农用微生物制剂的潜力。

参考文献:

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(責任编辑 麻小燕)

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