高寒草甸嵩草、珠芽蓼根際優(yōu)良植物根際促生菌的分離篩選及促生特性研究

高亞敏，姚拓，李海云，羅慧琴，張建貴，楊琰珊，劉婷

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 蘭州 730070)

我國(guó)過(guò)量施用化肥和農(nóng)藥致使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境(土壤、水源和空氣等)嚴(yán)重污染。近年來(lái)，生物肥料以其高效、環(huán)保、綠色、無(wú)污染、無(wú)毒害等特性倍受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注，其中，植物根際促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR)菌劑研發(fā)是關(guān)注熱點(diǎn)[1-6]。PGPR來(lái)源多樣，在農(nóng)田、草地、沙地和森林等研究中均有報(bào)道，研究發(fā)現(xiàn)不同生境中PGPR菌株促生特性和適應(yīng)性均存在差異[7]，且對(duì)宿主植株和非宿主植物的促生效果各異。近年來(lái)，關(guān)于PGPR的作用機(jī)理、促生效果、菌株特性(溶磷、固氮、分泌植物激素)等方面，已從不同角度做了大量研究[6-14]：發(fā)現(xiàn)PGPR能夠通過(guò)分泌有機(jī)酸、酶和植物激素(plant hormones，PHs)來(lái)改變根際土壤微環(huán)境及養(yǎng)分含量，影響植株的生長(zhǎng)和產(chǎn)量，如在不影響作物產(chǎn)量的情況可替代15%～30%的化肥[1-4]；PHs是植物—微生物互作的信使[6]，細(xì)菌產(chǎn)生的吲哚乙酸(indole-3-acetic acid，IAA)、赤霉素(gibberellin，GA3)和反式玉米素(trans-zeatin，t-Z)分別促進(jìn)側(cè)根、不定根和初生根的形成和伸長(zhǎng)[8-11]。研究表明歐文氏菌屬(Erwinia)、沙雷菌屬(Serratia)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、腸桿菌屬(Enterbacter)、四聯(lián)球菌(Micrococcus)[12-14]；圓褐固氮菌(Azotobacter)、溫氏氮單胞菌(Azomonaswinogradsky)、拜葉林克氏菌屬(Beijerinckia)[15]；土壤桿菌屬(Agrobacterium)、固氮螺菌屬(Azospirillum)；不動(dòng)細(xì)菌屬(Acinetobacter)、賴(lài)氨酸芽胞桿菌(Lysinibacillus)；桿菌(Bacillus)；假單胞菌(Pseudomonas)[9]等菌屬的PGPR可以溶磷固氮和產(chǎn)IAA、GA3、t-Z。然而，大量文獻(xiàn)表明對(duì)菌種特性和適應(yīng)性及菌肥施用方式的前期研究(PGPR來(lái)源地、自然狀態(tài)PGPR根際分布規(guī)律)依舊不夠重視，尤其缺少對(duì)青藏高原高寒草甸(alpine meadow)的相關(guān)研究。鑒于此，本研究從高寒草甸優(yōu)勢(shì)植株[嵩草(Kobresiamyosuroides)和珠芽蓼(Polygonumviviparum)]根際分離PGPR，并研究其分布規(guī)律和促生特性(溶磷、固氮、分泌植物激素)，為退化天然高寒草甸生物學(xué)修復(fù)和復(fù)合生物菌肥的研發(fā)提供菌種資源和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2015年6月在天祝高山草原試驗(yàn)站(37°40′ N，102°32′ E，海拔2960 m)用5點(diǎn)取樣法采集嵩草和珠芽蓼植株。剪去植物地上部分后，離植株5 cm處用滅菌鐵鍬取土和根系(長(zhǎng)×寬×高=10 cm×10 cm×25 cm)，裝入自封袋低溫保存，并迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，24 h內(nèi)分離細(xì)菌。

1.2 培養(yǎng)基

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(NA)、金氏培養(yǎng)基(KB)、Pikovaskaia′s培養(yǎng)基(PKO)、蒙金娜培養(yǎng)基、無(wú)氮培養(yǎng)基(NFM)和溶菌肉湯培養(yǎng)基(LB)[20-22]。NA培養(yǎng)基：牛肉膏 3.00 g、蛋白胨 10.00 g、NaCl 5.00 g、瓊脂 18.00 g、H2O 1000.00 mL，pH=7.2～7.4。KB培養(yǎng)基：蛋白胨 20.00 g、KH2PO41.50 g、MgSO41.50 g、瓊脂 18.00 g、H2O 1000.00 mL，pH=7.0～7.4。PKO培養(yǎng)基：Ca3(PO4)25.00 g、蔗糖10.00 g、(NH4)2SO40.50 g、MgSO4·7H2O 0.10 g、NaCl 0.20 g、KCl 0.20 g、MnSO4·4H2O 0.002 g、FeSO4·7H2O 0.002 g、酵母膏 0.50 g、瓊脂 18.00 g、H2O 1000.00 mL，pH=6.8～7.2。蒙金娜培養(yǎng)基：CaCO35.00 g、蔗糖 10.00 g、(NH4)2SO40.50 g、卵磷脂 0.20 g、NaCl 0.30 g、KCl 0.30 g、MnSO4·4H2O 0.03 g、FeSO4·7H2O 0.03 g、酵母膏 0.40 g、瓊脂 18.00 g、H2O 1000.00 mL，pH=7.0～7.5。NFM培養(yǎng)基：蘋(píng)果酸 5.00 g、KOH 4.50 g、K2HPO40.50 g、CaCl2·2H2O 0.02 g、NaCl 0.10 g、K2MnO4·2H2O 0.002 g、FeSO4·7H2O 0.002 g、生物素 10.00 μg、5%溴麝香草酚藍(lán) 5.00 mL、瓊脂 15.00～20.00 g，pH=7.0。LB固體培養(yǎng)基：胰酪蛋白胨 10.00 g、酵母膏 5.00 g、NaCl 10.00 g、瓊脂 20.00 g、H2O 1000.00 mL，pH=7.0。

1.3 植物根際細(xì)菌分離與純化

用平板涂布法[20]在NA和KB培養(yǎng)基上分離根表土壤(soil adhering to roots，RS)、根系表面(rhizoplan or surface of roots，RP)和根內(nèi)(histoplan or interior of roots，HP)的細(xì)菌。方法如下：超凈工作臺(tái)中抖落根系根際以外的土后，稱(chēng)0.5 g根系放入4.5 mL滅菌生理鹽水(0.85%)中，在4 ℃離心2 min (1000 r·min-1)，上清液即根表土10-1稀釋液；離心后的根系放入離心管并加2～3粒無(wú)菌玻璃珠和4.5 mL無(wú)菌生理鹽水，方法同上離心，上清液為10-1根表菌液；石蠟將上述根系兩端密封，用0.1% HgCl2滅菌1 min，無(wú)菌水沖洗，再用75%酒精滅菌2 min，無(wú)菌水沖洗4～5次，吸干表面水分，剪去石蠟，稱(chēng)取根系1 g，研磨，加入9 mL生理鹽水并離心5 min (1000 r·min-1)，上清液為10-1根內(nèi)組織梯度懸液。并按稀釋梯度法制備10-2、10-3、10-4梯度的根表土壤、根系表面和根內(nèi)含菌懸液。用平板涂布法將制備好的各梯度稀釋液分別接種到NA和KB培養(yǎng)基中，每個(gè)梯度重復(fù)3次，28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d，篩選生長(zhǎng)快速的菌落，并用交叉劃線(xiàn)進(jìn)行純化，獲得純菌株。點(diǎn)接法將上述篩選株菌分別接種于NFM、PKO、蒙金娜培養(yǎng)基中，置于28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d，挑取NFM培養(yǎng)基中生長(zhǎng)較快、菌落形態(tài)較大的不同單菌落，即為固氮菌株；挑取PKO和蒙金娜培養(yǎng)基中具有溶磷圈的菌落即為溶磷菌。將其保存于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.4 菌株促生特效測(cè)定

用溶磷圈法[23]定性測(cè)定溶磷特性。用游標(biāo)卡尺測(cè)量1.3中培養(yǎng)7 d的溶磷菌的溶磷圈直徑(diameter of phosphate dissolving ring, D)與菌落直徑(diameter of colony, d)。用鉬藍(lán)比色法[24]定量測(cè)定，在無(wú)菌條件下，將1.3選出的溶磷菌株分別接種在50 mL PKO和蒙金娜液體培養(yǎng)基中，每株菌重復(fù)3次，以不接菌的培養(yǎng)基為對(duì)照。并在28 ℃、180 r·min-1的搖床上培養(yǎng)12 d。用紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)定OD700并計(jì)算溶磷量，計(jì)算公式如下：

式中：P表示顯色液的溶磷量(μg·mL-1)；V表示顯色液的體積(mL)；Ts表示分取倍數(shù)；V0表示發(fā)酵液的體積(mL)。

固氮特性測(cè)定：采用乙炔還原法測(cè)定菌株固氮酶活性[25]。挑取一環(huán)固氮菌接種于西林瓶中(5.0 mL NFM半固體培養(yǎng)基)并用棉花塞密封，每株菌重復(fù)3次，以不接菌培養(yǎng)基為對(duì)照，28 ℃恒溫培養(yǎng)2 d。在無(wú)菌操作臺(tái)中迅速將棉花塞換為橡膠塞；用1.0 mL醫(yī)用無(wú)菌注射器抽出1.0 mL混合空氣，并加入等量的C2H2氣體，蠟質(zhì)封口膜密封；28 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 d。用微量進(jìn)樣器抽取混合氣體50 μL注入氣象色譜儀氣體進(jìn)樣柱內(nèi)，測(cè)定固氮酶活性，計(jì)算公式如下：

式中：N表示產(chǎn)生C2H4的濃度即固氮酶活性[nmol (C2H4)·h-1·mL-1]；hx表示樣品C2H4峰面積值；C表示樣品C2H4質(zhì)量濃度(nmol·mL-1)；V表示西林瓶容積(mL)；hs表示標(biāo)準(zhǔn)C2H4峰面積值；t表示樣品培養(yǎng)時(shí)間(h)；24.9表示標(biāo)準(zhǔn)C2H4氣體在測(cè)試時(shí)的體積(mL)。

分泌植物激素特性：采用液相色譜法(high performance liquid chromatography, HPLC)測(cè)定[25]上述復(fù)篩菌株產(chǎn)的植物激素(IAA、GA3和t-Z)含量。HPLC色譜條件為：固定相為Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 column(4.6 mm×250 mm，5-Micron)，流動(dòng)相為二元混合溶劑(體積比甲醇∶0.2%冰乙酸溶液=2∶3)，檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm，柱溫為30 ℃，流速為1.0 mL·min-1，進(jìn)樣量為20 μL。將1.3篩選出的菌株接種于50 mL LB液體培養(yǎng)基中，每株菌重復(fù)3次。28 ℃、180 r·min-1搖床中培養(yǎng)3 d。發(fā)酵液在4 ℃離心10 min (10000 r·min-1)收集上清液，用氮?dú)庠谑覝叵麓抵? mL，甲醇定容至2 mL，HPLC進(jìn)行分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行One-way ANOVA 分析，采用Duncan法進(jìn)行方差分析和顯著性檢查并用Excel作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 PGPR分離和溶磷、固氮菌的篩選及分布

圖1 細(xì)菌菌株在植物根際的分布情況Fig.1 The distribution of bacteria strains in rhizosphere of plant RS：根表土壤Soil adhering to roots；RP：根系表面Rhizoplan or surface of roots；HP：根內(nèi)Histoplan or interior of roots.

共分離出細(xì)菌68株，并經(jīng)過(guò)(PKO、蒙金娜固體培養(yǎng)基、無(wú)氮培養(yǎng)基)復(fù)篩獲得溶磷固氮菌株43株；嵩草、珠芽蓼根際分別篩出18和25株(圖1)。PGPR數(shù)量分布呈現(xiàn)出RP顯著高于RS和HP區(qū)域，其中嵩草、珠芽蓼根際不同區(qū)域(RS、RP、HP)PGPR占總數(shù)的44.44%、52.00%，33.33%、26.00%和22.22%、26.00%。同時(shí)溶解有機(jī)、無(wú)機(jī)磷菌株16株，占無(wú)機(jī)磷菌株總數(shù)的94.12%、有機(jī)磷菌株總數(shù)的69.57%，ZNRP3只能溶解無(wú)機(jī)磷。蒿草和珠芽蓼RS、RP和HP區(qū)域中PGPR溶有機(jī)、無(wú)機(jī)磷菌株數(shù)目分別為3、4、4，3、2、1株和4、3、5，4、2、5株。共獲得固氮菌30株。其中，嵩草和珠芽蓼根際RS、RP、HP區(qū)分別為3、5，8、7和5、2株。固氮菌在根際RP區(qū)域數(shù)量明顯高于RS和HP區(qū)域，在嵩草和珠芽蓼根際RP分布數(shù)量均占其總固氮菌數(shù)量的50%。

2.2 菌株溶磷特性

溶解有機(jī)無(wú)機(jī)磷的D/d值和溶解量范圍分別為1.28～3.79 μg·mL-1、1.08～1.55 μg·mL-1、10.37～72.82 μg·mL-1和9.39～94.79 μg·mL-1，各菌株的D/d值和溶磷量差異顯著(P<0.05)；ZNRS2溶解無(wú)機(jī)磷能力強(qiáng)、SNRP4溶解能力弱，且15株菌的溶磷量大于20.00 μg·mL-1；SKHP3溶解有機(jī)磷能力強(qiáng)、SNHP2溶解能力最弱；溶磷量大于20.00 μg·mL-1的菌株有18株。蒿草RS、RP和HP區(qū)域中PGPR溶有機(jī)磷量的范圍分別為28.01～55.62 μg·mL-1、37.05～63.42 μg·mL-1和10.37～72.82 μg·mL-1；RS中PGPR溶無(wú)機(jī)磷量的范圍為22.80～34.55 μg·mL-1，RP和HP中只有SNRP2和SNHP2具有溶解無(wú)機(jī)磷能力。珠芽蓼RS、RP和HP中PGPR溶有機(jī)磷量范圍分別為21.06～39.85 μg·mL-1、17.19～48.26 μg·mL-1和18.94～53.95 μg·mL-1；其RS和HP區(qū)PGPR溶無(wú)機(jī)磷量范圍分別為10.83～94.79 μg·mL-1和20.83～70.01 μg·mL-1，RP區(qū)ZNRP3能溶解無(wú)機(jī)磷。綜上，蒿草根際各區(qū)域的PGPR溶有機(jī)磷能力強(qiáng)于珠芽蓼根際菌株能力，而珠芽蓼根際各區(qū)域溶無(wú)機(jī)磷PGPR菌數(shù)目多于蒿草根際菌株數(shù)目(表1)。

2.3 菌株固氮酶活性

各菌株固氮酶活性范圍為3.79～3193.07 nmol (C2H4)·h-1·mL-1，SKRP2固氮酶活性最高、菌株ZNRP5最低(表2)。其中，固氮酶活性大于100.00 nmol (C2H4)·h-1·mL-1的菌有3株；固氮酶活性小于100.00 nmol (C2H4)·h-1·mL-1的菌株27株，占固氮菌總數(shù)量的90%；10株菌固氮酶活性小于10.00 nmol (C2H4)·h-1·mL-1。蒿草和珠芽蓼RS、RP和HP區(qū)域中PGPR菌株固氮酶活性范圍分別為13.17～48.81 nmol(C2H4)·h-1·mL-1、5.94～3193.07 nmol(C2H4)·h-1·mL-1、5.96～713.29 nmol(C2H4)·h-1·mL-1和3.83～388.35 nmol(C2H4)·h-1·mL-1、3.79～50.12 nmol(C2H4)·h-1·mL-1、4.17～22.11 nmol(C2H4)·h-1·mL-1。綜上發(fā)現(xiàn)固氮酶活性較強(qiáng)的菌株多分布在蒿草的根系表面和根內(nèi)以及珠芽蓼的根表土中。

表1 溶磷菌株溶解有機(jī)無(wú)機(jī)磷能力Table 1 The capacity of dissolving inorganic or organic phosphorus of phosphate-solubilizing strains

注：不同小寫(xiě)字母表示所有菌株溶磷量在0.05水平顯著差異(P<0.05)；D/d：溶磷圈直徑/菌落直徑；S：蒿草，Z：珠芽蓼；N： NA培養(yǎng)基，K： KB培養(yǎng)基；RS：根表土壤；RP：根系表面；HP：根內(nèi)；1, 2, 3, 4表示菌株數(shù)目，下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant differences in the amount of phosphorus dissolved in all strains at 0.05 level (P<0.05); D/d: diameter of phosphate dissolving ring/diameter of colony; S:K.myosuroides, Z:P.viviparum; N: beef extract peptone. K: KB medium. RS: soil adhering to roots; RP: rhizoplan or surface of roots; HP: histoplan or interior of roots; 1, 2, 3, 4 indicates the number of strains, the same below.

2.4 菌株產(chǎn)植物激素

43株P(guān)GPR均能分泌植物激素(PHs)，分泌3種植物激素(PHs: IAA、GA3、t-Z)的PGPR有16株；分泌2種植物激素(PHs)的PGPR有19株；分泌1種植物激素(PHs)的PGPR有8株。分泌IAA(0.24～69.98 μg·mL-1)的菌占PGPR總數(shù)的60.47%，ZKRP6分泌IAA最多；從根際的分布范圍上來(lái)看，蒿草和珠芽蓼根表土(2，4株)、 根系表面(4，8株)和根內(nèi)(5，3株)中PGPR分泌IAA能力的范圍分別為9.26～12.43 μg·mL-1、2.14～26.21 μg·mL-1、0.46～15.21 μg·mL-1和0.24～33.57 μg·mL-1、 3.38～69.98 μg·mL-1、 2.77～25.82 μg·mL-1。產(chǎn)GA3的PGPR有32株，蒿草和珠芽蓼RS(4，6株)、RP(6，8株)和HP(4，4株)中PGPR菌株泌GA3能力的范圍為6.46～31.54 μg·mL-1、7.20～65.52 μg·mL-1、0.34～37.61 μg·mL-1和1.41～50.17 μg·mL-1、1.31～68.87 μg·mL-1、1.30～21.76 μg·mL-1， ZKRP2分泌GA3能力最強(qiáng)； 36株P(guān)GPR分泌t-Z，占PGPR總數(shù)的83.72%，蒿草和珠芽蓼RS(4，4株)、RP(7，12株)和HP(4，5株)中PGPR菌株泌t-Z能力的范圍為0.11～32.59 μg·mL-1、1.45～28.03 μg·mL-1、9.92～15.52 μg·mL-1和3.58～47.59 μg·mL-1、2.36～26.21 μg·mL-1、2.07～21.92 μg·mL-1?？傮w而言，分泌植物激素(PHs)的能力大小和菌株數(shù)量上均表現(xiàn)出t-Z>GA3>IAA的趨勢(shì)(表3)。

表 2 固氮菌株的固氮酶活性Table 2 Nitrogenase activity of nitrogen-fixing strains [nmol (C2H4)·h-1·mL-1]

表 3 樣品中植物激素的含量Table 3 The contents of plant hormones in samples (μg·mL-1)

2.5 優(yōu)良PGPR的綜合評(píng)價(jià)

綜合上述菌株特性，發(fā)現(xiàn)菌株特性?xún)?yōu)良的PGPR有12株(表4)，ZKRS2菌株有較為全面的促生特性，可以作為下一步深入研究的供試菌株。ZNRS2、SNRP2、ZKHP3、ZKRP1有較強(qiáng)的溶磷能力；SKRP2、SNHP1、ZNRS3固氮酶活性較高；SKHP3、ZNHP2、ZKRS2、ZKRP1、ZKRP2可以分泌較多的植物激素，可以作為微生物復(fù)合菌劑的菌種來(lái)源。

表4 優(yōu)良植物根際促生菌Table 4 Excellent plant rhizosphere promoting bacteria

3 討論

在中國(guó)，過(guò)量使用化肥致使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境遭到破壞，迫切需要綠色高效可持續(xù)肥料來(lái)代替化肥，并改善土壤微環(huán)境，PGPR菌肥應(yīng)運(yùn)而生。研究發(fā)現(xiàn)PGPR的作用方式多樣，菌株特性和對(duì)不同生境的適應(yīng)性存在差異限制了PGPR的應(yīng)用[25-27]，因此篩選更多優(yōu)良PGPR菌株就顯得十分迫切。本研究在高寒草甸優(yōu)勢(shì)種(蒿草、珠芽蓼)根際篩選出細(xì)菌68株，其中溶磷固氮菌43株；且從珠芽蓼根際篩選出的PGPR多于嵩草根際；在植物根際促生菌PGPR分布呈RP顯著高于RS和HP的趨勢(shì)。究其原因可能是植株根系代謝產(chǎn)生的糖類(lèi)等物質(zhì)是PGPR的主要碳源，使細(xì)菌在根表富集；還可能是固氮細(xì)菌Azoarcus產(chǎn)生較少的果膠酶，使細(xì)菌不能有效侵入根中；同時(shí)還和細(xì)菌分泌的內(nèi)切-1,4-β-葡聚糖酶、Exo-1,4-纖維二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶的酶活性有關(guān)[28]。此外，珠芽蓼PGPR含量較多可能與植物根系分泌物有關(guān)，有研究表明細(xì)菌定殖具有趨化性，枯草芽胞桿菌NCD-2對(duì)棉花(Gossypiumhirsutum)根系分泌物表現(xiàn)出類(lèi)似趨性[29]，這與姚拓[30]和張英等[31]在該地區(qū)取得的研究成果相似。

本研究發(fā)現(xiàn)溶解無(wú)機(jī)磷菌17株(溶磷量：9.39～94.79 μg·mL-1)，溶解有機(jī)磷菌22株(溶磷量：10.37～72.82 μg·mL-1)；固氮菌株30株[固氮酶活性：3.79～3193.07 nmol (C2H4)·h-1·mL-1]。其中，溶磷固氮菌株有10株，SKRP2固氮酶活性高、ZNRS2溶解無(wú)機(jī)磷能力強(qiáng)、SKHP3溶解有機(jī)磷能力強(qiáng)，蒿草PGPR溶解有機(jī)磷能力強(qiáng)于珠芽蓼，但溶無(wú)機(jī)磷PGPR數(shù)目和能力相反。宋金秋等[23]分離絞股藍(lán)(Gynostemmapentaphyllum)PGPR菌株并發(fā)現(xiàn)JDG122、JDG127和JDG223菌株溶磷量范圍為0.1～3.4 mg·L-1。這主要和菌株代謝活動(dòng)有關(guān)，研究表明酶解作用是有機(jī)磷降解的重要途徑，微生物向外界分泌磷酸酶、植酸酶、核酸酶、脫氫酶等使有機(jī)物去磷酸化來(lái)分解有機(jī)磷化合物、細(xì)菌產(chǎn)酸來(lái)分解無(wú)機(jī)磷化合物[32]，且溶磷能力的強(qiáng)弱與細(xì)菌自身代謝能力、周?chē)寥拉h(huán)境等諸多因素有關(guān)，還有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，研究表明固氮酶活性能夠直接影響生物固氮作用，固氮酶活性和微生物體內(nèi)鐵蛋白、鉬鐵蛋白及其復(fù)合體，還和鐵鉬輔因子中底物的絡(luò)合、還原相關(guān)，不同微生物體內(nèi)鐵蛋白、鉬鐵蛋白等的數(shù)量和結(jié)構(gòu)存在差異，表現(xiàn)出固氮酶活性的強(qiáng)弱差距[33]，另外界自然生境不同也可能是使固氮酶活性出現(xiàn)變化的誘因。

本研究還發(fā)現(xiàn)，43株P(guān)GPR均檢測(cè)到可分泌植物激素(PHs)，在分泌PHs的能力、菌株數(shù)上均表現(xiàn)出t-Z>GA3>IAA的趨勢(shì)；其中，珠芽蓼根表中含有較多分泌PHs的PGPR；菌株分泌3種PHs(IAA、GA3、t-Z)范圍分別為0.24～69.98 μg·mL-1、0.34～68.87 μg·mL-1和0.11～47.59 μg·mL-1。究其原因可能是和激素穩(wěn)定性有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)IAA見(jiàn)光易分解、GA3對(duì)pH和溫度敏感,而T-Z相對(duì)穩(wěn)定性最高[34]；另也有研究表明細(xì)菌分泌PHs含量與培養(yǎng)基成分有關(guān)[9]；此外，根表富含根系分泌物，能為較多種細(xì)菌提供生長(zhǎng)必需的養(yǎng)分，促使菌株數(shù)量和生長(zhǎng)代謝增加，從而表現(xiàn)出PHs分泌增加[35]。

4 結(jié)論

1)共篩選出細(xì)菌68株，其中具溶磷、固氮和分泌植物激素能力的菌株43株，其中溶解無(wú)機(jī)磷菌株17株，溶解有機(jī)磷菌株22株，固氮菌株30株；26株可分泌IAA，32株分泌GA3和36株分泌t-Z；2)在單株植物(蒿草、珠芽蓼)中整體表現(xiàn)出RP區(qū)細(xì)菌數(shù)目顯著高于RS和HP區(qū)；蒿草PGPR溶解有機(jī)磷能力強(qiáng)于珠芽蓼PGPR，但溶無(wú)機(jī)磷PGPR數(shù)目和能力相反。3)菌株分泌植物激素(PHs)的能力大小和數(shù)量上均表現(xiàn)出t-Z>GA3>IAA的趨勢(shì)。4)其中11株菌可以用于后期微生物肥料制作和相關(guān)研究。