5株蘄艾內(nèi)生細(xì)菌的促生因子及其對(duì)黃州蘿卜的促生效果研究

徐碧林 彭陳萬里 王鄧玥 張文敬 蔡菲 鄭永良 李世升

摘要：分別利用鉬藍(lán)比色法、原子吸收分光光度計(jì)、元素分析儀和Salkowski比色法測(cè)定5株蘄艾內(nèi)生細(xì)菌溶磷、解鉀、固氮和產(chǎn)IAA的能力，并比較它們對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長的促進(jìn)作用。結(jié)果表明，菌株Acinetobacter pittii lzy-1、Pseudomonas psychrotolerans lzy-2和Pantoea sp. Lzy-3既能溶劑有機(jī)磷（8.28～23.72 mg/L），也能溶解無機(jī)磷（75.57～342.77 mg/L）；Curtobacterium luteum lzy-9只能溶解無機(jī)磷（358.02 mg/L）。5株待測(cè)菌株都具有解鉀能力（5.77～19.77 mg/L），lzy1和lzy9具有固氮活性，且固氮能力相當(dāng)（發(fā)酵液氮含量分別為8.55、8.73 mg/L）。除了lzy1，其余4株菌都能產(chǎn)IAA（10.38～15.43 mg/L），其中l(wèi)zy2產(chǎn)IAA活性最高。5株菌均對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗的生長具有促進(jìn)作用。其中l(wèi)zy2提高發(fā)芽勢(shì)的效果最為顯著，lzy9對(duì)下胚軸長和株高的促生效果最為顯著，增長率分別為191.22%和83.23%；Bacillus cereus lzy-7對(duì)單株鮮質(zhì)量的促生效果最為顯著，增長率達(dá)89.09%。本研究為進(jìn)一步探究蘄艾內(nèi)生細(xì)菌的促生機(jī)理以及開發(fā)應(yīng)用于黃州蘿卜的專用微生物菌劑或菌肥奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：蘄艾內(nèi)生細(xì)菌；黃州蘿卜；微生物菌劑；促生因子；促生特性

中圖分類號(hào)：S182 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2023）08-0203-08

基金項(xiàng)目：中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)（編號(hào)：2018ZYYD019、2019zyyd044）；湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃青年人才項(xiàng)目（編號(hào)：Q20182901）；湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、大別山特色資源開發(fā)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)合開放基金（編號(hào)：2021CX03）。

作者簡(jiǎn)介：徐碧林（1986—），女，湖北黃岡人，博士，講師，研究方向?yàn)槲⑸锷砩-mail：xubilin@whu.edu.cn。

通信作者：李世升，博士，副教授，研究方向?yàn)樽魑锇l(fā)育與育種。E-mail：shishengli@hgnu.edu.cn。

蘿卜（Raphanus sativus L.）別稱萊菔，為十字花科蘿卜屬作物，在世界各地廣泛種植，是全球重要蔬菜之一［1］。作為重要的食用部位，蘿卜肉質(zhì)根富含多種微量元素、萊菔子素和植物蛋白等，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。我國蘿卜產(chǎn)量高、耐貯藏，常年種植面積約120萬hm2，約占世界種植面積的40%，產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的47%，是備受歡迎的大眾化蔬菜［2-3］。“黃州蘿卜”是黃岡特產(chǎn)，并于2008年獲國家地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)［4］?！包S州蘿卜”不僅產(chǎn)量高、適應(yīng)強(qiáng)，還具有不易糠心、肉質(zhì)緊脆、耐貯藏等優(yōu)良性狀和品質(zhì)，尤其是生食甜、熟食味美、煨湯不稠、回火不爛的特點(diǎn)使其更受廣大消費(fèi)者喜愛［5-6］。但由于農(nóng)戶盲目追求高產(chǎn)，長期不合理施用化肥，造成土壤質(zhì)量下降、環(huán)境污染等問題，不但沒有提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，反而還極大地浪費(fèi)了資源。因此，不合理施用化肥已成為蔬菜生產(chǎn)中普遍存在的問題［7］。鑒于此，通過微生物菌肥替代或部分替代化肥的研究逐漸成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)［8-9］。

內(nèi)生細(xì)菌存在于植物的根、莖、葉、花和種子中，對(duì)植物的生長具有促進(jìn)作用［10-12］。例如來源于白化茶的內(nèi)生細(xì)菌能顯著提高水稻和扦插茶葉的生物量［13］；來源于湖平山碎米薺的內(nèi)生細(xì)菌能在硒酸鹽脅迫下促進(jìn)紅豆杉種子萌發(fā)［14］；來自甲烏豆根部的內(nèi)生細(xì)菌對(duì)早期幼苗生長具有顯著的促進(jìn)作用［15］；東鄉(xiāng)野生稻種子內(nèi)生細(xì)菌對(duì)水稻幼苗根長、地上部長、干物質(zhì)和葉綠素含量具有顯著的促進(jìn)作用［16］。植物促生細(xì)菌采用多種機(jī)制促進(jìn)植物生長，且大多是多種機(jī)制協(xié)同作用［17］。目前已報(bào)道的促生細(xì)菌的促生機(jī)制主要包括以下3個(gè)方面：（1）合成促進(jìn)植物生長發(fā)育物質(zhì)，例如吲哚乙酸（IAA）、植酸酶和吡咯喹啉醌（PQQ）等，尤其是通過色氨酸依賴途徑合成IAA會(huì)影響植物的生長［18-19］。 （2）通過固定大氣中的氮、改變根系形態(tài)、調(diào)節(jié)滲透壓、改善磷酸鐵載體的產(chǎn)生、增強(qiáng)增溶活性和調(diào)節(jié)氣孔等方式促進(jìn)植物的生長和發(fā)育［20-21］。（3）還有一些促生菌能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)耐受力和系統(tǒng)抗性，使植物抵抗生物類侵害和非生物脅迫，提高植物整體免疫抗病力，進(jìn)而促進(jìn)植物生長［22］。近年來，植物促生菌在水稻、小麥、玉米、大豆等大田作物，以及甘蔗、蘋果、辣椒、生菜、番茄、萵苣等果蔬上已有大量應(yīng)用研究［23-32］。然而，植物促生菌在促進(jìn)蘿卜種子萌發(fā)和苗生長效應(yīng)等方面的研究鮮見報(bào)道。

不同的氣候環(huán)境、植物種類以及土壤類型，使得植物促生菌的特性和適宜性不同，導(dǎo)致菌肥效果差異也很大［33］。蘄艾（Artemisia argyi Levl. et Van. var. argyi cv. Qiai）為湖北省蘄春縣特產(chǎn)、中國國家地理標(biāo)志產(chǎn)品、湖北省道地藥材［34-36］。研究發(fā)現(xiàn)，蘄艾含有豐富的內(nèi)生菌。Cosoveanu等從湖北蘄春野生艾草根莖中分離出43 株內(nèi)生真菌［37］。Shi等從蘄艾艾葉中分離得到能產(chǎn)新型真菌多酮類化合物和2種已知的酮類類似物的內(nèi)生真菌Trichoderma koningiopsis QA-3［38］。楊倩從蘄艾根莖中分離純化得到1株產(chǎn)卷線孢菌素的內(nèi)生真菌HCH285［39］。石小杉從蘄艾葉中分離純化得到2株對(duì)水產(chǎn)病害具有較強(qiáng)抑菌效果的內(nèi)生真菌擬康寧木霉菌QA-3（T. koningiopsis）和綠木霉菌QA-8（T. virens）［40］。本團(tuán)隊(duì)徐碧林等從蘄艾不同組織中分離得到20株具有不同程度的產(chǎn)酶活性及抑菌能力的內(nèi)生細(xì)菌［41］。目前有關(guān)蘄艾內(nèi)生菌促生作用的研究鮮見報(bào)道。

因此，本研究采用盆栽試驗(yàn)，以黃州蘿卜為研究對(duì)象，在前期分離得到的蘄艾內(nèi)生細(xì)菌的基礎(chǔ)上，篩選具有溶磷、解鉀、固氮和產(chǎn)IAA等能力的內(nèi)生細(xì)菌，并比較它們對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長的促生效果，旨在為蘿卜種植以及蘄艾內(nèi)生促生菌資源的開發(fā)與利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試菌株和蘿卜種子：本試驗(yàn)所用蘄艾內(nèi)生細(xì)菌Acinetobacter pittii lzy-1、Pseudomonas psychrotolerans lzy-2、Pantoea sp. Lzy-3、Bacillus cereus lzy-7和Curtobacterium luteum lzy-9以及黃州蘿卜種子，均保存于黃岡師范學(xué)院經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)資源改良與綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

培養(yǎng)基：阿須貝氏培養(yǎng)基用于內(nèi)生細(xì)菌固氮能力的篩選［42］；King氏液體培養(yǎng)基用于內(nèi)生細(xì)菌分泌IAA特性測(cè)定［43］；無機(jī)磷液體培養(yǎng)基用于內(nèi)生細(xì)菌溶無機(jī)磷特性測(cè)定［44］；蒙金娜有機(jī)磷培養(yǎng)基用于內(nèi)生細(xì)菌解有機(jī)磷特性測(cè)定［45］；解鉀（鉀長石粉）培養(yǎng)基用于解鉀內(nèi)生細(xì)菌的篩選［46］；LB培養(yǎng)基用于內(nèi)生細(xì)菌的保存與培養(yǎng)［47］。

1.2 方法

1.2.1 促生細(xì)菌的初篩和復(fù)篩

1.2.1.1 溶磷、解鉀和固氮能力初篩 將純化的蘄艾內(nèi)生細(xì)菌分別接種于無機(jī)磷、有機(jī)磷、解鉀和阿須貝氏固體培養(yǎng)基上，37 ℃培養(yǎng)24～72 h，分別測(cè)量記錄溶磷圈直徑/解鉀圈直徑（D）和菌落直徑（d）比值（D/d）大小，初步篩選具有溶磷和解鉀能力的菌株。觀察記錄菌株在阿須貝氏固體培養(yǎng)基上的生長速度和菌落大小，初步篩選具有固氮能力的菌株。

1.2.1.2 溶磷、解鉀和固氮能力復(fù)篩 將初篩得到的解磷、解鉀菌株分別接種到含磷和解鉀（鉀長石粉）液體培養(yǎng)基中，對(duì)照加等量無菌水，37 ℃、180 r/min 搖床培養(yǎng)7 d，各接種處理分別設(shè)置3個(gè)重復(fù)。分別用鉬銻抗比色法和原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定發(fā)酵液中可溶磷和可溶鉀含量［48］。溶磷/鉀率=［試驗(yàn)組可溶磷/鉀含量（mg/L）-對(duì)照組可溶磷/鉀含量（mg/L）］/試驗(yàn)組可溶磷/鉀含量（mg/L）×100%。同時(shí)用梅特勒-托利多FiveEasy Plus系列pH計(jì)測(cè)最終的發(fā)酵液上清的pH值。參照王明歡等的方法，將篩選得到的具有固氮能力的菌株活化后，接種至100 mL阿須貝液體培養(yǎng)基中，37 ℃、180 r/min 振蕩培養(yǎng)3 d，8 000 r/min離心 10 min，除去上清，稱定沉淀的質(zhì)量。取一定量的沉淀干燥至呈均勻粉末狀，稱定質(zhì)量，命名為菌名+菌體1。剩余的菌泥平均分成3份，分別接種至3個(gè)150 mL新鮮的阿須貝液體培養(yǎng)基中，37 ℃、180 r/min 振蕩培養(yǎng)7 d，8 000 r/min離心10 min，取上清液旋蒸后冷凍干燥得均勻粉末，稱定質(zhì)量，命名為菌名+發(fā)酵液1。沉淀干燥后稱定質(zhì)量，命名為菌名+菌體3。然后，利用元素分析儀檢測(cè)上述所得3種樣品中的氮含有量［48-49］。

1.2.1.3 產(chǎn)IAA活性測(cè)定 采用Salkowski比色法，參照李福艷等的方法［50］，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定細(xì)菌分離IAA的量。

1.2.2 菌株對(duì)黃州蘿卜的促生效果試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 菌株對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)的影響 將篩選出的具有溶磷、解鉀及分泌IAA能力的菌株分別接種于50 mL LB液體培養(yǎng)基中，37 ℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)24 h，8 000 r/min離心10 min，將菌體重懸于50 mL無菌生理鹽水中，對(duì)菌懸液進(jìn)行梯度稀釋，配制成D600 nm≈0.5（約1×108 CFU/mL）的菌懸液備用。挑選飽滿、大小一致的新鮮黃州蘿卜種子，用75%無水乙醇浸泡30 s消毒處理后，用無菌水沖洗干凈，置于鋪有3層無菌濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)放30粒黃州蘿卜種子和10 mL菌懸液，每個(gè)處理重復(fù)3次。將培養(yǎng)皿置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗浸種12 h后，轉(zhuǎn)移至25 ℃溫室培養(yǎng)5 d（空白對(duì)照CK使用無菌水處理）。每天觀察，以種子露白作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)第3天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第5天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率并用數(shù)顯卡尺測(cè)量下胚軸長和胚根長。

1.2.2.2 菌株對(duì)黃州蘿卜幼苗生長的影響 將菜園土和營養(yǎng)土以1 ∶1的比例混合，高壓蒸汽滅菌2次（每次121 ℃滅菌1 h）后，等量分裝于底徑9 cm×高11.5 cm×口徑12.5 cm的花盆中備用。根據(jù)上述方法對(duì)黃州蘿卜種子進(jìn)行萌發(fā)處理，待種子萌發(fā)第3天，挑選長度一致的種子，每個(gè)花盆種2粒。試驗(yàn)組每2 d用50 mL約1×108 CFU/mL的菌懸液澆灌，對(duì)照用等量無菌水澆灌，每種處理30盆，重復(fù)3次。將花盆至于（25±2） ℃溫室，空氣相對(duì)濕度65%左右，每個(gè)培養(yǎng)架的光照由3根40 W的直管燈管提供，采用每日光培養(yǎng)16 h和暗培養(yǎng)8 h的光周期。培養(yǎng)至第10天進(jìn)行間苗，每盆留1株苗繼續(xù)培養(yǎng)約45 d。測(cè)量蘿卜幼苗的株高、鮮質(zhì)量、根長和葉片數(shù)等農(nóng)藝指標(biāo)。

上述試驗(yàn)于2021年3月至2022年4月在經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)資源改良與綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作物栽培室進(jìn)行。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用軟件SigmaPlot 14.5和SPSS Statistics 23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 促生細(xì)菌的初篩和復(fù)篩結(jié)果

2.1.1 內(nèi)生細(xì)菌溶磷能力比較

經(jīng)過初篩，發(fā)現(xiàn)菌株lzy1、lzy2和lzy3既可溶有機(jī)磷，又可溶無機(jī)磷，菌株lzy9只能溶無機(jī)磷。由表1可知，菌株lzy1、lzy2和lzy3溶有機(jī)磷的范圍為8.28～23.72 mg/L，溶磷能力依次為lzy1＞lzy2＞lzy3，溶磷率分別為94.3%、91.7%和83.7%。菌株lzy1、lzy2、lzy3和lzy9溶無機(jī)磷的范圍為75.57～358.02 mg/L，溶磷能力依次為lzy9＞lzy1＞lzy2＞lzy3，溶磷率依次為97.4%、97.3%、93.4%和87.8%。試驗(yàn)組發(fā)酵液的pH值均低于對(duì)照組。

2.1.2 內(nèi)生細(xì)菌解鉀能力比較

經(jīng)過初篩，發(fā)現(xiàn)5株菌均具有不同程度的解鉀能力。由表2可知，發(fā)酵液中可溶鉀含量為5.77～19.77 mg/L，解鉀能力依次為lzy9＞lzy1＞lzy2＞lzy3＞lzy7，解鉀率依次為95.8%、94.8%、91.4%、90.7%和85.5%。

2.1.3 內(nèi)生細(xì)菌固氮能力比較

經(jīng)過初篩，發(fā)現(xiàn)菌株lzy1和lzy9能在不含氮的培養(yǎng)基上生長。由表3可知，這2株菌均可以固定空氣中的氮，且固定的氮一部分用于菌體生長，一部分溶于發(fā)酵液中，lzy9的固氮能力略強(qiáng)于lzy1。

2.1.4 內(nèi)生細(xì)菌產(chǎn)IAA活性比較

通過菌株培養(yǎng)液IAA定性試驗(yàn)對(duì)所有菌株進(jìn)行初篩發(fā)現(xiàn)，只有菌株lzy1不產(chǎn)IAA。如圖1所示，這4株菌產(chǎn)IAA的濃度均大于10 mg/L，lzy2產(chǎn)IAA能力最強(qiáng)，達(dá)15.43 mg/L lzy9次之 為13.64 mg/L，lzy3和lzy7分別為12.54 mg/L和10.38 mg/L。

2.2 內(nèi)生細(xì)菌對(duì)黃州蘿卜的促生效果比較

2.2.1 內(nèi)生細(xì)菌促進(jìn)黃州蘿卜種子萌發(fā)效果比較

分別用5株菌的菌懸液處理黃州蘿卜種子，結(jié)果如圖2和表4所示。在種子萌發(fā)第3天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，發(fā)現(xiàn)5株菌株均在不同程度上提高了黃州蘿卜的發(fā)芽勢(shì)，發(fā)芽勢(shì)的增長率依次為lzy2＞lzy3=lzy1=lzy9＞lzy7。在種子萌發(fā)第5天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組的種子均全部發(fā)芽，而對(duì)照組的發(fā)芽率為90%，發(fā)芽率提高10百分點(diǎn)。此外，在種子萌發(fā)第5天分別測(cè)量幼苗的整體、下胚軸和胚根長度發(fā)現(xiàn)，與空白對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的上述參數(shù)均有不同程度的提高。其中整體長度和下胚軸長度增長率lzy9＞lzy2＞lzy3＞lzy7＞lzy1，[JP+2]整體長度增長率依次為94.0%、88.6%、79.0%、74.6%和73.6%，下胚軸長度增長率依次為191.22%、181.46%、160.49%、151.22%和143.41%。根長增長率lzy1＞lzy2＞lzy7=lzy9＞lzy3，依次為31.6%、28.14%、26.41%、26.41%和23.81%。

2.2.2 內(nèi)生細(xì)菌促進(jìn)黃州蘿卜幼苗生長的效果比較

分別用5株菌的菌懸液處理黃州蘿卜幼苗，結(jié)果如圖3和表5所示。通過對(duì)單株幼苗的鮮質(zhì)量和株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，5株菌對(duì)黃州蘿卜幼苗的生長有著不同程度的促進(jìn)作用。其中單株鮮質(zhì)量增長率lzy7＞lzy9＞lzy2＞lzy3＞lzy1，依次為89.09%、81.52%、57.27%、41.82%和30.9%；株高增長率lzy9＞lzy7＞lzy3＞lzy1＞lzy2，依次為83.23%、58.42%、41.88%、38.05%和33.31%。

3 討論

內(nèi)生菌可為植物提供營養(yǎng)成分，也可以通過代謝產(chǎn)物促進(jìn)植物生長。本研究探討了5株蘄艾內(nèi)生細(xì)菌的4項(xiàng)促生因子（溶磷、解鉀、 固氮、產(chǎn)IAA）及其對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明，這5株菌均能產(chǎn)生不同類型的促生因子，且都對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長具有一定的促進(jìn)作用。

Ashfaq等的研究表明，解鉀細(xì)菌A. pittii L1/4和L3/3顯著提高了鹽漬條件下水稻植株的莖長、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量和葉綠素含量，表現(xiàn)出較強(qiáng)的促生效果［51］。Wan等發(fā)現(xiàn)，溶磷細(xì)菌A. pittii gp-1具有較強(qiáng)的溶有機(jī)磷和無機(jī)磷的能力，且能促進(jìn)鉛的固定化，可顯著改善土壤肥力和質(zhì)量［52］。Khan等則從麥田中分離到了具有固氮能力的A. pittii［53］。與上述結(jié)果類似，本研究發(fā)現(xiàn)，蘄艾內(nèi)生細(xì)菌A. pittii lzy-1能溶有機(jī)磷（23.72 mg/L）、無機(jī)磷（342.77 mg/L）、解鉀（16.23 mg/L）和固氮（菌體和發(fā)酵液的氮濃度分別為0.70 mg/g和8.55 mg/L），且對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長均具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。Passari等發(fā)現(xiàn)，能產(chǎn)IAA、激動(dòng)素和芐基腺嘌呤的P. psychrotolerans能顯著提高番茄的株高、根長和鮮質(zhì)量［54］。Mei等發(fā)現(xiàn)，具有溶磷能力的P. psychrotolerans IALR632能顯著促進(jìn)番茄的生長［55］。Kang等的研究表明，接種P. psychrotolerans CS51能誘導(dǎo)黃瓜產(chǎn)生內(nèi)源吲哚-3-乙酸（IAA）和赤霉素（GAs），進(jìn)而顯著提高了黃瓜植株的生長（根冠長度）和對(duì)重金屬的耐受性［56］。本研究結(jié)果表明，蘄艾內(nèi)生細(xì)菌P. psychrotolerans lzy2能溶有機(jī)磷（16.18 mg/L）、無機(jī)磷（139.87 mg/L）以及產(chǎn)IAA（15.43 mg/L），且能顯著促進(jìn)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長。不僅如此，本研究還發(fā)現(xiàn)，P. psychrotolerans lzy2具有解鉀活性，系首次報(bào)道具有解鉀活性的P. psychrotolerans。

Rasul等發(fā)現(xiàn)，Pantoea sp. MR1能溶解多種不同的難溶磷，且對(duì)小麥具有顯著的促生效果［57］。Trifi等的研究則表明，在含磷石膏的土壤中，Pantoea sp. BRM17能促進(jìn)甘藍(lán)型油菜的生長［58］。Wang等研究發(fā)現(xiàn)，從莎草葉片中分離得到的Pantoea sp. YSD J2不僅能溶磷、解鉀，還能產(chǎn)IAA，且能顯著促進(jìn)莎草的生長［59］。Bacillus能促進(jìn)植物種子萌發(fā)、幼苗及根系生長，提高植物產(chǎn)量，改善品質(zhì)。目前，關(guān)于Bacillus促生作用的報(bào)道較多。Wang等發(fā)現(xiàn)，耐鎘根際B. cereus M4通過產(chǎn)IAA和改善根際土壤環(huán)境促進(jìn)水稻生長，減少鎘的積累［60］。Kumar等的研究表明，B. cereus LPR2可通過產(chǎn)IAA和溶磷來促進(jìn)玉米的生長［61］。Ali等發(fā)現(xiàn)，具有解鉀能力的Bacillus cereus顯著促進(jìn)了馬鈴薯的生長，使得總產(chǎn)量達(dá)40 t/hm2［62］。與上述結(jié)果類似，本研究表明，蘄艾內(nèi)生細(xì)菌Pantoea sp. lzy3能溶有機(jī)磷（8.28 mg/L）、無機(jī)磷（75.57 mg/L）、解鉀（8.97 mg/L）以及產(chǎn)IAA（12.54 mg/L），蘄艾內(nèi)生細(xì)菌B. cereus lzy7能解鉀（5.77 mg/L）和產(chǎn)IAA（10.38 mg/L），且二者都能促進(jìn)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長。

目前，關(guān)于C. luteum促生作用的報(bào)道較少，Khan等研究發(fā)現(xiàn)，C. luteum SAK2通過產(chǎn)IAA促進(jìn)鹽脅迫條件下水稻的生長發(fā)育［53］。Sturz等發(fā)現(xiàn)，C. luteum既可以單獨(dú)也可以與Rhizobium spp.聯(lián)合使用來促進(jìn)紅三葉草的生長［63］。Long等的研究表明，C. luteum對(duì)紫花苜蓿的生長具有促進(jìn)作用［64］。與上述結(jié)果類似，本研究發(fā)現(xiàn)，蘄艾內(nèi)生細(xì)菌C. luteum lzy9對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗的生長具有促進(jìn)作用。除此之外，本研究還首次系統(tǒng)地探究了C. luteum lzy9產(chǎn)生促生長因子的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它不僅能溶無機(jī)磷（358.02 mg/L）、固氮（菌體和發(fā)酵液的氮濃度分別為0.60 mg/g和8.73 mg/L），還能產(chǎn)IAA（13.64 mg/L）。

近年來，不少研究者致力于促生長因子的特性及其相關(guān)性的研究。王奎萍等研究發(fā)現(xiàn)，菌株溶磷、固氮和產(chǎn)IAA的能力與促進(jìn)植物生長效果之間存在明顯的正相關(guān)，且固氮和溶磷活性對(duì)于植物生長的影響大于產(chǎn)IAA［65］。正如本研究中l(wèi)zy9雖然產(chǎn)IAA能力不如lzy2，但是其溶無機(jī)磷、解鉀和固氮均強(qiáng)于lzy2，因此其對(duì)黃州蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長的促生效果均強(qiáng)于lzy2。陳崢等的研究則表明，芽胞桿菌促生因子對(duì)植物的促生作用是相互獨(dú)立的，例如，促生因子（解無機(jī)磷、解有機(jī)磷、固氮效能、IAA含量、植酸酶活性、PQQ 濃度）之間無相關(guān)關(guān)系（P>0.05），與番茄種子發(fā)芽率、胚根長、胚芽長也無明顯相關(guān)關(guān)系（P>0.05）［66］，且促生效果好的菌株促生長因子的含量并不一定高，反之也有可能。例如本研究中的lzy7和lzy1，雖然lzy7產(chǎn)促生因子的能力均不如其他菌株，但是其對(duì)蘿卜幼苗生長的影響卻強(qiáng)于lzy1、lzy2和lzy3；而lzy1促生因子含量并不低于lzy2、lzy3和lzy7，但是其促生效果卻不如這3株菌。這可能與lzy7的生長速率顯著快于其他幾株菌，而lzy1的生長速率則顯著低于其余菌株有關(guān)（結(jié)果沒有列出）。本研究還發(fā)現(xiàn)，菌株產(chǎn)IAA的能力與其促進(jìn)蘿卜種子萌發(fā)的效果幾乎呈正相關(guān)。該結(jié)果表明，在無土的種子萌發(fā)階段，產(chǎn)IAA的能力對(duì)于種子萌發(fā)的影響要大于溶磷、解鉀和固氮?？傊偕^程十分復(fù)雜，特定的促生因子起到的效果有限，需要聯(lián)合多種促生因子共同作用才能起到更好的促生效果。然而，具有高效促生能力的微生物菌劑用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不僅能充分利用土壤潛在營養(yǎng)元素，還能減少由于化肥的過度使用造成的土壤退化和環(huán)境污染問題，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究還應(yīng)該結(jié)合菌株生長情況，進(jìn)一步量化其產(chǎn)促生因子的能力。在此基礎(chǔ)上，制備復(fù)合菌劑，以最大限度地提高其對(duì)黃州蘿卜生長發(fā)育的促進(jìn)作用。此外，本研究篩選到的菌株的田間適應(yīng)性也有待進(jìn)一步研究。

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