覃英 韋江璐 陳炯宇 邢永秀 李楊瑞
摘要:【目的】探討環(huán)境因子對甘蔗內(nèi)生成團泛菌(Pantoea agglomerans)XD20生長及促生特性的影響,為該菌的進一步開發(fā)應(yīng)用提供參考?!痉椒ā繖z測不同pH、氯化鈉濃度、重金屬、化學(xué)試劑及鐵離子濃度、碳源、氨基酸及碳氮比對菌株XD20生長、嗜鐵性能和溶磷性能的影響,并采用正交設(shè)計對碳源、氮源、氯化鈉濃度進行優(yōu)化篩選?!窘Y(jié)果】菌株XD20適宜生長的pH在7左右,超過4%的氯化鈉濃度會抑制其生長;菌株XD20具有一定的重金屬耐受性,可在Mn7+、Cr6+濃度為5~400 mg/L范圍內(nèi)生長;以MSA作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,當(dāng)鐵離子濃度為0~10 μmol/L時,該菌的相對嗜鐵量隨鐵離子濃度升高而升高,當(dāng)鐵離子濃度超過10 μmol/L時,其相對嗜鐵量含量呈降低趨勢。以檸檬酸為碳源、脯氨酸為氮源、碳氮比為3∶1時,有利于菌株XD20嗜鐵素的分泌。不同碳源對菌株生長和溶磷性能的影響結(jié)果表明,有利于該菌生長的碳源排序為甘油>葡萄糖>檸檬酸>蔗糖>蘋果酸;正交試驗結(jié)果表明,供試菌株XD20生長量最大的碳源、氮源和氯化鈉濃度分別為0.1%檸檬酸、0.5 g/L硫酸銨和4%氯化鈉;影響供試菌溶磷能力的因子順序為鈉離子濃度>碳源>氮源,菌株XD20溶磷量最大時的培養(yǎng)條件與其生長量最大時的培養(yǎng)條件一致。【結(jié)論】甘蔗內(nèi)生固氮菌株XD20具有較好的環(huán)境耐受性,鐵離子濃度會影響其生長量和嗜鐵量。以檸檬酸為碳源、脯氨酸為氮源、碳氮比為3∶1時,有利于菌株XD20嗜鐵素的分泌。0.1%檸檬酸、0.5 g/L硫酸銨和4%氯化鈉的培養(yǎng)條件對其生長和溶磷特性的效果最好。
關(guān)鍵詞: 成團泛菌XD20;環(huán)境因子;溶磷;嗜鐵;生長特性
Abstract:【Objective】The effects of environment factors on the growth and growth-promoting characteristics of the endogenous Pantoea agglomerans XD20 from sugarcane were studied to provide a reference for the further development and application of the strain. 【Method】This study tested the growth,siderophore,and phosphorus dissolving capacity of P. agglomerans XD20 under different pH values,sodium chloride concentrations,heavy metals,chemical reagents and iron ion concentrations,carbon sources,exogenous amino acids,and carbon-nitrogen ratios. Orthogonal design was used to optimize the phosphorus dissolving from carbon source,nitrogen source and sodium chloride concentration. 【Result】The suitable pH for the growth of XD20 was about 7. More than 4% sodium chloridecould inhibit the growth of the bacteria. XD20 had a certain tolerance to heavy metals and could grow in the range of Mn7 + and Cr6 + concentration from 5 to 400 mg/L. MSA was used as the basic medium. When the concentration of iron ion was in the range of 0-10 μmol/L, the relative siderophore content of the bacteria increased with the increase of iron ion concentration. However,when the concentration of iron ion was more than 10 μmol/L,the relative siderophore content of the bacteria tended to decrease. When ci-tric acid was added as the carbon source,proline as the nitrogen source,and the ratio of carbon to nitrogen was 3∶1,it was beneficial to the secretion of XD20 siderophore. The effects of different nitrogen sourceson the growth and phosphorus dissolution performance of the strain showed that the suitable carbon source for the growth of the bacteria was glycerol>glucose>citric acid>sucrose>malic acid. The results of the orthogonal test showed that the concentration of carbon source,nitrogen source and sodium chloride with the largest growth of XD20 was 0.1% citric acid,0.5 g/L ammonium sulfate and 4% sodium chloride,respectively. The order of the factors influencing the capacity of phosphate solubilization was sodium ion concentration>carbon source>nitrogen source. The culture conditions of the strain XD20 with the largest phosphate solu-bilization were the same as the largest growth. 【Conclusion】Sugarcane endogenous nitrogen-fixing XD20 has good environmental tolerance, and iron ion concentration can affect its growth and siderophore. When citric acid is used as carbon source, proline as nitrogen source and the ratio of carbon to nitrogen is 3:1, it is beneficial to the siderophore secretion of XD20. The culture conditions of 0.1% citric acid, 0.5 g/L ammonium sulfate and 4% sodium chloride have the best effects on its growth and phosphorus solubility.
0 引言
【研究意義】甘蔗是重要的禾本科糖料作物和可持續(xù)生物燃料來源,對氮磷元素的需求量極大(郭家文等,2012)。植物內(nèi)生菌是指在植物體內(nèi)生活至少一部分時間,而不會對宿主造成明顯傷害的細菌或真菌,具有固氮、促進植物生長、分泌植物激素、抗逆境、促進植物對礦質(zhì)元素吸收及抗病蟲害和逆境等作用(Samuel and Muthukkaruppan,2011)。菌株XD20是本課題組前期從甘蔗中分離獲得的成團泛菌(Pantoea agglomerans),具有固氮、產(chǎn)嗜鐵素、溶磷、產(chǎn)吲哚乙酸(IAA)等促生特性。接種該菌至不同甘蔗品種,對甘蔗的株高、生物量及葉片的葉綠素含量、谷氨酰胺合成酶活性、硝酸還原酶活性及硝態(tài)氮含量均具有促進作用(毛蓮英等,2019),表現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力。因此,明確不同環(huán)境因子對菌株XD20生長及促生特性的影響,對綜合開發(fā)和利用該菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要意義。【前人研究進展】目前在可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的大背景下,研發(fā)、生產(chǎn)及使用高效穩(wěn)定的菌肥日趨得到重視。促生細菌促進植物生長的主要機制是基于菌株可促進植株對營養(yǎng)的獲取、鐵載體生物合成、固氮和激素合成。成團泛菌是產(chǎn)類胡蘿卜素的腸桿菌科(Enterobacteria-ceae)泛菌屬(Pantoea sp.)細菌,可控制植物病害,產(chǎn)生抗生素,促進植物生長或利用其產(chǎn)微生物絮凝劑處理工業(yè)廢水,具有廣泛的應(yīng)用價值(楊勁峰,2013;柯紅嬌等,2014;周小梅等,2016)。但植物內(nèi)生菌或促生菌對植物的作用受多方面因素的影響,這些因素也必然會影響到菌株作用的發(fā)揮。Budzikiewicz(1993)認為培養(yǎng)基的pH影響菌株生長及其嗜鐵和溶磷能力。Gray和Smith(2005)研究表明,不同的重金屬種類和濃度對菌株的影響存在差異,篩選耐重金屬的菌株有利于促進重金屬污染的土壤修復(fù),提高修復(fù)植物的生物量。Kim等(2005)研究報道,菌株MB14產(chǎn)生最大PO43--P溶解性的生長條件為:以8 g/L葡萄糖和2 g/L蔗糖作為碳源,0.1 g/L精氨酸作為氮源。Yu等(2017)研究表明,葡萄糖、pH和Pb(NO3)2能促進菌株的生長和鐵載體的產(chǎn)生。毛蓮英等(2019)報道菌株XD20的最適生長溫度為30 ℃,在pH近為中性時生長良好,能利用硝態(tài)氮和銨態(tài)氮,對高糖濃度有較高適應(yīng)性?!颈狙芯壳腥朦c】國內(nèi)外對促生細菌的研究主要集中于菌株對植株的促生長機制,但對于環(huán)境因子對菌株生長和促生性能的研究較少。目前,對影響成團泛菌菌株XD20生長及發(fā)揮其促生長特性的因子尚未十分清楚?!緮M解決的關(guān)鍵問題】采用單因素和正交試驗,探討不同環(huán)境因子對菌株XD20生長和促生特性的影響,為該菌株的進一步開發(fā)應(yīng)用提供參考。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
1. 1. 1 供試菌株 菌株XD20,為本課題組分離保存。
1. 1. 2 供試培養(yǎng)基 Luria-Bertani(LB)培養(yǎng)基:胰蛋白胨10 g/L,酵母提取物5 g/L,氯化鈉10 g/L,pH 7.0,固體培養(yǎng)基加入20 g/L瓊脂。Pikovaskaias (PKO)培養(yǎng)基:葡萄糖10.0 g,硫酸銨0.5 g,氯化鈉 0.2 g,氯化鉀0.2 g,七水硫酸鎂0.03 g,硫酸錳 0.03 g, 硫酸亞鐵0.003 g,酵母膏0.5 g,瓊脂20 g,蒸餾水1000 mL,pH 6.8~7.0。蔗糖—天冬酰胺(MSA)培養(yǎng)基:蔗糖20.0 g/L,天冬酰氨2.0 g/L,磷酸氫二鉀1.0 g/L,七水硫酸鎂 0.5 g/L。
1. 2 試驗方法
1. 2. 1 不同pH和氯化鈉濃度對菌株XD20生長的影響 配制pH分別為3、5、7、9和氯化鈉終濃度為1%、2%、3%、4%、5%的LB液體培養(yǎng)基,30 ℃培養(yǎng)24 h,在波長600 nm處檢測菌液的OD600,繪制供試菌的生長曲線(馬永強和朱海霞,2019)。
1. 2. 2 不同類型重金屬及其濃度對菌株XD20生長的影響 參照徐秀倩等(2019)的方法,配制LB固體培養(yǎng)基,分別添加KMnO4、NiCl2·6H2O、 K2Cr2O7和CuSO4·5H2O,使 Mn7+、Ni2+、Cr6+和Cu2+濃度梯度為 5、10、20、40、80、100、200和400 mg/L,以純LB培養(yǎng)基為對照,每處理3個重復(fù)。將供試菌接種于上述培養(yǎng)基中,30 ℃培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)24 h后觀察供試菌生長情況,并記錄結(jié)果。
1. 2. 3 不同滅菌試劑對菌株XD20生長的影響 制備化學(xué)滅菌試劑:0.9%生理鹽水,75%乙醇,100%乙醇,0.5%碘酒, 5%苯酚,5%甲醛。圓形濾紙片法:取滅菌的圓形濾紙浸取化學(xué)試劑,然后置于涂布接種供試菌的培養(yǎng)皿中,觀察化學(xué)試劑對菌株的抑菌狀況(肖杭等,2010)。
1. 2. 4 菌株XD20氧化酶和過氧化氫酶檢測 氧化酶檢測:配制1%的四甲基對苯二胺鹽酸鹽溶液,將滅菌的濾紙置于培養(yǎng)皿中,取培養(yǎng)至中期的菌液在濾紙上劃線,若劃線部位在10 s左右變?yōu)樽仙珓t為陽性反應(yīng)。過氧化氫酶檢測:在過夜培養(yǎng)的菌株XD20菌苔滴加1 mL 3%過氧化氫,觀察化學(xué)反應(yīng),如果10 min內(nèi)產(chǎn)生氣泡,為陽性反應(yīng)(龔明福等,2009)。
1. 2. 5 不同碳源、氨基酸和鐵離子濃度對菌株XD20嗜鐵性能的影響 參照趙榮艷等(2013)的方法,選取MSA培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,單因素試驗方法檢測碳源、氨基酸和鐵離子濃度對供試菌嗜鐵性能的影響。碳源試驗以檸檬酸、甘油和葡萄糖代替培養(yǎng)基中的碳源蔗糖。氨基酸試驗以天冬氨酸、丙氨酸和脯氨酸代替培養(yǎng)基中的氮源天冬酰胺。以檸檬酸和脯氨酸作為碳源和氮源,設(shè)置碳氮比分別為3∶1、5∶1、8∶1、10∶1、13∶1和15∶1,1%接種量接種供試菌株,檢測不同碳氮比對供試菌的生長和嗜鐵性能的影響。配置50 mmol/L FeCl3母液,過濾除菌后加入MSA培養(yǎng)基中,使鐵離子終濃度分別為0、1、10和20 μmol/L,1%接種量接種供試菌株,檢測不同鐵離子濃度對供試菌嗜鐵性能的影響。
1. 2. 6 不同碳源、氮源和氯化鈉濃度對菌株XD20 溶磷性能的影響 參照馮瑞章等(2009)的方法,分別配制濃度為1%的檸檬酸、甘油、蘋果酸、蔗糖、葡萄糖作為不同碳源的培養(yǎng)基,采用3因素3水平正交設(shè)計,以碳源、氮源和氯化鈉濃度為變化因素,每因素取3水平,碳源3水平分別為1%的葡萄糖、檸檬酸和甘油;氮源3水平分別為終濃度為0.5 g/L的硫酸銨、硝酸銨和硝酸鈉;氯化鈉濃度3水平分別為2%、3%和4%的氯化鈉。測定不同碳源對固氮菌生長量的影響。溶磷性能測定采用PKO液體培養(yǎng)基(pH 7.0),培養(yǎng)7 d后采用鉬銻抗試劑法測定磷含量,以O(shè)D600表示菌株的生長情況。
1. 3 統(tǒng)計分析
利用SPSS 21.0進行試驗數(shù)據(jù)處理及差異顯著性分析,利用Excel 2010制圖。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同pH和氯化鈉濃度對菌株XD20生長的影響
以O(shè)D600為菌株生長量評價指標(biāo)。由圖1可看出,pH在3~9時,菌株XD20的OD600隨pH的升高呈先上升后下降的變化趨勢,在pH為7時菌株OD600達最大值,表明供試菌適宜生長的pH在7左右;而pH過低(3)或過高(9)時,OD600不足0.10且二者顯著不差異(P>0.05,下同),表明菌株均無法正常生長。鹽耐受性結(jié)果(圖2)顯示,氯化鈉濃度為1%~4%時,隨氯化鈉濃度升高,菌株XD20的OD600增加,當(dāng)氯化鈉濃度超過4%后,菌株的OD600出現(xiàn)下降趨勢,其中1%處理的菌株OD600顯著低于其他濃度處理(P<0.05,下同),其他濃度處理菌株的OD600無顯著差異。因此,該供試菌適宜生長的pH在7左右,較適宜生長的氯化鈉濃度為4%左右,過高的滲透壓對菌株的生長有抑制作用。
2. 2 不同類型重金屬及其濃度對菌株XD20生長的影響
由表1可知,供試菌對Mn7+和Cr6+的耐受性較高,在濃度為5~400 mg/L時均可生長,而在Ni2+終濃度為100 mg/L及以上和Cu2+終濃度為200 mg/L及以上的培養(yǎng)基中均無法生長。說明菌株XD20對Mn7+和Cr6+具有較好的耐受性,但對重金屬Ni2+和Cu2+的耐受性相對較差。
2. 3 不同滅菌試劑對菌株XD20生長的影響
不同滅菌試劑對菌株生長影響的試驗結(jié)果(圖3)顯示,0.9%生理鹽水、75%乙醇和100%乙醇處理的培養(yǎng)基中未出現(xiàn)抑菌圈;0.5%碘酒、5%苯酚和5%甲醛處理的培養(yǎng)基中出現(xiàn)明顯的抑菌圈。可見,該菌對0.9%生理鹽水、70%乙醇和100%乙醇有一定的耐受性,對0.5%碘酒、5%苯酚和5%甲醛無耐受性。
2. 4 菌株XD20氧化酶和過氧化氫酶檢測結(jié)果
用1%四甲基對苯二胺鹽酸鹽溶液檢測固氮菌XD20的氧化酶,未出現(xiàn)紫色反應(yīng),但在新鮮菌苔滴加過氧化氫,出現(xiàn)了明顯的氣泡反應(yīng),表明該菌株具備產(chǎn)生過氧化氫酶的能力,不具備產(chǎn)生過氧化物酶的能力。說明該供試菌株具有為植物消除過氧化氫的潛力。
2. 5 不同碳源、氨基酸和鐵離子濃度對菌株XD20嗜鐵性能的影響
碳源檢測供試菌相對嗜鐵量的結(jié)果(圖4)表明,檸檬酸能顯著增加菌株XD20的相對嗜鐵量,其次是甘油和葡萄糖,蔗糖作為碳源的相對嗜鐵量最低。不同氨基酸對菌株相對嗜鐵量影響的試驗結(jié)果(圖5)表明,脯氨酸對菌株XD20嗜鐵素分泌的增強效果最顯著,其次是丙氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺,且各處理間均差異顯著。不同碳氮比對菌株相對嗜鐵量影響的結(jié)果(圖6)表明,相對嗜鐵量隨碳氮比升高呈波動變化,碳氮比為3∶1時,菌株XD20分泌嗜鐵素最多,其次為碳氮比15∶1和10∶1處理。不同濃度鐵離子對菌株XD20相對嗜鐵量的影響結(jié)果(圖7)表明,在鐵離子濃度為0~10 μmol/L范圍內(nèi),隨著培養(yǎng)基中鐵離子濃度的增加,菌株的相對嗜鐵量也逐漸增加;當(dāng)鐵離子濃度增加至20 μmol/L時,相對嗜鐵量有所降低。說明在一定濃度的鐵離子范圍內(nèi),有助于供試菌株嗜鐵素的分泌。
2. 6 不同碳源、氮源和氯化鈉濃度對菌株XD20溶磷性能的影響
由圖8可看出,供試菌株在以甘油為碳源的培養(yǎng)基中的生長量最大,其次是葡萄糖、檸檬酸、蔗糖和蘋果酸。根據(jù)碳源對固氮菌生長的影響結(jié)果,選擇碳源(葡萄糖、檸檬酸和甘油)、氮源(硫酸銨、硝酸銨和硝酸鈉)和氯化鈉濃度(2%、3%和4%)設(shè)計L9(34)3因素3水平正交試驗(表2),結(jié)果表明,供試菌株XD20生長量最大的碳源、氮源和氯化鈉濃度分別為檸檬酸、硫酸銨、4%氯化鈉(圖9);影響供試菌溶磷能力的因子排序為氯化鈉濃度>碳源>氮源(表3);菌株XD20溶磷量最大時的培養(yǎng)條件為1%檸檬酸,0.5 g/L硫酸銨,4%氯化鈉(圖9)。
3 討論
化肥及農(nóng)藥的長期大量使用對土壤及農(nóng)業(yè)生態(tài)造成嚴重破壞,而生物肥料和生物殺蟲劑作為化學(xué)肥料的替代品之一,具有使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)保持高生產(chǎn)率和促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的潛能(Tilmann et al.,2002)。內(nèi)生菌促進植物生長的機制可分為直接作用和間接作用,直接作用主要包括固氮、溶磷、嗜鐵及產(chǎn)生植物激素等促進植物生長或改變根際土壤中無效元素的形態(tài)使其成為適合植物吸收的元素形態(tài),進而提高植物對土壤中營養(yǎng)元素的吸收(Bhattacharyya and Jha,2012;Geddes et al.,2019);間接作用主要是對病原體和或非生物脅迫具有一定的抵抗力(Beneduzi et al.,2012)。馮瑞章等(2006)研究表明,土壤中施入的磷肥主要以無效態(tài)形式存在,當(dāng)季施入的磷肥利用率一般只有5%~10%。溶磷菌具有溶解難溶性磷酸鹽的能力,但其溶磷能力的強弱受菌株遺傳特性和生長環(huán)境的影響。微生物通過分泌嗜鐵素,高親和力螯合環(huán)境中的鐵離子,不僅可滿足微生物自身生長的需要,增強宿主植物對鐵的吸收,降低環(huán)境中的鐵離子,還可增強促生菌在相關(guān)生態(tài)位的競爭力,抑制有害細菌和真菌的生長(張璐,2014)。菌株XD20是從甘蔗根部分離出的具有較好固氮作用的固氮成團泛菌,同時具有溶磷、分泌鐵載體和植物激素等多種促生長特性,具有較好的應(yīng)用潛力(毛蓮英等,2019)。
影響微生物肥料肥效發(fā)揮、生長和促生特性的環(huán)境因子很多,主要包括pH、溫度、碳源、氮源、鹽濃度、重金屬等,不同微生物對不同環(huán)境因子的選擇適應(yīng)性存在差異(Ramos et al.,2001)。本研究結(jié)果顯示,該菌適宜生長的pH為7,氯化鈉濃度在4%左右。微生物通過合成天然金屬螯合劑(如檸檬酸的代謝途徑),提高植物體對金屬的吸收和利用,或通過隔離系統(tǒng)減少重金屬對植物的毒害作用,加強金屬離子向地上部分的遷移和轉(zhuǎn)移(李瑞等,2014)。馬瑩等(2013)研究表明,微生物可激活植物抗氧化酶活性,分泌高親和力的鐵載體,增加根際鐵的供應(yīng),競爭性地抑制根對重金屬元素的吸收,改變植物對重金屬的吸收、轉(zhuǎn)運和細胞內(nèi)分布,抑制重金屬元素向地上部分轉(zhuǎn)移,提高作物產(chǎn)量。本研究結(jié)果顯示,菌株XD20具有一定的重金屬耐受性,特別是在Mn7+、Cr6+濃度為5~400 mg/L時均可生長,顯示出其對重金屬土壤污染修復(fù)的潛力;同時該菌還具有產(chǎn)生過氧化氫酶的能力,對滲透壓和多個化學(xué)試劑的耐受性也較好。過氧化氫酶是一種常見的影響土壤肥力的功能酶,在污染土壤尤其是酸化土壤中該酶的活性降低會對植物的生長產(chǎn)生不利影響。土壤過氧化氫酶活性的增強與土壤有機物質(zhì)的增加有關(guān),而有機物質(zhì)的增加與土壤微生物有直接關(guān)聯(lián)(Benitez et al.,2005)。該菌具有過氧化氫酶活性,且耐受性響度較好,是否有可能作為一種生物肥料補充酸化土壤中過氧化氫的缺乏還有待進一步研究,同時該菌是否可作為一種潛在的土壤修復(fù)菌株也值得進一步研究。
植物促生細菌促進植物生長的機制之一是菌株可分泌嗜鐵素,溶解無機磷。了解影響菌株分泌嗜鐵素和溶磷的因素,對充分發(fā)揮菌株的促生作用具有重要意義。鐵載體的合成依賴于環(huán)境因子、營養(yǎng)因素及這些因素間的相互作用(楊岑等,2010;張飛官等,2013;Yu et al.,2017)。本研究中不同的鐵離子濃度、碳源、氨基酸和碳氮比對菌株XD20嗜鐵性能影響的結(jié)果顯示,在鐵離子濃度為0~10 μmol/L時,隨著培養(yǎng)基中鐵離子濃度的增加,該菌株的相對嗜鐵量逐漸增加,當(dāng)鐵離子濃度超過10 μmol/L時,供試菌株的相對嗜鐵量呈降低趨勢;檸檬酸為碳源和脯氨酸為氮源能顯著增加菌株XD20的相對嗜鐵量;當(dāng)碳氮比為3∶1時,菌株XD20嗜鐵素的分泌最多??梢?,碳氮比會影響微生物鐵載體獲取鐵的能力,土壤中的碳氮比也必然會影響微生物發(fā)揮其分泌鐵載體的能力。溶磷菌具有溶解難溶性磷酸鹽的能力,但其溶磷能力的強弱受菌株遺傳特性和生長環(huán)境的影響。本研究中不同碳源、氮源和氯化鈉濃度對該菌溶磷性能影響的結(jié)果顯示,供試菌株XD20以檸檬酸為碳源時最適合該菌的生長,影響該菌生長量的碳源、氮源和氯化鈉濃度排序為氮源>碳源>氯化鈉濃度;適合菌株XD20溶磷的培養(yǎng)條件的碳源、氮源和氯化鈉濃度分別為檸檬酸、硫酸銨和4%氯化鈉。El-Badry等(2016)研究證明,細菌溶磷最佳條件為改良PVK培養(yǎng)基培養(yǎng)3 d,以草酸銨為氮源,葡萄糖為碳源,初始pH為7。這些結(jié)果表明碳源和氮源均會影響菌株的分泌鐵載體和溶磷特性,不同來源菌株適宜的發(fā)酵環(huán)境存在差異,這不僅與菌株本身所處的環(huán)境相關(guān),還可能與菌株自身的遺傳特征及來源有關(guān)。目前成團泛菌屬已從水稻、棉花、甘蔗等作物中分離出來,且不同種類的菌株在促進植物生長及提高抗逆性方面已有初步研究(沈德龍等,2002;劉雅琴等,2008;張曉宇等,2017)。本研究初步探討了菌株XD20溶磷和嗜鐵的影響因子,可為該菌開發(fā)為微生物肥料及其肥效發(fā)揮提供參考。但外界環(huán)境對菌株的影響具有不可控性,以及試驗未考慮更加完善的交互作用及發(fā)酵成本,因此試驗結(jié)果對菌株的培養(yǎng)應(yīng)用條件還需進一步完善,也需深入研究菌株對環(huán)境的響應(yīng)機制。
4 結(jié)論
甘蔗內(nèi)生固氮菌株XD20具有較好的環(huán)境耐受性,鐵離子濃度會影響其生長量和嗜鐵量。以檸檬酸為碳源、脯氨酸為氮源、碳氮比為3∶1時,有利于菌株XD20嗜鐵素的分泌。0.1%檸檬酸、0.5 g/L硫酸銨和濃度為4%氯化鈉的培養(yǎng)條件對其生長和溶磷特性的效果最好。
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(責(zé)任編輯 王 暉)