馮健茹,俄文慧*,朱秀玲,周春燕,馬仕萌, 李明鵬,丁延芹,杜秉海,汪城墻**

一株棲稻假單胞菌NYCS1-5的鑒定及其對(duì)玉米的耐鹽促生功能

馮健茹1,俄文慧1*,朱秀玲1,周春燕2,馬仕萌1, 李明鵬3,丁延芹1,杜秉海1,汪城墻1**

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/山東省鹽堿地植物-微生物聯(lián)合修復(fù)工程技術(shù)研究中心/山東省農(nóng)業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 泰安 271018 2. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院/動(dòng)物醫(yī)學(xué)院, 山東 泰安 271018 3. 山東金銘生物技術(shù)有限公司, 山東 鄒平 256200

本試驗(yàn)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室前期保藏的菌株NYCS1-5進(jìn)行了細(xì)胞和菌落形態(tài)鑒定、生理生化分析、耐鹽促生功能研究、16S rDNA系統(tǒng)發(fā)育樹分析，鑒定此菌株為棲稻假單胞菌（）。經(jīng)研究，棲稻假單胞菌NYCS1-5同時(shí)具備較強(qiáng)的解磷和溶磷能力，也具有一定的解鉀能力和產(chǎn)IAA的功能，該菌耐鹽范圍可達(dá)7%。通過玉米營養(yǎng)液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)也研究了菌株NYCS1-5對(duì)玉米在有鹽（100 mmol/L NaCl）、無鹽條件下的促生功能，記錄玉米在生長第4、10和12 d的株高和根長生長狀況。在有鹽條件下，玉米生長10 d時(shí)，菌株NYCS1-5處理組的玉米生理株高和根長分別提高了21.36%和16.64%，均達(dá)到顯著性差異，菌株NYCS1-5表現(xiàn)出對(duì)玉米的耐鹽促生功能。在無鹽條件下，菌株NYCS1-5對(duì)玉米生理株高及根長也表現(xiàn)出了一定的促進(jìn)作用；玉米生長12 d時(shí)，菌株NYCS1-5處理組的玉米生理株高增加了17.38%，達(dá)到顯著差異。因此，此棲稻假單胞菌NYCS1-5對(duì)玉米等作物有耐鹽促生應(yīng)用價(jià)值。

棲稻假單胞菌; 菌種鑒定; 玉米; 耐鹽促生

玉米是耕種面積廣、食用價(jià)值高的農(nóng)作物之一，是我國不可缺少的一種糧食作物，也是牛、豬等動(dòng)物的重要飼料，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]。人們普遍認(rèn)為玉米對(duì)環(huán)境條件要求較低，可以在大多數(shù)耕地上種植，然而實(shí)際玉米耐鹽堿能力弱，是一種具有代表性的非鹽生植物[2]，在鹽堿地脅迫下，玉米生長緩慢并且生育期推遲[3]。合理改良鹽堿地對(duì)玉米各項(xiàng)生理指標(biāo)含量的增加及玉米增產(chǎn)有著重要作用。同時(shí)，如何修復(fù)并且有效利用鹽堿地資源也是我國一直以來的研究熱點(diǎn)問題[4]。

生物修復(fù)是利用生物的生命代謝活動(dòng)減少有害物質(zhì)濃度的一種技術(shù)，其成本較低、成效較為顯著并且對(duì)環(huán)境影響較小[5]。其中，微生物菌肥具有卓越的土壤改良、植物促生和綠色安全的環(huán)境親和力，因此施加微生物菌肥成為應(yīng)對(duì)鹽堿地問題備受青睞的有效手段[6]。微生物資源宏大，但用于生產(chǎn)微生物肥料的菌種資源卻仍有限[7]。植物根際促生菌[8,9]（Plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）是指在植物根系的土壤中存在并且進(jìn)行繁殖的有益菌群，可通過多種作用機(jī)制來促進(jìn)植物的生長，如產(chǎn)植物激素、生物固氮、促進(jìn)植物與其它有益微生物共生等等[10,11]。將植物根際促生菌接種于植物根際可以有效促進(jìn)植物生長，提高植物對(duì)干旱、鹽堿等逆境脅迫的抵抗能力[12,13]。

假單胞菌屬()是植物根際防治及促生的優(yōu)選菌種之一[14]，典型代表有銅綠假單胞菌()、惡臭假單胞菌()[15]、熒光假單胞菌（）[16]和施氏假單胞菌（）[17]等。假單胞菌屬的菌株對(duì)多種作物具有生防作用，例如，Pham VT等[18]溫室實(shí)驗(yàn)證明還具有固氮促生功能，A1501可以和水稻根部結(jié)合促進(jìn)水稻的生長[19]；KT2440可以改善鹽脅迫下土壤中大豆和玉米植物的生長。棲稻假單胞菌（）中的有些菌株曾被證實(shí)具有PGPR功能促進(jìn)一些植物的生長[20]，例如，菌株P(guān)GP01對(duì)梨屬體外生根和植株生長具有有益影響，可作為IBA的替代品應(yīng)用于體外組織培養(yǎng)[21]。截至目前，在國內(nèi)的研究更少[22]，的確切促生功能尚未完全解析，對(duì)玉米的耐鹽促生研究尚未開展。本實(shí)驗(yàn)室前期保藏了一株菌NYCS1-5，鑒定為，具有PGPR的典型功能特征，將菌株NYCS1-5與玉米植株結(jié)合，發(fā)現(xiàn)在有無鹽條件下對(duì)玉米有明顯促生功能。此菌為新型微生物菌劑的研發(fā)提供有效的菌種資源，助力緩解土壤鹽堿化問題。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1菌株NYCS1-5由本實(shí)驗(yàn)室保藏

1.1.2 培養(yǎng)基與試劑LB培養(yǎng)基：蛋白胨10 g，酵母粉5 g，NaCl 10 g，瓊脂15-～20 g，定容至1000 mL，調(diào)節(jié)pH為7.0。121 ℃滅菌20 min。

有機(jī)磷細(xì)菌培養(yǎng)基：葡萄糖10 g，硫酸銨0.5 g，酵母浸粉0.5 g，氯化鈉0.3 g，氯化鉀0.3 g，硫酸鎂0.3 g，硫酸亞鐵0.03 g，硫酸錳0.03 g，卵磷脂0.2 g，磷酸鈣1 g，瓊脂15 g，定容至1000 mL。121 ℃滅菌20 min。

無機(jī)磷細(xì)菌培養(yǎng)基：蔗糖5 g，硫酸鎂0.5 g，硫酸鈣0.1 g，磷酸氫二鈉20 g，氯化鐵0.005 g，定容至1000 mL。

硅酸鹽細(xì)菌培養(yǎng)基：蔗糖5 g，硫酸鎂0.5 g，硫酸鈣0.1 g，磷酸二氫鈉2.0 g，氯化鐵0.005 g，玻璃粉1 g，瓊脂15 g，定容至1000 mL。

R2A培養(yǎng)基：干酪素10 g，酵母粉0.5 g，葡萄糖0.5 g，蛋白胨0.5 g，可溶性淀粉0.5 g，磷酸氫二鉀0.3 g，硫酸鎂0.05 g，丙酮酸鈉0.3 g，L-色氨酸0.2 g，定容至1000 mL。

淀粉培養(yǎng)基：可溶性淀粉2 g，蛋白胨10 g，氯化鈉5 g，瓊脂15～20 g，定容至1000 mL。

甲基紅實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基：蛋白胨 5 g，葡萄糖 5 g，氯化鈉 5 g，定容至 1000 mL;

霍格蘭工作液：50×大量元素母液A、大量元素母液B、鐵鹽溶液、微量元素溶液；（注：大量元素母液A：四水合硝酸鈣945 mg/L、硝酸鉀506 mg/L、硝酸銨80 mg/L；大量元素母液B：硫酸鎂493 mg/L、磷酸二氫鉀136 mg/L；鐵鹽溶液：七水合硫酸亞鐵2.78 g、乙二胺四乙酸二鈉2.73 g、蒸餾水500 mL，兩種試劑分別溶解混合；微量元素溶液：碘化鉀0.83 mg/L、硼酸6.2 mg/L、硫酸錳22.3 mg/L、硫酸鋅8.6 mg/L、鉬酸鈉0.25 mg/L、硫酸銅0.025 mg/L、氯化鈷0.025 mg/L）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菌株的分離純化與形態(tài)特征觀察將保藏在甘油管的菌株NYCS1-5采用梯度稀釋、三區(qū)劃線[23]的方法進(jìn)行分離純化。選擇長勢(shì)優(yōu)良的單菌落在LB培養(yǎng)基上三區(qū)劃線，置37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)12～24 h。長出單菌落后，觀察其大小、質(zhì)地光澤度、粘稠度、顏色、透明度、形態(tài)、邊緣結(jié)構(gòu)、凸起程度[24]等特性。采用革蘭氏染色[25]方法對(duì)菌株進(jìn)行染色，并在顯微鏡下觀察菌體細(xì)胞顏色及形態(tài)大小。

1.2.2 菌株的生理生化特性及促生功能鑒定（1）菌株常規(guī)生理生化特性鑒定采用海博生物公司的細(xì)菌微量生化鑒定管進(jìn)行。

（2）解鉀能力鑒定用牙簽挑取單菌落于硅酸鹽細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，將解鉀培養(yǎng)基于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)1～2 d，觀察培養(yǎng)基中是否有油滴狀菌落出現(xiàn)。出現(xiàn)油滴狀為陽性，具有解鉀能力；不出現(xiàn)油滴狀為陰性，無解鉀功能[26]。

（3）解磷能力鑒定用牙簽挑取單菌落于有機(jī)磷細(xì)菌培養(yǎng)基中，置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3～5 d，觀察平板中是否有解磷透明圈出現(xiàn)。出現(xiàn)透明圈呈陽性，表明具有解磷能力；不出現(xiàn)透明圈為陰性，不具解磷功能[27]。

（4）溶磷能力鑒定用牙簽挑取單菌落在無機(jī)磷細(xì)菌培養(yǎng)基中，置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3～5 d，觀察培養(yǎng)基中是否有透明圈出現(xiàn)。出現(xiàn)透明圈呈陽性，表明菌株具有溶磷能力；不出現(xiàn)透明圈為陰性，即不具溶磷功能[28]。

（5）水解淀粉能力的測(cè)定用牙簽挑取單菌落在淀粉水解培養(yǎng)基中，于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h。長出單菌落后，在單菌落周圍滴加碘液，觀察是否出現(xiàn)透明圈，出現(xiàn)透明圈呈陽性，能水解淀粉；不出現(xiàn)透明圈則為陰性，即不能水解淀粉[29]。

（6）甲基紅實(shí)驗(yàn)從LB固體培養(yǎng)基取單菌落于甲基紅液體培養(yǎng)基中，置于37 ℃、180 rpm/min搖床培養(yǎng)24 h，滴加甲基紅試劑，觀察顏色變化。如果溶液變?yōu)辄S色為陰性，溶液變?yōu)榧t色為陽性。

（7）產(chǎn)IAA能力測(cè)定用牙簽取單菌落于含有L-色氨酸的R2A液體培養(yǎng)基中，置于28 ℃、180 rpm/min搖床培養(yǎng)4 d。在白色陶瓷板上滴加50 μL菌懸液，再加入50 μL的Salkowski比色液，同時(shí)用50 mg/L的IAA加入Salkowski比色液作為陽性對(duì)照。將白色陶瓷板在室溫黑暗中放置30 min，觀察顏色變化。若顏色變紅，表示該菌株具有產(chǎn)生IAA的功能[30]。

1.2.3 菌株NYCS1-5的16S rDNA測(cè)序菌株NYCS1-5的DNA用細(xì)菌基因組試劑盒[29]提取。利用引物 27F/1492R（正向引物序列：5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’；反向引物序列：5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’[31]進(jìn)行16S rDNA序列擴(kuò)增。將樣品送至青島睿博興科公司進(jìn)行測(cè)序，得到測(cè)序結(jié)果在NCBI網(wǎng)站進(jìn)行比對(duì)，并通過MEGA5構(gòu)建進(jìn)化樹。

1.2.4 菌株NYCS1-5抗鹽譜測(cè)定挑取菌株NYCS1-5單菌落接種在不同NaCl濃度梯度的固體LB平板上，NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%、1%、2%、4%、6%、7%、8%，進(jìn)行三區(qū)劃線，培養(yǎng)72 h觀察菌落生長狀況。

1.2.5 玉米培養(yǎng)液實(shí)驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理組：（1）CK組：空白對(duì)照，不加菌、不加鹽，即 0 mmol/L NaCl營養(yǎng)液；（2）CB組：加菌、不加鹽，即0 mmol/L NaCl營養(yǎng)液+菌株NYCS1-5菌懸液；（3）CS組：不加菌、加鹽，即100 mmol/L NaCl營養(yǎng)液；（4）CBS組：加菌、加鹽，即為100 mmol/L NaCl營養(yǎng)液+菌株NYCS1-5菌懸液。(注：加菌處理指的是玉米種子在菌液中沾菌NYCS1-5接種，菌液濃度106cfu/mL)

1.2.6 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)方法數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)處理采用Excel2010和SPSS2020，圖形繪制采用Origin2010等軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株NYCS1-5菌落和細(xì)胞形態(tài)特征

將菌株NYCS1-5劃線到LB固體培養(yǎng)基，觀察菌落的形態(tài)特征，如圖1A所示。菌株NYCS1-5菌落呈黃色，形成的菌落表面皺起、邊緣不整齊、不透明、粘稠度較低、易挑起。經(jīng)革蘭氏染色，如圖1B所示，菌株NYCS1-5為革蘭氏陰性菌，細(xì)胞形態(tài)為桿狀。

圖1 菌株NYCS1-5的菌落和細(xì)胞形態(tài)（放大倍數(shù)10×100）

2.2 菌株NYCS1-5的生理生化特征及促生功能

使用細(xì)菌微量生化鑒定管鑒定菌株NYCS1-5的生理生化特征，結(jié)果如表1所示。其中，葡萄糖、阿拉伯糖、麥芽糖、半乳糖生化管為黃色，衛(wèi)矛醇半固體發(fā)酵管呈黃色，賴氨酸脫羧酶肉湯、鳥氨酸脫羧酶肉湯為紫色，為陽性，表明可以利用或發(fā)生反應(yīng)；乳糖發(fā)酵管呈紫色，ONPG呈白色，蔗糖發(fā)酵管呈綠色，D-纖維二糖、鼠李糖、山梨醇呈藍(lán)綠色，硫化氫生化管呈無色，色氨酸肉湯不變紅，MR-VP生化管呈黃色，棉子糖發(fā)酵管呈綠色，水楊苷生化管為紫色，為陰性，表明不可以利用或不發(fā)生反應(yīng)。

對(duì)菌株NYCS1-5的部分促生功能進(jìn)行鑒定。淀粉水解實(shí)驗(yàn)中，淀粉培養(yǎng)基中不出現(xiàn)透明圈，呈陰性；甲基紅實(shí)驗(yàn)中溶液呈現(xiàn)黃色，為陰性。測(cè)定解鉀能力時(shí)，培養(yǎng)基上有油滴狀菌落，為陽性；產(chǎn)生長素能力測(cè)定時(shí)出現(xiàn)紅色變化，表示該菌株具有產(chǎn)生IAA的功能，為陽性；測(cè)定解磷能力時(shí)，有機(jī)磷培養(yǎng)基中呈現(xiàn)透明圈，為陽性（見圖2A）。測(cè)定溶磷能力時(shí)，無機(jī)磷培養(yǎng)基出現(xiàn)透明圈，為陽性（見圖2B）。菌株NYCS1-5具有解鉀、解磷、溶磷和產(chǎn)生長素能力，有助于土壤養(yǎng)分活化及促進(jìn)植物生長。

表1 棲稻假單胞菌NYCS1-5的生理生化特性及促生功能

注：表內(nèi)“+”表示為陽性，“-”表示為陰性。Note: “+”represents positive；“-” represents negative.

圖2 菌株NYCS1-5解有機(jī)磷

（A）和溶無機(jī)磷Dissolved inorganic phosphorus（B）出現(xiàn)的透明圈 Transparent circle

2.3 菌株NYCS1-5的分子生物學(xué)鑒定

測(cè)定菌株NYCS1-5的16S rDNA序列并提交到NCBI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)。找出7株不同種類且相似度在98%以上模式菌株的16S rDNA序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。選取模式菌株：棲稻假單胞菌((NR_115005.1))、耐冷假單胞菌((NR_042191.1))、食油假單胞菌((NR_043423.1))、施氏假單胞菌((MT027239.1))、稻假單胞菌((NR_133023.1))。所得結(jié)果見圖3。由系統(tǒng)發(fā)育樹可知，所篩選菌株1-5與棲稻假單胞菌()最為接近。

圖3 依據(jù)16SrDNA序列構(gòu)建的菌株NYCS1-5的系統(tǒng)發(fā)育樹

2.4 菌株NYCS1-5抗鹽譜測(cè)定

挑取菌株NYCS1-5單菌落于含有不同濃度梯度NaCl的LB培養(yǎng)基中，于37 ℃培養(yǎng)72 h。菌株NYCS1-5在含質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%～7%的NaCl培養(yǎng)基中均能生長（如圖4），在含質(zhì)量分?jǐn)?shù)8% NaCl的培養(yǎng)基中不能生長。

圖4 菌株NYCS1-5在不同濃度NaCl培養(yǎng)基上的生長結(jié)果

注：A含0% NaCl濃度；B含1% NaCl濃度; C含2% NaCl濃度; D含4% NaCl濃度; E含6% NaCl濃度; F含7% NaCl濃度;G含8% NaCl濃度。

Note: A is 0% NaCl concentration; B is 1% NaCl concentration; C is 2% NaCl concentration; D is 4% NaCl concentration; E is 6% NaCl concentration; F is 7% NaCl concentration; G is 8% NaCl concentration.

2.5 菌株NYCS1-5對(duì)玉米的耐鹽促生能力測(cè)定

圖5 菌株NYCS1-5對(duì)玉米的促生作用

注：CK為對(duì)照組，無菌無NaCl；CB組為有菌無NaCl；CS組為無菌有NaCl；CBS組為有菌有NaCl。A, B, C, D為第4 d生長狀況；E, F, G, H為第10 d生長狀況；I, J, K, L為第12 d生長狀況。

Note: CK was the control group, without NaCl and strain 1-5; CB group had strain 1-5 without NaCl; The CS had NaCl without strain 1-5. The CBS had strain1-5 and NaCl. A, B, C and D are the growth conditions on the fourth day; E, F, G and H are the growth conditions on the tenth day; I, J, K and L are the growth conditions on the twelfth day.

菌株NYCS1-5對(duì)玉米具有一定的耐鹽促生功能，玉米植株生長結(jié)果見圖5，促生指標(biāo)見圖6。

注：A第4 d株高；B為第四天根長；C為第10 d株高；D為第10 d根長；E為第12 d株高；F為第12 d根長。

Note: A represents height of the fourth day; B represents root length of the fourth day; C represents height of the tenth day; D represents root length of the tenth day; E represents height of the twelfth day; F represents root length of the twelfth day.

在玉米生長第4 d時(shí)，生理株高方面，與CK相比，CB組、CS組和CBS組分別減少了0.17%、50.51%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）和53.79%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）。在根長方面，與CK相比，CB組、CS組和CBS組分別減少了14.48%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）、27.65%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）和34.89%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）。根據(jù)第4 d測(cè)得數(shù)據(jù)分析可得：在幼苗生長初期，菌株1～5在無NaCl和有NaCl的條件下，對(duì)玉米生長都表現(xiàn)出了一定的抑制作用。

在玉米生長第10 d時(shí)，生理株高方面，與CK組相比，CB組增加了7.19%；與CS相比，CBS組增加了21.36%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）。在根長方面，與CK組相比，CB組增加了3.30%；與CS相比，CBS組增加了14.48%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）。根據(jù)第10天測(cè)得的數(shù)據(jù)分析可得：在無NaCl和有NaCl條件下，菌株1～5對(duì)玉米幼苗有一定促生作用，并且在有NaCl條件下，促生作用更顯著。

在玉米生長第12 d時(shí)，生理株高方面，與CK組相比，CB組增加了17.38%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）；與CS相比，CBS組增加了17.90%（達(dá)到顯著差異，＜0.05）。在根長方面，與CK組相比，CB組增加了1.58%；與CS組相比，CBS組增加了12.02%。根據(jù)第12 d測(cè)得的數(shù)據(jù)分析可得：在無NaCl和有NaCl條件下，菌株1-5對(duì)玉米幼苗有一定促生作用，并且在生理株高方面促生作用更顯著。

3 討論

對(duì)前期保藏的原始菌株NYCS1-5經(jīng)過菌落及細(xì)胞形態(tài)鑒定、生理生化鑒定，16S rDNA測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育樹分析，將該菌株鑒定為棲稻假單胞菌()。該菌可以利用多種碳源，具有解鉀、解磷、溶磷和產(chǎn)生長素能力，有助于土壤養(yǎng)分活化及促進(jìn)植物生長，是潛在的PGPR菌株。

磷是作物生長的必需元素，也是經(jīng)常使用的化肥。土壤中磷元素含量比較高，但是大多是不能被植物利用的固化的有機(jī)和無機(jī)磷[32]，而我們篩選到的菌株NYCS1-5同時(shí)具有活化有機(jī)和無機(jī)磷的能力，對(duì)活化土壤中的磷元素，減少磷肥的使用意義重大。

目前國內(nèi)對(duì)于棲稻假單胞菌的耐鹽促生實(shí)驗(yàn)研究較少。鄒路路[33]將來自昆明核桃疫病幼果的棲稻假單胞菌YKW14進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)菌株YKW14在LB培養(yǎng)基平板上生長良好，在含有2% NaCl的培養(yǎng)基上不能生長，而我們分離的菌株NYCS1-5可以耐受7%的NaCl濃度，可在高鹽條件下生存，也在促進(jìn)植物耐鹽生長方面具有較好的應(yīng)用潛力。我們實(shí)驗(yàn)室首次研究了棲稻假單胞菌對(duì)玉米的耐鹽促生能力，菌株NYCS1-5在0 mmol/L NaCl、100 mmol/L NaCl對(duì)玉米的生理株高和根長方面都有促生作用，并且在100 mmol/L NaCl條件下，對(duì)玉米的促生作用更顯著，具有耐鹽促生功能，初步推斷NYCS1-5可能為一種耐鹽菌，并且可以和玉米建立一種互利共生關(guān)系，使得菌株在一定高鹽濃度下可以促進(jìn)玉米的生長。未來可采用盆栽和田間試驗(yàn)進(jìn)一步揭示菌株NYCS1-5的耐鹽促生功能并在分子水平上揭示部分促生機(jī)理，以增強(qiáng)菌株的應(yīng)用性。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)鑒定出一株棲稻假單胞菌（）NYCS1-5，具有溶磷、解磷、解鉀以及產(chǎn)IAA能力，是PGPR的重要成員。菌株NYCS1-5的耐鹽能力也可達(dá)到7%，可在高鹽條件下發(fā)揮對(duì)植物的促生作用；菌株NYCS1-5對(duì)玉米幼苗有促生作用，并且在有100 mmol/L NaCl存在的條件下促生作用更顯著。綜上，棲稻假單胞菌NYCS1-5在土壤磷元素活化和促進(jìn)植物耐鹽生長等方面具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1] 韋銳.玉米種植技術(shù)的推廣與分析研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2017,37(24):96

[2] 劉暢,孫璐.鹽堿脅迫對(duì)玉米苗期生理指標(biāo)影響的研究進(jìn)展[J].種子科技,2020,38(11):18-19

[3] 王明華.改良劑對(duì)蘇打鹽堿土及玉米生理特性的影響[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2016

[4] 王文團(tuán).耐鹽堿細(xì)菌篩選與生物菌肥對(duì)鹽堿地作物的影響[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2020

[5] 郭偉,薛帥,張哲超,等.生物技術(shù)修復(fù)鹽堿化草地研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通報(bào),2020,36(07):200-208

[6] 李建宏.優(yōu)良植物根際促生菌Gnyt1特性研究及全基因組測(cè)序分析[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2017

[7] 李永斌,李云龍,關(guān)國華,等.植物根際促生菌的篩選、鑒定及其對(duì)小麥的減肥增產(chǎn)效果[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2020,28(8):1471-1476

[8] 李想,劉艷霞,夏范講,等.煙草根際促生菌(PGPR)的篩選、鑒定及促生機(jī)理研究[J].中國煙草學(xué)報(bào),2017,23(3):111-118

[9] Kloepper JW. Relationship of in vitro antibiosis of plant growth-promoting rhizobacteria to plant growth and the displacement of root microflora [J]. Phytopathology, 1981,71(10):1020-1024

[10] 胡雅.微生物菌劑在土地工程中的應(yīng)用[J].綠色科技,2018(18):219-220

[11] Wang C, Zhao D, Qi G,Effects of Bacillus velezensis FKM10 for promoting the growth ofRehd. and Inhibiting[J]. Frontiers in Microbiology, 2020,10:2889

[12] 劉軍輝.復(fù)合微生物制劑對(duì)鹽堿地土壤修復(fù)效果研究[J].河北林業(yè)科技,2016(3):43-45

[13] Liu H, Li YF, Ge K,Interactional mechanisms ofSC2 and pepper (L.) suggested by transcriptomics [J]. BMC microbiology, 2021,21(1):70

[14] Backer R, Rokem JS, Ilangumaran G,Plant growth-promoting rhizobacteria: context, mechanisms of action, and roadmap to commercialization of biostimulants for sustainable agriculture [J]. Frontiers in plant science, 2018,9(5):1473

[15] Kandaswamy R, Ramasamy MK, Palanivel R,Impact ofRRF3 on the root transcriptome of rice plants: Insights into defense response, secondary metabolism and root exudation [J]. Journal of biosciences, 2019,44(4):98

[16] Jiménez JA, Novinscak A, Filion M.LBUM677 differentially increases plant biomass, total oil content and lipid composition in three oilseed crops [J]. Journal of Applied Microbiology, 2020,128(4):1119-1127

[17] Lami MJ, Adler C, Caram-Di Santo MC,MJL19, a rhizosphere-colonizing bacterium that promotes plant growth under saline stress [J]. Journal of Applied Microbiology, 2020,129(5):1321-1336

[18] Pham VT, Rediers H, Ghequire MG,The plant growth-promoting effect of the nitrogen-fixing endophyteA15 [J]. Archives of microbiology, 2017,199(3):513-517

[19] Han Y, Wang R, Yang Z,1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate deaminase fromA1501 facilitates the growth of rice in the presence of salt or heavy metals [J]. Journal of microbiology and biotechnology, 2015,25(7):1119-1128

[20] Belimov AA, Safronova VI, Sergeyeva TA,Characterization of plant growth promoting rhizobacteria isolated from polluted soils and containing 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase [J]. Canadian Journal of Microbiology, 2001,47(7):642-52

[21] Cantabella D, Teixidó N, Segarra G,Rhizosphere microorganisms enhance in vitro root and plantlet development ofand[J]. Planta, 2021,253(4):78

[22] 吳至成,覃西,吳琳,等.一株棲稻假單胞菌海南變種的發(fā)現(xiàn)與鑒定[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2012,28(15):2595-2597

[23] 陳金春,陳國強(qiáng).微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:科學(xué)出版.2005

[24] 東秀珠,蔡妙英.常見細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版,2001:89-115

[25] 鄧景韜.鳳凰河人工濕地中主要細(xì)菌的分離篩選、生理生化特性鑒定及分子鑒定[D].成都:四川師范大學(xué),2009

[26] 詹壽發(fā),盧丹妮,毛花英,等.2株溶磷、解鉀與產(chǎn)IAA的內(nèi)生真菌菌株的篩選、鑒定及促生作用研究[J].中國土壤 與肥料,2017(3):142-151

[27] 陽潔,江院,王曉甜,等.幾株高效溶磷解鉀藥用稻內(nèi)生固氮菌的篩選與鑒定[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2016,24(2):186-195

[28] 江紅梅,殷中偉,史發(fā)超,等.一株耐鹽溶磷真菌的篩選、鑒定及其生物肥料的應(yīng)用效果[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué) 報(bào),2018,24(3):728-742

[29] 劉清兵.一株產(chǎn)蛋白酶解淀粉芽孢桿菌的篩選鑒定及其對(duì)污水凈化作用研究[D].青島:青島科技大學(xué),2016

[30] 馬錦錦.枸杞根際促生細(xì)菌篩選、培養(yǎng)基優(yōu)化及基因組測(cè)序[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2017

[31] Shafi S, Kamili AN, Shah MA,Dynamics of bacterial class Bacilli in the deepest valley lake of Kashmir-the Manasbal Lake [J]. Microbial Pathogenesis, 2017,104:78-83

[32] Hu AY, Xu SN, Qin DN,Role of silicon in mediating phosphorus imbalance in plants [J]. Plants, 2020,10(1):51

[33] 鄒路路,邢獻(xiàn)敏,傅本重.由核桃疫病果實(shí)上分離的一株棲稻假單胞菌YKW14[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2019,32(5):1057-1061

Identification of a StrainNYCS1-5 and Its Growth-promoting Function for Maize on High Saline Condition

FENG Jian-ru1, E Wen-hui1*, ZHU Xiu-ling1, ZHOU Chun-yan2, MA Shi-meng1, LI Ming-peng3, DING Yan-qin1, DU Bing-hai1, WANG Cheng-qiang1**

1.271018,2.271018,3.256200,

By carrying out cell and colony morphology identification, physiological and biochemical analysis, salt-tolerant and growth-promoting function and 16S rDNA phylogenetic tree analysis on the Strain NYCS1-5 preserved in our laboratory, this experiment identified the strain as. The results show that NYCS1-5 has organic and inorganic phosphorus solubilizing ability, a certain potassium solution ability and the ability to produce IAA. The salt tolerance range of the strain can reach up to 7%. Through the maize nutrient solution culture experiment, the growth-promoting function of strain NYCS1-5 on maize under salt (100 mmol/L NaCl) and salt-free conditions was also studied. The growth status of plant height and root length of maize on the 4th, 10th and 12th day of growth were recorded. Under salt conditions, when maize was grown for 10 days, the physiological plant height and root length of maize in the treatment group of strain NYCS1-5 increased by 21.36% and 16.64%, respectively, which reached a significant difference. The strain NYCS1-5 showed salt-tolerant and growth-promoting function of maize. Under salt-free conditions, the strain NYCS1-5 also showed a certain promotion effect on the physiological plant height and root length of maize. When the maize was grown for 12 days, the physiological plant height of maize in the treatment group of strain NYCS1-5 increased by 17.38%, reaching a significant difference. In summary,NYCS1-5 has salt-tolerant and growth-promoting application value for maize and other crops.

; strain identification; maize; salt tolerance and growth promotion

Q939.11+2

A

1000-2324(2021)05-0723-08

2021-07-22

2021-09-10

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31700094,31770115);國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFD0200804)

馮健茹(2000-),女,在讀本科生,主要從事環(huán)境微生物研究. E-mail:fengjr1110@163.com

*同等貢獻(xiàn)作者: 俄文慧(1994-),女,在讀碩士研究生,主要從事環(huán)境微生物研究. E-mail:wenhuiE2020@163.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:wangcq@sdau.edu.cn