張鳳麟，黃寧，李雷，陳偉東，季欣悅，包英哲，王鴻斌

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，長(zhǎng)春 130118；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部鹽堿土改良與利用（東北內(nèi)陸鹽堿地）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130118；3.吉林省商品糧基地土壤資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130118；4.吉林省公主嶺市植檢植保站，吉林 公主嶺 136100）

玉米是吉林省主要糧食作物之一，為提高玉米產(chǎn)量，農(nóng)民習(xí)慣施用大量的化肥和除草劑，導(dǎo)致土壤和水體受到污染，土壤微生物結(jié)構(gòu)被破壞，保肥保水能力降低[1]。如何在保證作物產(chǎn)量的同時(shí)，改善和利用黑土地，充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)與糧食作物在黑土的生產(chǎn)潛力，是人們共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

植物根際促生菌（Plant Growth Promoting Rhizobacteria，PGPR）是指自由生活在土壤或附生于植物根系的一類可促進(jìn)植物生長(zhǎng)及其對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用，并能抑制有害生物的有益菌類[2]。PGPR 促生的方式主要有：①通過(guò)微生物固氮過(guò)程，將空氣中的游離氮轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫牡豙3]；②溶磷促生菌通過(guò)釋放有機(jī)酸溶解土壤中難溶的磷元素，使植物獲得可吸收的磷[4]；③解鉀促生菌通過(guò)與礦物質(zhì)接觸的直接作用方式或分泌多種物質(zhì)的間接方式加速土壤中緩效態(tài)鉀向交換性鉀或水溶性鉀轉(zhuǎn)化，便于植物吸收利用[5]。除了促進(jìn)植物吸收三大營(yíng)養(yǎng)元素外，PGPR還有很多直接或間接的促生方式正在被挖掘。陳越等[6]分離篩選出產(chǎn)IAA（吲哚乙酸）能力高達(dá)141 mg·L-1的咸海鮮球菌屬（Jeotgalicoccussp.）m-60，可以促進(jìn)煙草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)。Lau 等[7]研究發(fā)現(xiàn)7 株可抑制土傳病的促生菌，具有產(chǎn)生鐵載體和幾丁質(zhì)酶的能力。明立偉等[8]在測(cè)定促生菌Bam688 時(shí)發(fā)現(xiàn)，該菌株具有提高作物抗氧化特性及維持滲透調(diào)節(jié)平衡的能力。宋揚(yáng)[9]從40 種鹽堿地土著植物的根際土壤中分離得到一株腸桿菌屬細(xì)菌AD2-2，具有較強(qiáng)耐鹽堿能力，能夠分泌酸性物質(zhì)降低植物根際pH 以促進(jìn)鹽堿條件下植株根系生長(zhǎng)。De Araujo 等[10]研究發(fā)現(xiàn)RS59-6菌株具有在水分脅迫下促進(jìn)玉米生長(zhǎng)的潛力。PGPR 菌劑作為一種新型生物肥料，有效推動(dòng)了有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)以及環(huán)境修復(fù)等方面具有良好應(yīng)用前景。但目前已有的文獻(xiàn)很少提及對(duì)除草劑有抗性的促生菌株，篩選出具有對(duì)除草劑具有抗性且有良好促生能力的促生菌，將是微生物菌劑開(kāi)發(fā)的新方向。

鑒于此，本研究從吉林省梨樹縣施用乙草胺的玉米地中，挑選長(zhǎng)勢(shì)良好的玉米植株，收集其根際土壤，分離篩選出了兩株耐乙草胺的優(yōu)勢(shì)菌，對(duì)其進(jìn)行促生功能鑒定分析，并通過(guò)促發(fā)芽試驗(yàn)及盆栽試驗(yàn)探究其在田間施用的可行性，以期為利用微生物增產(chǎn)增效提供優(yōu)質(zhì)的微生物資源和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試土壤

本試驗(yàn)樣品取自吉林省梨樹縣西鳳凰山村，供試土壤為施用乙草胺（東北玉米種植區(qū)最常用的除草劑之一）且長(zhǎng)勢(shì)較好的玉米植株根際土壤。

1.1.2 培養(yǎng)基

LB 培養(yǎng)基（Luria-Bertani 培養(yǎng)基）：NaCl 10 g，蛋白胨10 g，酵母浸粉5 g，去離子水1 000 mL，pH 6.0～7.0。

改良Aleksandrov 培養(yǎng)基[11]：葡萄糖5 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，F(xiàn)eCl30.005 g，CaCO30.1 g，Ca2（PO4）32 g，含鉀礦物3 g，瓊脂20 g，溴百里酚藍(lán)0.1 g，去離子水1 000 mL。

Ashby 無(wú)氮培養(yǎng)基：蔗糖10 g，NaCl 0.12 g，K2HPO4·3H2O 0.5 g，CaCO31 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，去離子水1 000 mL。

NBRIP 培養(yǎng)基：葡萄糖10 g，Ca2（PO4）35 g，MgCl25 g，MgSO4·7H2O 0.25 g，KCl 0.2 g，（NH4）2SO40.1 g，去離子水1 000 mL。

L-TSB 培養(yǎng)基：色氨酸0.1 g，胰酪胨17 g，NaCl 5 g，K2HPO4·3H2O 2.5 g，葡萄糖2.5 g，大豆木瓜蛋白酶水解物3 g，去離子水1 000 mL。

改良CAS 培養(yǎng)基[12]：20%蔗糖溶液1 mL，10%酸水解酪素3 mL，1 mmol·L-1CaCl2100 μL，MgSO42 mL，瓊脂1.8 g，磷酸鹽緩沖液5 mL，CAS染液5 mL。

1.1.3 盆栽樣品

供試玉米品種為鄭單958。

1.2 菌株初步篩選

稱取根際土壤10 g，倒入帶玻璃珠的100 mL 無(wú)菌水瓶中，振蕩20 min，得到土壤懸液，再稀釋1×105倍，備用[13]。根據(jù)乙草胺的大田施用量（5～10 mg·L-1），制作分別含有100、200、300 mg·L-1乙草胺的LB平板，用移液槍吸取100 μL 稀釋液注入平板中，并用涂布棒涂布均勻，每個(gè)濃度重復(fù)3 次，置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。結(jié)合菌落直徑、菌落數(shù)量，選擇優(yōu)勢(shì)菌落，用平板劃線分離純化3 代后接種到液體LB 培養(yǎng)基中進(jìn)行富集。按1∶4的比例（0.2 mL甘油、0.8 mL菌液）保存于1 mL離心管中，-80 ℃保存。

1.2.1 解鉀菌篩選

將保存的優(yōu)勢(shì)菌株制成菌懸液，采用點(diǎn)接法接種在Aleksandrov 固體培養(yǎng)基上，菌落生長(zhǎng)且出現(xiàn)黃色暈圈，則說(shuō)明具有解鉀能力，根據(jù)暈圈大小初步確定菌株解鉀能力強(qiáng)弱。

1.2.2 溶磷菌篩選

將優(yōu)勢(shì)菌株的菌懸液稀釋，涂布于NBRIP 平板培養(yǎng)基上，28 ℃培養(yǎng)72 h，出現(xiàn)透明溶磷圈，則說(shuō)明具有溶磷能力。

1.2.3 固氮菌篩選

采用稀釋涂布法將優(yōu)勢(shì)菌株的菌懸液均勻涂布在Ashby無(wú)氮培養(yǎng)基上，28 ℃培養(yǎng)7 d，可以生長(zhǎng)則視為具有固氮能力，根據(jù)菌落生長(zhǎng)直徑判斷其固氮能力大小。

1.2.4 IAA分泌菌篩選

將具有以上功能的優(yōu)勢(shì)菌株接種于L-TSB 培養(yǎng)基中，28 ℃、200 r·min-1振蕩48 h 后，8 000 r·min-1離心10 min。采用Salkowski 比色法，通過(guò)反應(yīng)液顏色變化進(jìn)行判斷：顏色變?yōu)榉奂t色為具有分泌IAA 能力，根據(jù)顏色深淺判斷分泌能力強(qiáng)弱。

1.2.5 產(chǎn)鐵載體菌株篩選

將具有固氮、溶磷、解鉀、產(chǎn)IAA 功能的菌株點(diǎn)接于CAS 平板上，置于28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d，若菌株產(chǎn)生鐵載體，CAS 平板應(yīng)由藍(lán)色變?yōu)槌壬ǔ壬F螯合圈），根據(jù)橙色鐵載體暈圈的大小初步確定菌株分泌鐵載體的能力。

1.3 菌株促生能力的定量測(cè)定

1.3.1 菌株解鉀量測(cè)定

將初篩時(shí)有解鉀圈的菌株接種至100 mL Aleksandrov 液體培養(yǎng)基（不含溴百里酚藍(lán)）中，以未接菌的培養(yǎng)基作為空白對(duì)照，30 ℃、100 r·min-1振蕩5 d，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，檢測(cè)培養(yǎng)基pH。10 000 r·min-1離心10 min。上清液用火焰分光光度計(jì)測(cè)定有效鉀含量。

1.3.2 菌株溶磷量測(cè)定

將初篩中出現(xiàn)透明圈的菌株接種于裝有100 mL NBRIP 液體培養(yǎng)基的250 mL 三角瓶中，不接菌的NBRIP 培養(yǎng)液為空白對(duì)照，28 ℃、180 r·min-1振蕩5 d，測(cè)定培養(yǎng)基pH。10 000 r·min-1離心10 min，取2 mL 上清液與1 mL 鉬銻抗混合劑混合后定容至50 mL，反應(yīng)30 min，660 nm比色測(cè)定有效磷含量。

1.3.3 菌株分泌IAA水平測(cè)定

將初篩時(shí)呈粉紅色的反應(yīng)液置于紫外分光光度計(jì)中測(cè)定OD530值，隨后代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算IAA含量。

1.4 菌株鑒定

選取初篩與定量測(cè)定中促生能力較強(qiáng)的2 株優(yōu)勢(shì)菌株，對(duì)其進(jìn)行測(cè)序。利用通用引物27F 和1492R作為上下游引物擴(kuò)增目標(biāo)菌株的16S rRNA 編碼基因，將拼接得到的基因序列上傳NCBI，利用BLAST進(jìn)行同源性序列比對(duì)，采用Mega 7.0軟件中的鄰接法構(gòu)建菌株的系統(tǒng)發(fā)育樹。

1.5 優(yōu)勢(shì)菌株對(duì)玉米的促生效果驗(yàn)證

1.5.1 菌懸液的制備

將篩選的具有促生功能的細(xì)菌菌株接入100 mL的LB 培養(yǎng)基中，28 ℃、150 r·min-1振蕩培養(yǎng)至OD600值約為1.500，用無(wú)菌水將其稀釋至菌體濃度為1×108CFU·mL-1，作為菌懸液備用。

1.5.2 玉米種子的促發(fā)芽試驗(yàn)

挑選大小一致且無(wú)破損的玉米種子，用10%的次氯酸鈉溶液將玉米種子浸泡10 min，再用無(wú)菌水反復(fù)洗滌種子。完成后將種子胚乳向上，平鋪在墊有濕潤(rùn)無(wú)菌紗布的培養(yǎng)皿中，每個(gè)處理100 粒。以無(wú)菌水為對(duì)照，噴施不同菌種的菌懸液。25 ℃恒溫黑暗培養(yǎng)3～5 d。觀察并統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)率。發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。

1.5.3 玉米幼苗促生試驗(yàn)

采用盆栽方式檢測(cè)抗性菌株對(duì)玉米幼苗的促生效果。取玉米種子按上述方法進(jìn)行催芽，待玉米苗長(zhǎng)出3片葉子時(shí)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植物進(jìn)行移栽。在上口徑21.3 cm、高20 cm的圓形花盆中進(jìn)行試驗(yàn)，每盆裝滅菌風(fēng)干土3 kg，種3 顆玉米苗，每個(gè)處理6 盆。共設(shè)6個(gè)處理：空白對(duì)照（CK）；單施乙草胺（A）；單施自制JL7菌劑（JL7）；乙草胺與JL7 菌劑混合（AJL7）；單施自制JL16 菌劑（JL16）；乙草胺與JL16 菌劑混合（AJL16）。移栽前一次性噴施200 mL混合液，其中乙草胺濃度為20 mg·L-1，活菌數(shù)約為1×106CFU·mL-1。盆栽放置于網(wǎng)室中，隨機(jī)擺放，根據(jù)情況施加等量無(wú)菌水。待出現(xiàn)三葉一心后進(jìn)行收樣，測(cè)定并記錄每個(gè)玉米植株的株高、莖粗、根直徑、根長(zhǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株篩選

從玉米根際土壤中分離獲得23 株細(xì)菌，對(duì)各菌株進(jìn)行耐乙草胺試驗(yàn)。根據(jù)初篩時(shí)的生長(zhǎng)情況，將乙草胺最大濃度提高到700 mg·L-1。表1為不同乙草胺濃度下菌株的生長(zhǎng)情況，其中5 株耐乙草胺能力較強(qiáng)的抗性優(yōu)勢(shì)菌株為JL3、JL7、JL9、JL16、JL21，最高抗乙草胺濃度可達(dá)700 mg·L-1。

表1 不同乙草胺濃度下菌株的生長(zhǎng)情況Table 1 The growth of different strains under different acetochlor concentration

2.2 菌株的促生性能

對(duì)5 株抗乙草胺優(yōu)勢(shì)菌進(jìn)行固氮、溶磷、解鉀、分泌IAA、分泌鐵載體的能力測(cè)定。結(jié)果表明：4株菌具有固氮能力，其中JL16 能力較強(qiáng)，生長(zhǎng)菌落數(shù)最多，均值為113.33，與其他4 株菌產(chǎn)生的菌落數(shù)均有顯著差異（P＜0.05）；5株菌均有溶磷功能，但各菌株溶磷效果差異顯著，JL7溶磷指數(shù)（溶磷指數(shù)=透明圈直徑/菌落直徑）高達(dá)4.18，與JL3相比增加了237.10%；4株菌具有解鉀能力，能力從大到小依次為JL7＞JL3＞JL9＞JL16，JL7 的可溶性指數(shù)為16.22，JL16 則為0；JL3 和JL7 的主要代謝產(chǎn)物為IAA，反應(yīng)顏色較深；JL7 和JL16 在CAS 鐵載體檢測(cè)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)出現(xiàn)的橙色光暈較為明顯。圖1 為效果最為明顯的JL7 和JL16兩菌株的促生效果圖。

圖1 部分菌株的促生能力效果圖Figure 1 Renderings of the growth promoting ability of the strains

2.3 可溶性鉀含量的動(dòng)態(tài)變化

由圖2可知，0～24 h為5株菌株的生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期，可溶性鉀含量增加迅速。對(duì)5 株菌株的解鉀量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，溶鉀能力依次為JL3＞JL9＞JL7＞JL16＞JL21＞CK。JL21 的解鉀量最低，為13.50 mg·L-1，JL3 解鉀能力最強(qiáng)，解鉀量高達(dá)47.50 mg·L-1，較CK 增加了295.83%，顯著高于其他處理。24 h后，上清液中可溶性鉀含量仍緩慢增加，這可能是第一批解鉀菌死亡后釋放細(xì)胞內(nèi)的鉀所致。

圖2 不同菌株的解鉀能力Figure 2 The potassium solubilization ability of different strains

在測(cè)定可溶性鉀含量的同時(shí)測(cè)定其pH 值，結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知，JL3、JL7、JL9、JL16 菌株的菌懸液呈酸性，在菌株加入培養(yǎng)基后pH 迅速降低，JL9 最為明顯，其pH 較CK 降低0.57 個(gè)單位，總體呈先快速下降后緩慢上升趨勢(shì)。0～24 h，細(xì)菌快速繁殖，分泌大量強(qiáng)有機(jī)酸[14]，導(dǎo)致pH 極速下降，生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期后菌株濃度保持穩(wěn)定。72 h 后，pH 升高，這可能是溶液中的鉀離子含量增加導(dǎo)致，具體機(jī)制有待進(jìn)一步探究。120 h 后，JL9 的pH 為4.46，與其他菌株之間差異顯著（P＜0.05）。

圖3 解鉀過(guò)程中pH值的變化Figure 3 The change of pH value during potassium dissolution

2.4 可溶性無(wú)機(jī)磷含量的動(dòng)態(tài)變化

由圖4 可知，溶磷量在72 h 后保持穩(wěn)定，120 h后，上清液含磷量大小依次為JL7＞JL3＞JL9＞JL16＞JL21＞CK，JL7 的溶磷量為223.21 mg·L-1，相比CK 增加177.10 mg·L-1。在72 h時(shí)溶磷量略有降低，推測(cè)可能是由于后期培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分缺少，微生物需吸收少部分可溶性磷來(lái)維持生長(zhǎng)。

圖4 不同菌株的溶磷能力Figure 4 The ability of different strains to dissolve phosphorus

微生物富集過(guò)程中會(huì)分泌甲酸、乙酸、乙醇酸等有機(jī)酸，從而降低上清液的pH值，使磷可溶性和有效性增強(qiáng)，供植物吸收和利用。這與圖5 結(jié)果相符，可溶性磷含量與pH 呈反比，含量越高，pH 越低。24 h后，JL3、JL7、JL9 這3 株溶磷能力較強(qiáng)的菌株所在的培養(yǎng)基上清液的pH 在不同時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)少量回升，原因可能是微生物本身具有一定的調(diào)節(jié)pH 的能力，釋放了氨基氮或產(chǎn)生的酸被微生物利用，導(dǎo)致pH 有一定上升。

圖5 溶磷過(guò)程中pH值的變化Figure 5 The change of pH value during phosphorus dissolution

2.5 分泌IAA能力測(cè)定

由圖6可知，JL3和JL7兩菌株產(chǎn)IAA的能力顯著高于其余3 株菌，IAA 產(chǎn)量分別為82.10 mg·L-1和82.40 mg·L-1。由于不同菌株的代謝產(chǎn)物不同，可以推斷JL3 和JL7 通過(guò)吲哚-3-丙酮酸酯（IPyA）途徑[15]合成大量IAA，故IAA 為其主要代謝產(chǎn)物。JL16 也能夠產(chǎn)生IAA，但產(chǎn)量不大，故IAA 為其次要代謝產(chǎn)物，而JL9、JL21則不分泌IAA。

圖6 不同菌株產(chǎn)IAA的能力Figure 6 IAA production capacity of different strains

2.6 優(yōu)勢(shì)菌株16S rRNA分子鑒定

對(duì)5株菌的促生能力進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖7所示。JL3、JL7、JL16 這3 株菌的綜合能力較強(qiáng)，而JL7 與JL16 對(duì)乙草胺的抗性最強(qiáng)，所以對(duì)這2 株菌進(jìn)行測(cè)序，并將獲得的16S rRNA 基因序列上傳NCBI 進(jìn)行BLAST 比對(duì)，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，結(jié)果如圖8 所示。由圖8 可知，JL7 為腸桿菌屬（Enterobactersp.），JL16 為醋菌屬（Acetobactersp.）。

圖7 不同菌株的促生能力Figure 7 Growth promoting ability of different strains

2.7 菌株對(duì)玉米種子的促發(fā)芽作用

表2 為不同處理對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響。由表2 可知，接種JL7 組的發(fā)芽速度較快，培養(yǎng)72 h 后，發(fā)芽率為81.75%。與CK 相比，JL7 和JL16 組的72 h發(fā)芽率分別增長(zhǎng)了9.42、3.84 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）。培養(yǎng)120 h 后，3 個(gè)處理的發(fā)芽率表現(xiàn)為JL7＞JL16≈CK，JL7 比CK 增加6.51 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）。以上結(jié)果說(shuō)明，JL7 與JL16 菌株對(duì)玉米種子發(fā)芽有顯著的促進(jìn)作用，可以提高發(fā)芽率，其中JL7菌株能力最強(qiáng)。

經(jīng)處理后的玉米種子長(zhǎng)勢(shì)如圖9 所示。對(duì)這些玉米種子的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表3 所示。接種JL16 組的長(zhǎng)勢(shì)最好，與CK 相比，芽長(zhǎng)顯著增加52.53%（P＜0.05），根長(zhǎng)增加23.22%，但無(wú)顯著差異。接種JL7組的芽長(zhǎng)比CK組增加28.16%，根長(zhǎng)比CK組減少12.31%，但差異不顯著。經(jīng)分析可知，JL7 與JL16 菌株均對(duì)玉米地上部生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，JL16 可以促進(jìn)根系發(fā)育，但JL7 可能由于分泌了某些生長(zhǎng)素，出現(xiàn)抑制根系生長(zhǎng)的現(xiàn)象。

圖9 JL7、JL16對(duì)玉米種子發(fā)芽的促進(jìn)作用Figure 9 Growth promoting effect of JL7，JL16 strains on maize seed germination

表3 不同處理對(duì)玉米種子芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)的影響Table 3 Effects of different treatments on seed bud length and root length of maize

2.8 菌株對(duì)玉米植株生長(zhǎng)的促進(jìn)作用

玉米盆栽試驗(yàn)結(jié)果如圖10所示，表4為不同處理對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，JL7 和JL16 對(duì)玉米株高、莖粗、根長(zhǎng)、根直徑均有不同程度的促進(jìn)作用，且在土壤中仍對(duì)乙草胺有一定抗性。當(dāng)JL7 菌株單獨(dú)接種時(shí)，玉米幼苗的根直徑和莖粗顯著大于CK，分別增加68.63%、30.67%，但其余指標(biāo)增加不明顯，且根長(zhǎng)仍低于CK，與促發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果吻合。由此推測(cè)，JL7 菌株會(huì)產(chǎn)生某種生長(zhǎng)素起到壯根壯苗的效果，但會(huì)在幼苗期抑制根系生長(zhǎng)。單獨(dú)接種JL16 菌株時(shí)，根直徑、根長(zhǎng)、莖粗、株高分別比CK 增加47.06%、28.61%、20.77%、21.53%。單獨(dú)施用乙草胺時(shí)，玉米幼苗的根系生長(zhǎng)受阻，莖粗較小，該結(jié)果與Li等[16]的研究結(jié)果相符，原因可能是玉米種子與乙草胺在土壤中接觸，對(duì)乙草胺有一定的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)[17]。加入JL7 和JL16（處理AJL7、AJL16）后，乙草胺毒性明顯減弱，說(shuō)明兩個(gè)菌株在與乙草胺混合后仍存活并起到促生作用。

圖10 不同處理對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響Figure 10 Effects of different treatments on maize growth

表4 不同處理對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響Table 4 Effects of different treatments on growth of maize seedlings

3 討論

植物促生菌具有改善土壤營(yíng)養(yǎng)環(huán)境[18]、分泌植物生長(zhǎng)激素[19]以及產(chǎn)生能夠抑制病原菌的抗生素、溶解酶等[20-21]作用，已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

本研究從施用乙草胺的玉米根際土壤樣品中分離獲得了23 株細(xì)菌，通過(guò)乙草胺抗性試驗(yàn)，挑選出5株在含有較高濃度乙草胺的培養(yǎng)基中依然存活的抗性優(yōu)勢(shì)菌株，其中JL16的最高乙草胺耐受濃度為700mg·L-1，略高于陳森等[22]在施用乙·芐復(fù)配制劑的稻田土壤中分離篩選的黏質(zhì)沙雷式菌（Serratia marcescens）、惡臭假單胞菌（Pseudomonas putida）和硝化還原假單胞菌（Pseudomonas nitroreducens）（耐受濃度600 mg·L-1）。羅瑋等[23]分離獲得了一株能以乙草胺為唯一碳氮源的銅綠假單胞菌，在200 mg·L-1乙草胺濃度下可以正常存活。目前已有研究大多探究乙草胺抗性菌株的降解途徑及機(jī)理，而關(guān)于菌株既可以耐乙草胺又具備促生功能的研究鮮有報(bào)道。

通過(guò)不同的促生功能試驗(yàn)，本研究發(fā)現(xiàn)5 株細(xì)菌的固氮、溶磷、解鉀、分泌鐵載體、分泌IAA 能力有不同程度的差異。綜合能力最強(qiáng)的兩株菌分別為腸桿菌屬的JL7 和醋菌屬的JL16。呂朝陽(yáng)等[24]曾篩選出一株有分泌IAA 和溶磷能力且對(duì)番茄有促生作用的陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae），王雪玲[25]研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)抗生素抗性誘導(dǎo)后的5 株腸桿菌屬細(xì)菌有較高的溶鎘能力，且對(duì)油菜和芥菜有促生作用，而對(duì)醋菌屬菌株的研究主要圍繞固氮作用開(kāi)展[26-27]。

在解鉀試驗(yàn)中，5 種菌株作用后的培養(yǎng)基上清液中可溶性鉀含量呈緩慢持續(xù)增加狀態(tài)，該結(jié)果與Ebrahimi 等[28]的研究結(jié)果吻合，這是由于解鉀菌在分解鉀長(zhǎng)石粉時(shí)，一部分鉀存在于上清液中，另一部分被微生物細(xì)胞同化，積累在菌體中。部分微生物死亡后，不斷釋放細(xì)胞內(nèi)的可溶性鉀，一段時(shí)間后可溶性鉀含量仍增加。這也可以解釋pH先下降后上升的原因，微生物富集過(guò)程會(huì)分泌大量有機(jī)酸[29]，從而降低上清液的pH值，但由于可溶性鉀含量仍緩慢增加，故pH也有緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

經(jīng)過(guò)鑒定，耐乙草胺且促生能力最強(qiáng)的JL7 和JL16 菌株分別為腸桿菌屬（Enterobactersp.）和醋菌屬（Acetobactersp.）。目前已報(bào)道的植物根際促生菌大多為芽孢桿菌屬（Bacillus）、假單胞菌屬（Psewdomonas）、伯克霍氏菌屬（Burkholderia）等[30-31]，而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外鮮見(jiàn)腸桿菌屬（Enterobacter）和醋菌屬（Acetobacter）作為植物根際促生菌的報(bào)道，其對(duì)乙草胺抗性等的相關(guān)報(bào)道更是少之又少。

盆栽試驗(yàn)中2 株細(xì)菌的促生能力結(jié)果表明，2 種菌株均對(duì)玉米種子的發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。但JL7 出現(xiàn)了促進(jìn)根系粗壯但抑制根伸長(zhǎng)的情況，推測(cè)其可能分泌了某種壯根的生長(zhǎng)素，但是會(huì)影響根系縱向發(fā)育，其機(jī)理尚不明確，有待進(jìn)一步研究。在促生能力測(cè)定時(shí)，JL7 的綜合能力強(qiáng)于JL16，但在盆栽試驗(yàn)中，施入JL16 菌懸液的處理卻長(zhǎng)勢(shì)更好，可能由于土壤的酸堿度和原有無(wú)機(jī)鹽含量更適合JL16 菌株的生長(zhǎng)繁殖，并且可能存在降解殘留乙草胺的情況，在后續(xù)研究中會(huì)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行深入研究。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定菌株的乙草胺抗性、促生能力及施加菌株對(duì)植株形態(tài)的影響，得到以下結(jié)論：

（1）篩選得到的2株優(yōu)勢(shì)菌株JL7和JL16，耐乙草胺濃度高達(dá)700 mg·L-1，并且在溶磷、解鉀、固氮、產(chǎn)IAA、產(chǎn)鐵載體方面均具有較強(qiáng)能力。

（2）經(jīng)16S rRNA 分子鑒定，JL7 為腸桿菌屬（Enterobactersp.），JL16為醋菌屬（Acetobactersp.）。

（3）JL7、JL16 可以顯著提高玉米種子的發(fā)芽率、縮短種子發(fā)芽時(shí)間，并且對(duì)玉米幼苗的根長(zhǎng)、根直徑、莖粗、株高等生長(zhǎng)性狀有顯著促進(jìn)作用。

綜上所述，本研究分離得到的JL7、JL16 菌株既可以減輕乙草胺對(duì)植株的危害，還能進(jìn)一步促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育，具有良好的應(yīng)用前景。研究可豐富植物促生菌的種類，為開(kāi)發(fā)研制新的微生物源植物生長(zhǎng)劑及微生物肥料提供原材料。