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摘 要

本次实验旨在于通过筛选出土壤中具有嗜铁素活性，解磷活性，产吲哚乙酸活性的植物促生菌，为改良盐碱化土壤作准备。首先通过分离培养基筛选得到642个菌株，再利用筛选培养基进行离体酶活性筛选。根据测定结果可知菌株1gy29的嗜铁素活性最强，水解半径达到2.58cm，菌株2gy31，3gy3解无机磷的活性最强，水解半径达到0.31cm，菌株1gy42解有机磷的活性最强，半径达到0.42cm，此外菌株1gy66，2gy68，3gy132等均具有IAA活性。

关键字：盐碱化，植物促生菌，酶活性

Abstract: This experiment aims at screening plant-growth promoting rhizobacteria with siderophore activity, phosphate solubilizing activity, indole-3-acetic acid activity from saline alkali soil. First, 642 strains were isolated, and then the activity of produce enzyme and metabolites was detected. According to the results, strain 1gy29 showed best siderophore activity which semi diameter of the hydrolyse circle is 2.58cm, strain 2gy31 showed best soluble inorganic phosphorus activity which semi diameter of the hydrolyse circle is 0.31cm, strain 1gy42 showed best soluble organophosphate activity which semi diameter of the hydrolyse circle is 0.42cm, strain 1gy66, 2gy68, 3gy132 are all showed IAA activity.

Keywords: Stalinization, Plant-Promoting Rhizobacteria, Enzyme activity

目录

1 前言 4

2 材料与方法 5

2.1实验材料 5

2.2 培养基 5

2.2.1 分离培养基配方 5

2.2.2 筛选培养基配方 6

2.3 实验方法 6

2.3.1 碱性土壤中细菌的分离 6

2.3.2 细菌产吲哚乙酸（IAA）能力测定 7

3 结果与分析 7

3.1 样本采集结果 7

3.2 碱性土壤中嗜铁素、产IAA、解有机磷、无机磷细菌测定结果 7

3.2.1 碱性生境1中嗜铁素、产IAA、解有机磷、无机磷细菌测定结果 7

3.2.2 碱性生境2中嗜铁素、产IAA、解有机磷、无机磷细菌测定结果 8

3.2.3 碱性生境3中嗜铁素、产IAA、解有机磷、无机磷细菌测定结果 9

3.2.4 碱性土壤中嗜铁素、产IAA、解有机磷、无机磷菌株活性测定结果 9

3.3 碱性土壤细菌测定结果分析 10

结论 11

参考文献 12

致谢 13

1 前言

自古以来土壤是人类用于耕作的主要原料，随着时代的进步，人类对化学农药的依赖越来越大，加以不恰当的灌溉方式，造成土壤严重的盐碱化。目前，盐碱化土壤已成为最为严重的生态环境污染问题之一 ^[1]。土壤的盐碱化使土地大面积的都得不到合理的开发和使用，不仅造成农业上严重的损失，也对经济造成了一定的影响。我国自古以地大物博著称，根据研究数据表明我国的盐碱化土地占约0.3×10⁸hm^2[2]，由此可见我国的土地盐碱化问题甚是严重。根据相关的调查我国的盐碱地主要分布于我国的西北，华北和东北的一些干旱及半干旱地区^[2]。因此这也是造成该些地区经济落后的主要原因。就这些数据显示，进一步表明了改良和减少这些盐碱地成为了当今最为艰巨的任务之一。在这个以生态效益为主的时代，利用生物对盐碱地的改良也就成为了目前很多研究家的热点。

利用微生物的力量来解决土壤盐碱化的问题，不仅体现了当代环保的主题，由于利用微生物作为原材料，没有了化学农药的参与，也是对植物进行了保护。通过生物改良的方法其主要体现为对耐碱性植物和植物促生菌的使用^[2]。其中植物促生菌（Plant-Promoting Rhizobacteria，PGPR）是指生长在植物根际周围且具有促进植物生长功能，防治病毒危害，提高作物产量的细菌^[3]。在植物的根围处也存在着一些促生菌成为植物内生菌^[4]。植物促生菌（PGPR）的种类繁多，据统计数据显示有20多种根际微生物具有促进植物生长以及防治植物病害的功能^[5]。其中包括某些具有溶磷活性，产生分泌吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA），分泌产生一些铁载体的细菌和含有1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-aminocyclo-propane-1-carboxylic,acid,ACC）脱氨酶的植物促生菌^[6]等等。其中一种含有ACC脱氨酶的植物促生菌已被众多科学家用于研究植物促生防病中。其原理为植物在生长过程中会分泌乙烯，乙烯能够抑制茎的增长、促使茎或根变粗和促进茎横向生长的作用，这些又被称作乙烯的三重反应^[7]，但是在植物生长阶段是不需要大量的乙烯的，过量的乙烯会起到负面的作用，因为1-氨基环丙烷-1-羧酸是乙烯合成的关键前体^[8]，当微生物在只有ACC脱氨酶作为唯一的氮源生长发育时，可诱导具有ACC脱氨酶活性的细菌分解ACC脱氨酶，分解ACC，形成α-氨基环丙烷羧基和氨^[9]。因此可通过ACC脱氨酶可以有效的降低乙烯的含量，进而促进植物的生长。本次实验主要是研究土壤中具有嗜铁素活性，产IAA和解磷的植物促生菌对植物生长的作用。

当植物在高盐碱，病害等逆环境中生长时，出于对自身的保护，植物会大量产生乙烯，然而乙烯在植物生长发育中所需的含量少，因此大量的乙烯会抑制植物的根部伸长，从而抑制植物生长^[10] 。吲哚乙酸（IAA）是植物分泌最为普遍的生长素，它参与很多生理生化过程的调节和控制，可以有效的促进细胞的生长，分裂和分化^[11]。利用产IAA的细菌分泌的IAA诱导ACC脱氨酶生成，从而达到降低乙烯浓度^[7]，促进植物根伸长的目的。

铁元素是微生物生长中必不可少的元素，其在微生物DNA的合成占有重要地位。但是大部分的铁元素不能直接被微生物所吸收，尤其是在碱性土壤中，微生物可吸收的铁元素极少，因此嗜铁素在此时起到了转运铁的螯合机制作用^[12]。具有嗜铁素活性的细菌主要产生于高氧低铁的环境中，因而在通风良好的碱性土壤中尤为常见，它们的合成受铁元素含量的影响，其能够特异螯合Fe³ 离子^[12,13]，主要其被分泌到微生物细胞表面或细胞外从而作为螯合因子来获取土壤中Fe³ 离子，或是将铁元素变成可溶形式的方法便于被微生物吸收利用。同时具有嗜铁素活性的细菌还可以从水溶性、非水溶性的化合物中来获取铁元素。因此可以满足微生物生长过程中所需的铁元素，由于土壤中铁元素几乎被微生物利用，导致病原微生物没有铁元素无法正常生长，从而防治了碱性缺铁土壤中植物缺铁失绿症的发生^[10]。

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