论文总字数：6909字

摘 要

假单胞菌H4-1L菌株是一株对可以协助寄主植物缓解干旱胁迫的抗逆菌株，为了明确其对番茄的促生作用，本实验通过室内盆栽试验来研究不同浓度的H4-1L菌体发酵液对于番茄种子萌发和幼苗的促生作用；测定了喷灌了H4-1L菌体发酵液后番茄内叶绿素、胡萝卜素和根系活力的一些相关变化。结果表明，不同浓度的菌株H4-1L菌体发酵液对番茄幼苗生长、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和根系活力的增长都有着一定的促进作用，在幼苗生长方面10⁵CFU/mL的菌体发酵液促生作用最大（株高增长了41.7%，鲜重增长了77.6%）；在叶绿素方面10⁷CFU/mL的菌体发酵液带来的增长最大（增长了6.4%）；在类胡萝卜素方面10⁵CFU/mL的菌体发酵液带来的增长最大（增长了50.6%）；而在根系活力方面10⁵CFU/mL的菌体发酵液增长最大（增长了8%）。本实验结果证实了H4-1L假单胞菌对番茄的生长有着一定的促生作用。

关键词：假单胞菌H4-1L，番茄，促生作用

Abstract： Pseudomonas H4-1L is one kind of bacterial strains which has stress resistance and it can help host plant alleviate drought. In order to make clear its growth-promoting effect to tomato, this experiment research different concentrations of H4-1L fermentation supernatants’ effect to tomato seeds’ germination and growth-promoting effect to tomato seedlings by pot experiment. We measure the changes of tomato’s content of chlorophyll, carotenoid and root activity which irrigated by different concentrations of H4-1L fermentation supernatants. The results show that different concentrations of H4-1L fermentation supernatants have some promoting effect to the growth of tomato seedlings, the chlorophyll content, the carotenoid content and root activity. In the matter of the growth of tomato seedlings, the diluent with a concentration of 10⁵CFU/mL has the best auxo-action (The growth rate of height and fresh weigh respectively are 41.7% and 77.6%). In the matter of the chlorophyll content, the diluent with a concentration of 10⁷CFU/mL has the best auxo-action (The growth rate is 6.4%). In the matter of the growth of tomato seedlings, the diluent with a concentration of 10⁵CFU/mL has the best auxo-action (The growth rate is 50.6%). In the matter of the growth of tomato seedlings, the diluent with a concentration of 10⁵CFU/mL has the best auxo-action (The growth rate is 8%).

Keywords: pseudomonas H4-1L, tomato, growth-promoting effect.

前 言

番茄是我国现代农业生产中的支柱产业和农民增收的主要途径^[1]。但是由于番茄在生长周期中容易出现晚疫病、青枯病、灰霉病等病害问题，导致其生长发育易受到限制从而导致番茄产量的下降。气候变暖使得这些病害的发病率也进一步提高，给防治带来越来越大的压力，番茄自身的抗性越来越难抵御相关病害的侵袭。并且，农业生产中化学肥料的使用易造成大面积污染，这也会使一些对番茄生长有害的病菌抗药性增强，对于番茄的危害也会逐步加大。由此可见，番茄的生长会在各方面的影响下受到了较大的限制，因此筛选环境友好型微生物菌剂，不仅能有效减少化学肥料的投入，符合目前国家生态农业建设要求，还可以有效地增加番茄的成活率，促进其生长发育，增强其抗性，也能够提高农产品附加值，为农民的生产带来更大的收益，具有重要意义。

植物根围促生细菌能够促进植物生长发育，它能够在植物根围定殖，使得植物获得较好的拮抗作用，加强其根部对于铁的竞争。实验证明，假单胞菌H4-1L菌株作为植物根围促生细菌的一种，可以协助寄主植物缓解干旱胁迫的抗逆菌株，能够促进植物在干旱环境下更好地生长，因此该菌株对于番茄的生长可能有着一定的促进作用。

本研究以假单胞菌株H4-1L为研究对象，从菌株H4-1L对于番茄萌发率、根长、株高、鲜重的影响，测定用不同浓度的菌体发酵液对番茄进行喷灌后，番茄植株内的叶绿素、类胡萝卜素和根系活力均有不同程度的变化，研究其对番茄的促生作用，旨在为开发微生物菌肥料提供依据^[2]。

材料与方法

材料

• • 1. 番茄种子

使用的植物上海合作903大红番茄。

• • 1. 假单胞菌

菌株为假单胞菌H4-1L。为本实验室保存的菌株。

• • 1. 培养基

LB培养基（根据《分子克隆实验指南》（J.萨姆布鲁克D.W.拉塞尔著））：胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，NaCl10g，去离子水950mL。用5mol/L的NaOH调pH至7.2,用去离子水定容至1L后121℃下高压蒸汽灭菌20分钟^[3]。

方法

假单胞菌的培养方法

将在LB固定培养基上活化后的H4-1L菌株，接种至LB液体培养基中，在28℃，180r/min的条件下培养48h，而后将扩大培养后的发酵液于4℃、8000r/min离心10min^[4]，分别手机其上清液（即菌体的胞外产物）和沉淀（即菌体），菌体用无菌水冲洗后再稀释成三个不同浓度的菌液，菌体浓度分别设置为10⁵CFU/mL，10⁶CFU/mL， 10⁷CFU/mL。

不同浓度H4-1L菌液浸种对于番茄种子萌芽率的影响

将培养皿灭菌后分别加入LB培养基,三个不同浓度的菌液，以只加入无菌水的培养皿做对照。挑选大小相近、颗粒比较饱满的番茄种子，用70%的乙醇处理3分钟，再用1%的次氯酸钠消毒十分钟^[5]，再用无菌水冲洗三次后，每一个培养皿中放入100粒种子，室温下浸泡24h^[6]。然后将种子对应转移到放有一层灭过菌的滤纸的培养皿中，每个培养皿中放20粒，设置三次重复，各个处理以后只滴加无菌水放置在光照培养箱中进行培养，白天气温保持在28℃，晚上保持在22℃，相对湿度70%。每天补充无菌水保持适度。三天后测定萌芽率，以萌发出来的幼芽长度达到种子粒的1/2为标准判定是否发芽。

不同浓度H4-1L菌液浸种对于番茄幼苗生长的影响

选种，浸种和1.2.2相同，挑选发芽的种子。转栽到装了灭菌土的穴盘中，每一盘栽种32棵。培养期间定期添加无菌水来保持水培液体体积恒定。十天后用不同浓度的菌液进行灌溉，三十天后选取十株幼苗，将其连根小心拔出后洗去泥土，测量株高、根长、鲜重^[7]。测量株高的时候长度取子叶节到生长点；测量根长的时候长度取根茎结合处到整株最长根尖^[8]；植株用无菌水洗净后吸去多余水分后称取鲜重。

叶绿素含量的测定

取新鲜的番茄叶片并擦净其表面的污物，剪碎后混匀。然后称取剪碎后的样品0.2g，共计三份，分别放入研钵中，加少量的石英砂和碳酸钙粉及2-3mL95%乙醇后研磨成匀浆，再加入乙醇10mL。继续研磨至匀浆变白。静置3-5分钟^[9]。

将一张滤纸放于漏斗中用乙醇润洗，然后沿着玻璃棒将匀浆倒入漏斗中，过滤到25mL的棕色容量瓶中，用少量乙醇清洗研钵玻璃棒几次，将洗液一并倒入漏斗中^[13]。然后用滴管吸取乙醇，将滤纸上残留的叶绿素全部冲洗入容量瓶中，直至滤纸和残渣中没有绿色物质为止，最后再用乙醇定容到15mL。

将叶绿素提取液倒入比色皿中，用95%乙醇为空白对照，在波长665nm、640nm下测定吸光度。最后根据Arnon修正公式计算出三种色素的含量。

根系活力的测定

番茄的根系活力使用TTC法进行测定^[10]。

结果分析

萌芽率

菌株H4-1L不同浓度的菌体发酵液对于番茄的萌发有一定的抑制作用，且菌液的浓度越高，抑制作用也就越大，其中当H4-1L菌液浓度为10⁷CFU/mL时的抑制作用最为显著，其中菌液浓度为10⁶CFU/mL时萌芽率的波动较大。单独用LB培养基浸种后也有一定的抑制作用。相比之下，对照组的无菌水处理生长良好，有着较高的萌芽率（表1）。

表 1 不同浓度H4-1L菌液浸种对于番茄种子萌芽率的影响

处理组	萌芽率
无菌水	0.617±0.024b
LB	0.433±0.024a
H4-1L(105CFU/mL)	0.417±0.024a
H4-1L(106CFU/mL)	0.400±0.041a
H4-1L(107CFU/mL)	0.383±0.024a

主要生长指标

菌体浓度为10⁵CFU/mL的菌体发酵液对于番茄根长的增加有着较小的促进作用，但是比不上纯LB培养基和无菌水培育的番茄幼苗；而另外两个浓度则有一定的抑制作用。三个浓度的菌体发酵液在株高和鲜重方面都有较为明显的促进作用，其中当H4-1L菌液的浓度为10⁵CFU/mL时在这两个方面的促进作用最为明显，所以综合来看将菌液浓度稀释至10⁵CFU/mL时对于番茄幼苗的生长促进作用最好（表2）。

表 2 不同浓度H4-1L菌液浸种对于番茄幼苗生长的影响

处理组	根长cm	株高cm	鲜重g
无菌水	5±0.1b	8.77±0.55a	1.25±0.23a
LB	5.07±0.38b	10.83±0.35b	1.47±0.27ab
H4-1L(105CFU/mL)	4.9±0.44b	12.43±0.95c	2.22±0.07c
H4-1L(106CFU/mL)	3.8±0.3a	9.03±0.23a	1.94±0.05c
H4-1L(106CFU/mL)	4.47±0.25b	10.83±0.29b	1.64±0.17b

叶绿素和类胡萝卜素含量

三种不同浓度的H4-1L菌体发酵液对于番茄内部叶绿素含量的增加都有一定的促进作用，其中当浓度为10⁷CFU/mL时促进作用最显著，三而在类胡萝卜素方面，三者对其的促进作用则更为显著，其中当浓度为10⁶CFU/mL时促进作用最强。（表3）。

表 3 不同浓度菌株H4-1L对番茄进行处理后叶绿素和类胡萝卜素含量的变化

处理组	叶绿素含量	类胡萝卜素含量
无菌水	5.3±0.22ab	0.85±0.07ab
LB	4.99±1.23a	0.057±0.22a
H4-1L(105CFU/mL)	5.27±0.14ab	1.08±0.08bc
H4-1L(106CFU/mL)	5.31±0.06ab	1.28±0.04c
H4-1L(107CFU/mL)	5.64±0.13ab	1.26±0.05c

根系活力

不同浓度的H4-1L菌体发酵液对于番茄植株的根系活力都有着一定的促进作用，但是当菌液浓度为10⁵CFU/mL时对于根系活力增长的促进作用比较明显，跟对照组相比较有着显著的增加（表4）。

表 4 不同浓度菌株H4-1L对番茄幼苗根系活力的影响

处理组	根系活力[mgTTF/(g*h)]
无菌水	0.050±0.0008a
LB	0.053±0.0008b
H4-1L(105CFU/mL)	0.054±0.0003c
H4-1L(106CFU/mL)	0.052±0.0003b
H4-1L(107CFU/mL)	0.053±0.0006b

结 论

假单胞菌H4-1L是一类重要的植物根围促生细菌，不仅对植物的抗旱性有着一定的增强作用，还对植物的生长发育有着促进作用。

在本实验中，不同浓度的H4-1L菌体发酵液对于番茄种子的萌发都有着一定的抑制作用，且菌体浓度越大，抑制作用越明显。可能是因为菌体浓度过大，比最适的浓度高，导致产生抑制作用，也有可能是培养基温度过高，把菌体和种子都破坏了，所以没有明显的差异。以后可以进一步实验，使用较小稀释倍数的菌液或者将培养基温度降至更低去进行种子萌发实验，以确定是否可能存在促进作用并确定相应浓度。不同浓度的H4-1L菌体发酵液对于番茄幼苗的生长有着较大的促进作用。不同浓度的H4-1L对于番茄植株所含叶绿素、类胡萝卜素含量以及根系活力有着不同的影响，其中三种不同浓度的菌体发酵液对于番茄内叶绿素和类胡萝卜素的产生有一定的促进作用。不同浓度的H4-1L菌体发酵液对于番茄植株的根系活力也有着一定的促进作用，并且综合不同指标来看，10⁵CFU/mL这个浓度对于番茄萌发和生长的促进作用最为显著。

综上所述，假单胞菌H4-1L菌株对番茄的萌发虽然有着一定的抑制作用，但是在其生长发育过程中有着一定的促生作用，甚至对于一些主要的生长指标有着较为明显的促进作用，以后可以进一步研究将菌株进行相关的优化从而达到更好的作用效果。这些研究进展可能会为其他蔬菜的生长发育的促进提供相关的科学依据。

参 考 文 献

[1] 杜永臣. 番茄育种研究主要进展[J]. 园艺学报, 1999, 26(3): 161-169.

[2] 张金然,缑艳霞,孙丽鹏. 固氮螺菌157对玉米、向日葵的促生长作用[J]. 江苏农业科学,2014,(12):116-119.

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