大豆(Glycine max)为豆科、大豆属一年生草本植物,是我国仅次于水稻、小麦、玉米的第四大粮食作物,稳定的大豆产量对维护国家粮食安全具有重要意义。大豆主产区位于我国黄淮流域以北,北方地区土壤盐碱化逐年加重,造成植物细胞膜透性改变,营养失衡,致使农作物生产受阻。微生物菌剂近年来被广泛用于改良盐碱地、缓解植物盐碱胁迫压力。链霉菌不仅可产生多种次级代谢产物有效防治植物病害,同时还可作为植物根际促生菌(plantgrowth-promoting rhizobacteria,PGPR),促进植株的生长,增强植株的耐盐性。评估根际促生菌对大豆植株生长以及盐胁迫下对叶片抗氧化酶活性的影响,揭示目标菌株促生机制,有利于微生物菌剂的开发利用。近期,浙江师范大学生命科学学院蒋冬花课题组完成的题为“大豆根际促生菌的分离、鉴定及其耐盐促生作用”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷21期正式发表。采用土壤稀释涂布法、平板划线接种法收集放线菌分离株;利用溶磷、解钾、铁载体检测培养基分析分离株的促生特性;通过显微观察、生理生化试验和多基因序列分析,对目标促生菌进行种类鉴定;设置不同盐浓度(0—10%)对目标分离株进行耐盐性测定;通过盆栽试验检测其对大豆幼苗的促生能力并评估在盐胁迫条件下喷洒该分离株培养液是否可提升大豆植株的抗逆性。
Sg-7分离株促生特性
经筛选获得13株PGPR,其中Sg-7分离株不仅具有较强的溶磷、解钾、铁载体和吲哚乙酸(IAA)产生能力,还可有效拮抗丁香假单胞菌大豆致病变种(Pseudomonas syringae pv. glycinea,Psg)。Sg-7分离株拮抗Psg的抑菌圈
根据形态特征、生理生化、多基因分析将大豆根际促生菌Sg-7鉴定为灰肉色链霉菌(Streptomyces griseocarneus)。灰肉色链霉菌Sg-7最高可耐受7%NaCl,盆栽试验表明该菌株培养液可有效促进大豆种子的萌发以及植株根长、茎粗、鲜重、叶面积等生长指标的提升。在150 mmol·L-1盐胁迫下,浇灌Sg-7培养液50×稀释液可有效提升大豆叶片SOD活性,为盐胁迫处理组的1.84倍;浇灌培养液100×稀释液可提升CAT活性,为盐胁迫处理组的4.33倍;而浇灌培养液10×稀释液POD活性为盐胁迫处理组的1.10倍。Sg-7菌株培养液还可提高大豆植株根系活力,促进叶片中类胡萝卜素含量的增加以抵御逆境胁迫,分别为盐胁迫处理组的3.05和1.12倍。综上,灰肉色链霉菌Sg-7是一株潜在的植物根际促生菌,具有广阔的开发潜力与应用价值。该研究获得浙江省基础公益研究计划(LGN22C140004)、金华市科技计划(2023-4-020)、2023 年国家级大学生创新创业训练计划(202310345052)的资助。
邵嘉朱, 吕雯, 廖鑫琳, 袁歆瑜, 宋振, 蒋冬花. 大豆根际促生菌的分离、鉴定及其耐盐促生作用[J]. 中国农业科学, 2024, 57(21): 4248-4263.
SHAO JiaZhu, LÜ Wen, LIAO XinLin, YUAN XinYu, SONG Zhen, JIANG DongHua. Isolation and Identification of Soybean Rhizosphere Growth-Promoting Bacteria and Their Salt Tolerance and Growth-Promoting Effects[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(21): 4248-4263.
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