新几内亚凤仙中含ACC脱氨酶的内生细菌对本种凤仙生长的影响

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具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminoeyclopropane-1-carboxylic acid,简称ACC)脱氨酶活性的植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR),通过分解合成乙烯的直接前体物ACC,可以促进植物生长、提升植物抗性和环境修复。新几内亚凤仙(Impatiens hawkeri)是凤仙花科凤仙花属植物,是近年来盆栽及花坛的重要花卉之一。因此,本研究以新几内亚凤仙为材料,分离其根系具ACC脱氨酶活性的PGPB,并对其进行促生功能测定。选取优势菌株菌株对新几内亚凤仙进行栽培处理,通过测定生长指标以及生理指标,探讨具ACC脱氨酶的PGPB对新几内亚凤仙生长生理特征的影响。主要研究结果如下:(1)采用4种分离方法和8种分离培养基从新几内亚凤仙的根系中分离得到68株具ACC脱氨酶活性的内生细菌,分布于9个目、10个科以及16个属,其中优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus);悬浮法(上清液不稀释)分离得到39株内生细菌,占比57.4%,离心法分离到11个属的内生细菌,占比57.9%,为此次最佳分离方法;木聚糖-ACC培养基分离到14个属40株内生细菌,为本次最佳分离培养基。(2)对68株内生细菌进行ACC脱氨酶活性测定,发现菌株活性主要集中在0.04U/mg-1U/mg之间,以芽孢杆菌属内不同菌株间差异最显著,F11(Bacillus cereus)活性最高;68株内生菌全部具有产IAA能力,L12(Variovorax gossypii)菌株产IAA能力最强;有12株具有产铁载体能力,11株具有解磷能力。(3)F195(Pseudomonas)在促进株高、茎粗、冠幅、花朵数、叶片和花期上处理效果最好;混合菌株对花盖度和根长处理效果最好;在花期方面,F195的花期达到38天,比对照延长约15天,F11的开花时间比对照组提前8天。(4)F195在抑制乙烯释放量上最佳,混合菌株在叶绿素相对含量上处理效果最佳。混合菌株在提高花蕾期和盛花期的SOD、POD和CAT的活性值上效果最佳,F195在提高谢花期的SOD、POD和CAT的活性值上效果最佳。(5)具多种促生能力的混合菌株可以增加新几内亚凤仙生物量的积累。F195的总干重比对照多94.6%,地上鲜质量和干质量分别增长125.8%和80.7%,混合菌株与对照组相比地下鲜质量和干质量分别增长108.4%和151.4%。这与本实验的实验结果相吻合,充分说明具高活性的ACC脱氨酶活性菌株且同时具有产IAA、溶磷、铁载体等三种促生能力的菌株可以更好的促进新几内亚凤仙的生长。
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