东乡野生稻可培养内生与根际微生物多样性及其植物促生活性

论文摘要

本文以东乡野生稻为研究材料,运用传统的分离培养方法从不同生育期的东乡野生稻根际分离到147株细菌和55株真菌,从不同植物部位分离到209株内生细菌和59株内生真菌,并检测其植物促生活性。对东乡野生稻根际微生物和组织中的内生菌进行分离和计数,发现不同生育期根际微生物菌落数均大于内生菌菌落数,内生菌在东乡野生稻根、茎、叶部位的菌落数和种群数量存在差异,其中内生细菌以根和种子最为丰富,内生真菌以根和叶最为丰富。16S rRNA基因序列结合形态分析结果表明:分离获得的147株根际细菌属于6大类群13个属27个种,29株变形菌门α亚群（α-Proteobacteria）、9株变形菌门β亚群（β-Proteobacteria）、37株变形菌门γ亚群（γ-Proteobacteria）、41株厚壁菌门（Firmicutes）、19株放线菌亚门（Actinobacteria）、2株产水菌门（Aquificae,）。其中,芽孢杆菌属（Bacillus, 19%）、泛菌属（Pantoea, 16.3%）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas, 15.6%）为优势菌属。分离获得的209株内生细菌属于6大类群16个属24个种,50株属于放线菌门（Actinobacteria）,31株属于变形菌门α亚群（α-Proteobacteria）,6株属于变形菌门β亚群（β-Proteobacteria）,57株属于变形菌门γ亚群（γ-Proteobacteria）,61株属于厚壁菌门（Firmicutes）,4株属于吸水菌门（Aquificae）,其中,芽孢杆菌属（Bacillus, 29.2%）、泛菌属（Pantoea, 11.5%）和链霉菌属（Streptomyces, 11%）为优势菌属。东乡野生稻根际和内生可培养细菌多样性丰富（Shannon-Wiener指数为1.4942.954）,且其类群随生育期不同而变化。rRNA-ITS基因序列结合形态分析结果表明:分离获得的55株根际真菌属于2大类群9个属15个种,51株属于半知菌亚门（Deuteromycetes）,4株属于鞭毛菌亚门（Mastigomycotina）。半知菌亚门在东乡野生稻根际真菌中比例最高,共分离到丛梗孢目（Moniliales）、瘤座孢目（Tuberculariales）和格胞腔目（Pleosporales） 3目8属14种,其中33株属于丛梗孢目（Moniliales）,为分离到的优势类群,青霉菌属（Penicillium, 34.5%）为优势菌属。分离获得的59株内生真菌属于2大类群8属15种,52株属于半知菌亚门,7株属于鞭毛菌亚门。半知菌亚门在东乡野生稻内生真菌中比例最高,且在东乡野生稻根际中最丰富,共分离到丛梗孢目（Moniliales）、瘤座孢目（Tuberculariales）和格胞腔目（Pleosporales）3目7属14种,其中29株属于丛梗孢目（Moniliales）,为分离到的最优势类群,青霉菌属（Penicillium, 27.1%）和镰胞菌属（Fusarium, 22%）为优势菌属。东乡野生稻根际和内生可培养真菌较少,多样性指数（Shannon-Wiener指数为0.6932.372）,其类群随生育期不同而变化。植物促生活性检测表明:东乡野生稻根际和组织内蕴含着丰富的具有固氮、溶磷、产IAA和分泌铁载体等生物活性的细菌,其中泛菌属为优势的多功能促生细菌,对泛菌属的两株促生菌T2.1和TS4进行回接显示,T2.1和TS4菌株具有较好的促进栽培稻生长的特性。此外,根际和内生促生细菌数量和植物促生活性在东乡野生稻生育期的变化趋势是从秧苗期开始上升,抽穗期到达高峰,成熟期下降。这表明东乡野生稻蕴含较丰富的根际和内生可培养细菌种群多样性,是丰富的根际和内生促生细菌资源库。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 植物根际和内生微生物
• 1.1.1 植物根际和内生微生物生物多样性
• 1.1.2 植物根际和内生微生物功能多样性
• 1.2 植物根际和内生微生物生物多样性的研究方法
• 1.2.1 传统的微生物培养和分离方法
• 1.2.2 非培养方法
• 1.3 水稻根际和内生微生物研究现状及其进展
• 1.4 东乡野生稻生物学特性
• 1.5 立论依据及研究内容
• 1.5.1 立论依据
• 1.5.2 研究内容及技术路线
• 第二章 材料与方法
• 2.1 东乡野生稻材料
• 2.2 主要试剂
• 2.3 培养基的配制
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 东乡野生稻可培养根际微生物的分离
• 2.4.2 东乡野生稻可培养内生菌的分离
• 2.4.3 微生物的种类鉴定
• 2.4.4 系统发育树的构建及多样性分析
• 2.4.5 东乡野生稻可培养内生与根际微生物的多样性分析
• 2.4.6 东乡野生稻可培养内生与根际微生物生物活性的测定
• 2.4.7 促生细菌在水稻体内的定殖
• 第三章 东乡野生稻可培养内生与根际细菌的多样性及系统发育分析
• 3.1 不同时期东乡野生稻可培养根际细菌数量分析
• 3.2 不同时期东乡野生稻可培养内生细菌数量分析
• 3.3 东乡野生稻可培养根际细菌种群组成动态
• 3.4 东乡野生稻可培养内生细菌种群组成动态
• 3.4.1 东乡野生稻根可培养内生细菌种群组成动态
• 3.4.2 东乡野生稻茎可培养内生细菌种群组成动态
• 3.4.3 东乡野生稻叶可培养内生细菌种群组成动态
• 3.4.4 东乡野生稻种子可培养内生细菌种群组成
• 3.5 东乡野生稻可培养内生与根际细菌多样性动态
• 3.5.1 东乡野生稻可培养根际细菌多样性动态
• 3.5.2 东乡野生稻可培养内生细菌多样性动态
• 3.6 讨论
• 3.6.1 东乡野生稻可培养内生与根际细菌数量
• 3.6.2 东乡野生稻可培养内生与根际细菌种群多样性
• 3.6.3 东乡野生稻可培养内生与根际细菌种群数量及多样性比较
• 第四章 东乡野生稻可培养内生与根际真菌的多样性及系统发育分析
• 4.1 不同时期东乡野生稻可培养根际真菌数量分析
• 4.2 不同时期东乡野生稻可培养内生真菌数量分析
• 4.2.1 秧苗期东乡野生稻可培养内生真菌数量分析
• 4.2.2 抽穗期东乡野生稻可培养内生真菌数量分析
• 4.2.3 成熟期东乡野生稻可培养内生真菌数量分析
• 4.3 东乡野生稻可培养根际真菌种群组成动态
• 4.4 东乡野生稻可培养内生真菌种群组成动态
• 4.4.1 东乡野生稻根可培养内生真菌种群组成动态
• 4.4.2 东乡野生稻茎可培养内生真菌种群组成动态
• 4.4.3 东乡野生稻叶可培养内生真菌种群组成动态
• 4.5 东乡野生稻可培养内生与根际真菌多样性动态
• 4.5.1 东乡野生稻可培养根际真菌多样性动态
• 4.5.2 东乡野生稻可培养内生真菌多样性动态
• 4.6 讨论
• 4.6.1 东乡野生稻可培养内生与根际真菌数量
• 4.6.2 东乡野生稻可培养内生与根际真菌种群多样性
• 4.6.3 东乡野生稻可培养内生与根际真菌种群数量及多样性比较
• 第五章 东乡野生稻可培养内生与根际微生物促生活性的测定
• 5.1 固氮菌的筛选及活性的测定
• 5.1.1 固氮菌的筛选
• 5.1.2 固氮菌活性的测定
• 5.2 溶磷菌的筛选及活性的测定
• 5.2.1 溶磷菌的筛选
• 5.2.2 溶磷菌活性的测定
• 5.3 产生长素菌株的筛选和活性的测定
• 5.3.1 产生长素菌株的筛选
• 5.3.2 产生长素菌株的测定
• 5.4 产铁载体能力的筛选
• 5.5 拮抗能力的测定
• 5.6 促生菌在水稻体内的定殖和促生效能
• 5.7 讨论
• 第六章 结论
• 6.1 东乡野生稻可培养内生与根际微生物种群多样性
• 6.2 东乡野生稻根际和内生可培养微生物促生活性
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况