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题名岩生型硬叶兜兰内生固氮细菌的筛选及其生物学特性
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作者
阮月红
李宗艳
李银
胡家雪
伍倩
窦国蓉
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机构
西南林业大学园林园艺学院
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出处
《江西农业大学学报》
北大核心
2025年第4期961-970,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(32260414)。
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文摘
【目的】内生固氮细菌在提高宿主植物吸收利用氮素及适应性进化方面发挥着重要作用。探究岩生型硬叶兜兰(Paphiopedilum micranthum)内生固氮细菌的多样性,了解其生物学特性,为微生物菌剂的开发提供资源。【方法】以岩生型硬叶兜兰为试验材料,采用组织匀浆法分离叶和根中的内生细菌,结合形态学和16S r RNA分子生物学进行分类鉴定,运用无氮培养法筛选固氮细菌,根据固氮能力及其生长量挑选5株固氮细菌,使用Salkowski比色法及平板法分别检测这5株固氮细菌分泌IAA和产铁载体的能力,并采用单因素法对碳源、氮源及无机盐进行培养条件优化。【结果】分离和鉴定结果显示,共从硬叶兜兰的叶和根中分离获得102株内生细菌,分属于4科15属32种,优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus),占总分离菌株数的66.67%;固氮细菌初步筛选结果表明,有90株20种内生细菌具有生物固氮能力,占总分离菌株数的88.24%,其中NY-6(Fictibacillus enclensis)、NY-21(Priestia megaterium)、NY-47(Peribacillus frigoritolerans)、NG-6(Priestia aryabhattai)和NG-44(Bacillus mycoides)菌株的固氮能力及生长量较高,初步判定这5种菌为固氮细菌,并以其中5株为后续试验的供试菌株;促生特性结果显示,5株固氮细菌均具有分泌IAA和产铁载体的能力。其中,NY-6、NG-6和NG-44号菌株的IAA分泌量较多,在不添加色氨酸的情况下分泌量为(6.07±0.01)μg/m L、(9.29±0.03)μg/m L、(10.76±0.04)μg/m L,在添加色氨酸的情况下IAA分泌量达(19.08±0.01)μg/m L、(20.69±0.05)μg/m L、(20.83±0.04)μg/m L,分别是不添加色氨酸时的3.14倍、2.23倍、1.94倍,而产铁载体能力最强的是NY-6号菌株,可溶性指数达6.37±0.40,显著高于其他固氮细菌;单因素试验结果表明,5株固氮细菌的最适无机盐均为CaCO3,而最适碳源和氮源不同,NY-6和NG-44号菌株的最适碳源、氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨,NY-21和NG-6号菌株分别为蔗糖和牛肉膏,NY-47号菌株为蔗糖和蛋白胨。【结论】分离鉴定的内生细菌共有4科15属32种,优势菌属为芽孢杆菌属,其中,Calidifontibacillus erzurumensis、Heyndrickxia ginsengihumi、Niallia taxi、Neobacillus cucumis和Metabacillus idriensis是首次从兰科植物中分离获得。有20种90株内生细菌具有生物固氮能力,其中,NY-6、NY-21、NY-47、NG-6及NG-44号菌株被初步判定为固氮细菌。5株固氮细菌均具有分泌IAA和产铁载体的能力,对牛肉膏和蛋白胨的利用率较高。NY-6、NG-6和NG-44号菌株的离体促生能力较突出,可用于研究其对兰科植物氮吸收、同化利用的促进机制。
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关键词
岩生型硬叶兜兰
内生固氮细菌
分泌IAA能力
产铁载体能力
培养条件优化
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Keywords
lithophytic Paphiopedilum micranthum
endophytic nitrogen-fixing bacteria
IAA secretion ability
siderophore production ability
culture condition optimization
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分类号
Q948.122.3
[生物学—植物学]
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