适应玉米的溶磷细菌筛选及其对玉米

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1、适应玉米的溶磷细菌筛选及其对玉米生长的影响*国家科技支撑计划项目（2013BAD20B05）、农业部948项目（2011-G27）和公益性行业（农业）项目（201203001）资助SupportedbytheNationalkeytechnologyR&Dprogram(2013BAD20B05),theAgriculturalMinistryofChina(2011-G27)andSpecialFundforAgro-scientificResearchinthePublicInterest(201203001).†通讯作者Correspo

2、ndingauthor作者简介：梅新兰（1983—），女，河南洛阳人，助教，硕士，主要从事农业固体废弃物资源化与土壤微生物资源开发研究。E-mail:meixinlan@njau.edu.cn收稿日期：2015-；收到修改稿日期：梅新兰1闪安琪1蒋益1韦中1王誉瑶1王世梅1沈其荣1徐阳春1†刘建2†（1国家有机类肥料工程技术研究中心，江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心，南京农业大学资源与环境科学学院，南京210095）（2江苏省沿江地区农业科学研究所，江苏如皋226541）摘要从石灰性土壤中分离获得4株高效溶磷细菌X5、X6、Z4和Z8

3、，研究其生物学特征，探索其单独及复合的溶磷促生潜能。研究发现菌株X5、X6、Z4和Z8均可以利用玉米根系分泌物作碳源生长。菌株X6和Z4均能产生IAA和铁载体，菌株Z8可产生IAA不产生铁载体，菌株X5可产生铁载体不产生IAA。盆栽试验结果表明，接种单一溶磷菌及4株菌复合处理均可促进玉米生长，但复合菌群的溶磷促生效果显著高于单一菌株。通过16SrRNA基因序列分析研究菌株的分类地位，初步鉴定X5、X6、Z4、Z8分别为荧光假单孢菌（Pseudomonasfluorescens）、草假单胞菌（Pseudomonaspoae）、巨大芽孢杆菌（B

4、acillusmegaterium）和枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）。关键词溶磷细菌；吲哚乙酸；铁载体；玉米根系分泌物；复合菌群；促生效果中图分类号S144.9文献标识码A在农业生态系统中土壤有效磷是作物生长及高产的限制因子，植物缺磷生长迟缓，植株矮小。农田土壤中磷素蕴藏丰富，但主要以难溶性的矿物态磷存在[1]。据全国土壤普查估算，我国约2/3的耕地缺磷，土壤有效态磷仅占全磷量的2%~3%[2]。尤其我国北方石灰性土壤以Ca-P磷为主，约占全磷量的80%左右[3]。释放这些土壤中固定的磷对于提高土壤磷素有效性、减少磷肥施用

5、量具有重要意义，也符合我国当前提出的“减肥、减药”重大战略目标及可持续发展的生态农业方向。土壤中存在一定量的溶磷菌，通过产酸等机制可将被固定的磷释放出来，但是溶磷菌在植物根际的数量级较低，溶磷活性不高。因此，有必要从土壤环境中筛选高效解磷菌株，制备生物菌剂，再回接到植物根际，以提高溶磷效率及促进植物生长[4-5]。目前普遍采用选择性培养基筛选溶磷菌[6]，并根据产生溶磷圈的直径作为溶磷能力大小的指标，但是很多实验室获得的高效溶磷菌，在应用时效果不稳定[7]。因为溶磷菌最终要接入植物的根际，能否充分利用植物根系分泌物，在根际定殖生长，是其发挥

6、溶磷作用的关键，因此，在筛选时应考虑菌株对根系分泌物的适应性。本试验以选择性培养基从生长在石灰性土壤的植物根际土中筛选溶磷细菌，研究其利用根系分泌物作碳源的生物量，检测其分泌吲哚乙酸（Indoleaceticacid,IAA）及铁载体（Siderophores）能力及对玉米生长的影响，旨在为利用功能菌活化土壤磷素，提高磷肥利用效率提供理论依据。1材料与方法1.1供试材料供试土壤：采集自江苏淮安石灰性土壤玉米种植地，用于盆栽试验，土壤理化特性见文献[4]；同时采集玉米和象草根际土，用于解磷微生物的分离。Pikovskaya培养基[8]：葡萄糖

7、10g，磷酸三钙5g，硫酸铵0.5g，氯化钠0.2g，硫酸镁0.1g，氯化钾0.2g，酵母浸膏0.5g，硫酸锰0.002g，硫酸亚铁0.002g，0.4%溴酚蓝(pH6.7)6ml，琼脂18g，蒸馏水1000ml，pH自然。NBRIP培养基[9]：葡萄糖10.0g，磷酸三钙5.0g，六水合氯化镁5.0g，七水合硫酸镁0.25g，氯化钾0.2g，硫酸铵0.1g，蒸馏水1000ml，pH7.0。1.2溶磷细菌平板初筛将从石灰性土壤中采集的玉米根系、象草根系，分别剪成小段，置入装有100mL无菌水的250ml三角瓶中，摇床振荡30min，取上清液

8、系列稀释至10-2、10-3、10-4、10-5、10-6，分别取0.1ml涂布于Pikovskaya平板培养基上，每个稀释度重复3次，28℃培养3d，挑取有水解圈的菌落在平板上