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接种3种根际耐盐促生菌对番茄幼苗耐盐性的调控研究【字数:9363】

2024-02-25 15:11编辑: www.jxszl.com景先生毕设
为了探究根际促生菌对番茄(Solanum lycopersicum L.)的抗盐性的调控效应及其机理,以菌液灌根的形式接种B9(Pseudomonas punonensis),D5-2(Bacillus siamensis)和Y4(Halomonas olivaria)3种菌剂,研究在盐胁迫下接菌对番茄幼苗的生物量、根系形态、光合参数及叶片离子分配的影响及其比较。结果表明在所有处理下,接种3菌,番茄幼苗株高、茎粗、干物质积累、根长、根表面积、根体积和根尖数均显著上升,总体上上述生长指标的增幅由高到低依次是B9、D5-2和Y4。接菌也明显提高叶片叶绿素含量,改善气孔导度、促进光合作用、提高蒸腾速率;在盐胁迫下,接菌均明显降低叶片Na,不同程度提高或维持叶片K、Ca和Mg含量,显著提高叶片中Fe含量,从而不同程度上显著提高叶片K/Na、Ca/Na和Mg/Na。综上所述,B9、D5-2和Y4灌根均能有效改善根形态、促进根发育,提高植株光合作用、蒸腾作用,改善叶片的离子稳态,从而增强番茄幼苗的耐盐性,促进效果依次是B9、D5-2和Y4。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1供试材料 2
1.2实验设计 3
1.3叶绿素含量及光合参数测定 3
1.4根系形态分析3
1.5 番茄株高、茎粗、干重及根冠比 3
1.6矿质元素含量测定 3
1.7数据处理与统计分析 3
2结果与分析4
2.1盐胁迫下接种不同外源根际促生菌对番茄幼苗外观、株高和茎粗的影响4
2.2盐胁迫下接种不同外源根际促生菌对番茄幼苗生物量的影响5
2.3盐胁迫下接种不同外源根际促生菌对番茄幼苗根系形态的影响 6
2.4盐胁迫下接种不同外源根际促生菌对番茄幼苗叶片气体交换参数的影响7
2.5盐胁迫下接种不同外源根际促生菌对番茄幼苗叶片离子含量和平衡的影响 8
2.6盐胁迫下接种不同外源根际促生菌对番茄幼苗叶片铁素含量的影响10
3讨论10
致谢 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
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参考文献13
接种3种根际耐盐促生菌对番茄幼苗耐盐性的调控研究
引言
引言
番茄(Solanum lycopersicum)是世界上种植量仅次于马铃薯的最多的茄科蔬菜作物,也是肉果及茄科的重要模式植物[1][2],深受大众喜爱和欢迎,目前世界范围内报导的番茄品种已超过3000种,全球番茄生产正面临生物和非生物胁迫的严峻挑战。盐渍是农业中抑制作物生长和降低粮食产量以限制全球主要粮食作物生产力的一大主要环境胁迫[3][4]。番茄对盐中度敏感,主要种植在世界温暖和干旱地区,而这些地区的土壤往往盐度比较高。随着可利用淡水资源的日益缺乏、人口的急剧膨胀和自然资源的不合理使用,利用盐度高的旱区、半干旱地区和沿海地区土壤发展农业生产不得不为之[5]。近年来国内外番茄设施农业的迅猛发展使得番茄面临次生盐渍等各类胁迫的问题更为突出,因此番茄耐盐性及其调控研究就显得格外重要。
Kloepper和Schroth于1978年首次定义植物根际促生菌(Plant growthpromoting rhizobacteria,PGPR)为定植于植物根部的有益土壤细菌。PGPR参与了土壤生态系统的各项生物活动,通过提高营养的可利用性(固氮解磷等)、提高激素产量、竞争有害的微生物、共生关系的促进等等,使其具有动态的营养转换和可持续的作物生产[6][7]。诸多研究表明,与根相关的多种微生物对促进植物盐渍适应至起到关重要的作用[8]。PGPR通过生产生长素(IAA)、赤霉素(GAs)和一些未知的因子,会导致根长、根表面积和根尖数量的增加,从而促进养分的吸收,从而改善植物在胁迫条件下的健康状况[9]。利用这些微生物本身可以减轻盐土农业方面的压力,并促进可持续农业的良性发展。有关PGPR改善盐土、促进植物耐盐性的研究工作主要集中在最近10年,主要集中在假单胞菌属(Pseudomonas spp.)、芽胞杆菌属(Bacillus spp.)和一些嗜盐菌如盐芽孢杆菌(Halobacillus spp.)、盐单胞菌属(Halomonas spp.)等,并对它们在调整植物内源激素平衡、离子稳态、抗氧化和光合作用等方面做了一些机理性的探讨。PGPR的施用促进番茄的耐盐性也见诸于国内外一些文献报告,较早的文献报告如皮氏无色杆菌(Achromobacter piechaudii)接种显著降低番茄幼苗乙烯(ETH)含量,提高了植株水分利用效率和光合作用。崔金香等[10]研究表明红橙小单孢菌(Micromonospora rhodorangea)明显提高番茄种苗过氧化氢酶(CAT)活性,促进番茄种子盐胁迫下的萌发。而海洋芽孢杆菌(Bacillus marinus)明显降低膜脂过氧化、提高植株K/Na,从而提高番茄幼苗耐盐性。Tank和Saraf研究表明P. fluorescens具有显著的增溶磷酸盐、提高铁载体和氨基环丙烷羧酸转氨酶含量,提高番茄耐盐性。Yan等[11]接种恶臭假单胞菌(P. putida UW4),发现番茄幼苗叶绿体外膜转运子基因被激活,显著促进盐渍环境植株的光合作用。Ali等[12]筛选得到红树植物白骨壤一系列内生细菌,接种到番茄,明显促进植株的光合作用和抗氧化代谢。Van Oosten等[13]接种褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum 76A),明显提高番茄的耐盐性和养分的同化效率。郑娜等[14]从来源于盐碱地和重金属污染地筛选得到的假单胞菌(P. protegens TM1109和KY4410)、无色杆菌(Achromobacter sp. KY5104)和贪噬菌(Variovorax sp. TY4204)可诱导抗氧化酶活性、溶解有机磷,增强番茄幼苗耐盐性。Cordero等[15]筛选出的高效节杆菌(Arthobacter sp.PD1.5)和假单胞菌(Pseudomonas sp.RC5.5)可有效的保持水分和K含量,从而提高番茄的耐盐性。弗劳氏枸橼酸杆菌(Citrobacter freundii)通过降低脯氨酸含量和抗氧化酶活性,提高番茄幼苗抗盐性[16]。综上所述,关于番茄耐盐的根际促生菌调控仅寥寥几篇文献,且主要集中在筛选和促生效果的初步研究上。
我们前期的工作从沿海盐土筛选得到3个耐盐促生菌,经鉴定分别是Pseudomonas punonensis CECT 8089、Bacillus siamensis KCTC 13613、Halomonas olivaria C17。但是它们在植物促生和抗逆方面国内外文献报告极少,在盐土和植物耐盐性方面应用还未见文献报告。因此,本研究以番茄为材料,在不同土壤盐度条件下以菌液灌根的形式接种3菌,探讨3菌对番茄生物量、根系形态、光合作用及叶片矿质元素和离子稳态的影响,初步研究它们对番茄耐盐性的调控的效应及其机制。为运用PGPR来缓解作物盐害提供理论依据和技术支撑。

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