全 文 ：荧 光 假 单 胞杆 菌 化 感 作 用 的 初 步 研 究*
慕小倩* *
杨
超
王
硕
(西北农林科技大学生命科学学院, 杨凌 712100)
Allelopathy of Pseudomonas f luorescens: A preliminary study.MU Xiaoqian, YANG Chao , WANG Shuo ( Col

lege of L if e Sciences , Nor thwest Sci
Tech University of Agr icultur e and Fores tr y , Yangling 712100, China) .

Chin. J . A pp l . Ecol . , 2005, 16( 4) : 778~ 779.
The study on the allelopathy of Pseudomonas f luor escens showed that 200 times dilution of its cultured solution
could restr ain the g rowth of all test crops, 400 times dilution show ed a weak restraining effect on most crops,
while 600 times dilution had some st imulating effect. The effects differed with cr op varieties.
Key words
Pseudomonas f luor escens , Allelopathy , Cultiv ated solution, Dilution, Crops.
文章编号
1001- 9332( 2005) 04- 0778- 02
中图分类号
Q948. 12+ 21
文献标识码
A
* 国家 十五 科技攻关重点资助项目( 2002BA516A04) .
* * 通讯联系人.
2004- 07- 02收稿, 2004- 11- 26接受.
1
引

言
化感作用( Allelopathy )是指一种植物或微生物通过产生
化学物质而对其它生物产生的直接或间接的刺激或抑制作
用[ 7] .虽然有关高等植物之间化感作用的研究已有大量报
道,但微生物对高等植物的化感作用研究报道却较少, 尤其
是细菌在生态系统中的化感作用往往被忽视[ 1] . 荧光假单胞
杆菌(P . f luor escens )是定殖于植物根际的优势细菌种群, 此
类细菌以其分布广、适应能力强、繁殖速度快、易于人工培养
等特点,成为最具生防潜力和应用价值的生防菌[ 5] . 对陕西
农田土壤有益微生物的筛选研究中发现,一株荧光假单胞杆
菌培养液对番茄灰霉病、水稻稻瘟病、黄瓜霜霉病[ 5]等病原
菌有明显的抑制作用,但它对作物以及田间杂草的生长有什
么影响尚不清楚.为了进一步开发利用这一拮抗菌株, 用该
菌株的培养液对 5 种北方常见作物进行了化感作用的初步
研究.
2
材料与方法
21
材料
211 供试作物
高粱( Sorghum uulgare )、小麦( T r iticum
aestivum )、辣椒( Capsicum annuum )、番茄( L ycopersion escu

lentum)、黄瓜( Cucumis sativa) .
212 供试菌株的分离培养
将采自陕西农田的土样在金
氏分离培养基 B ( KMB: 蛋白胨 200 g, 甘油 10 0 ml,
K 2HPO4!3H2O1 5 g , MgSO 4!7H2O1 5 g, 琼脂 160 g , 加水
定容至 1 000 ml, pH 为 7 2)上用土壤稀释法进行分离[ 3] ,将
分离得到的原始菌株分别在 KMB 液体培养基(不加琼脂的
KMB培养基)中振荡培养, 302 ∀ 恒温摇床 120 r!min- 1条
件下培养 18 h, 得到各原始菌株的发酵液. 80 ∀ 恒温处理 30
min 后过滤,即得无活菌体的发酵滤液, 低温保存备用.
22
生测方法
选取经催化后已露白的供试作物种子各 100 粒,采用沙
培法在培养皿中培植 ( 20~ 25 ∀ ) . 供试菌株培养液分别设
200倍、400 倍、600 倍 3 个无菌水稀释浓度, 每个浓度一个
对照样( CK) , 培植期间以清水保持沙土湿润, 于一叶期时统
计各作物的出芽历时、出芽率、苗高、根长和苗重.
按照Williamson [ 8]提出的响应指数 RI 来衡量该培养液
对各类作物的各项测试指标的影响:
RI= 1- C / T ,当 T #C 时
RI= T / C- 1,当 T < C 时
其中, C 是对照值, T 是处理值, RI 代表化感效应, 当 RI> 0
时表示促进作用, 当 RI < 0 时为抑制作用.
3
结果与分析
3 1
供试菌株对作物的出芽历时及出芽率的影响
从表 1 可以看出, 供试菌株培养液在不同浓度下对高粱
种子的发芽时间及发芽率均没有显著影响. 但对于小麦, 在
200 和 400倍稀释液作用下明显推迟了种子的出苗时间达
40%之多, 并降低出苗率; 但 600 倍稀释液使小麦种子萌发
反而提前了 20% , 发芽率也有所提高. 对于双子叶供试作物
来讲,各浓度稀释液均延长了番茄与辣椒的出苗时间, 其中
200 倍稀释液还明显降低了辣椒的出苗率, 仅达 50% . 此外,
200 与 400 倍液均推迟黄瓜种子出苗 18%左右, 但稀释液对
番茄与黄瓜的出苗率均无影响.总的来看, 供试菌株对单子
叶作物种子的萌发抑制作用小于对双子叶作物的.
3 2
供试菌株培养液对作物幼苗生长的影响
从表 2 可看出, 除黄瓜外, 600 倍稀释液对各类作物的
根长具有促进作用, 但作用不明显( R I< 0 226) ;而 400 倍稀
释液对各作物多表现为抑制作用, 其中对高粱抑制作用最为
明显 ( R I= - 0380) , 但对于小麦却有一定促生作用 ( RI=
应 用 生 态 学 报
2005 年 4 月
第 16 卷
第 4 期































CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Apr. 2005, 16( 4)∃778~ 779
0 184) . 200倍稀释液对各类作物均有抑制作用 ,且对茄科
表 1
供试作物的出芽历时及出芽率
Table 1 Sprout duration and rate of tested crops
高粱 S .
uulgare
小麦 T .
aestiv um
辣椒 C.
annuum
番茄 L .
esculentum
黄瓜 C.
sativa
稀释倍数
Dilution
times
出苗历时 13 7 14 13 13 200
Sprout 13 7 10 11 13 400
duration( d) 13 4 10 14 10 600
13 5 8 11 11 CK
出苗率 625 95 0 500 1000 1000 200
Sprout 625 95 0 1000 1000 1000 400
rate( % ) 625 100 0 1000 1000 1000 600
596 95 0 1000 1000 1000 CK
表 2
培养液对供试作物幼苗根长、苗高及苗重的影响( RI值)
Table 2 Root length, shoot height and plant weight of crops tested by
cultivated solution
高粱 S.
uulgare
小麦 T .
aestiv um
辣椒 C.
annuum
番茄 L .
esculentum
黄瓜 C.
sativa
稀释倍数
Dilution
times
根长 - 0087 - 0298 - 0 744 - 0551 - 0384 200
Root - 0380 0184 - 0 196 - 0129 - 0312 400
length( cm) 0226 0113 0 011 0083 - 0288 600
苗高 - 0123 - 0446 - 0 622 - 0384 - 0498 200
Shoot - 0492 0020 - 0 168 - 0053 - 0254 400
height( cm) 0166 - 0041 0 105 0050 - 0040 600
苗重 - 0071 - 0322 - 0 666 - 0300 - 0209 200
Plant - 0071 0138 - 0 333 - 0100 - 0139 400
weight( gFW) 0 - 0129 0 142 0090 - 0093 600
作物影响尤为显著( - 0744 % RI % - 0 551) .


对于苗高而言, 600 倍稀释液对茄科的两种作物 (辣椒、
番茄)及高粱有一定促生作用, 对小麦和黄瓜有抑制作用, 但
各作用强度均不显著( - 0041 % RI % - 0 166) . 400 倍稀释
液对大部分作物影响仍表现为抑制,且对高粱影响比较显著
( RI= - 0492) , 但对小麦影响表现为弱的促生作用. 200 倍
稀释液对各作物苗高的影响仍表现为抑制,且抑制作用均较
明显( - 0 622% RI % - 0 123) .
对于苗重, 600 倍稀释液对茄科作物表现为促生作用,
对小麦和黄瓜有抑制作用,但对于高粱却没有影响( RI= 0) .
400 倍稀释液对各作物的影响多表现为抑制作用, 但影响不
明显( - 0 333% RI % - 0 071) . 对于小麦而言,其影响仍为
较弱的促生作用. 200 倍稀释液仍然对各类作物表现为抑制
作用,且仍然是对茄科作物的抑制作用较为显著( - 0666 %
RI % - 0 333) .
由此可以看出,培养液对各作物的根长、苗高、苗重的抑
制(促进)作用的强度十分一致,即在抑制(促进)根长的情况
下同样会以相应比率抑制苗高和苗重.对于单子叶的两种作
物来讲, 培养液对苗高的抑制作用均大于对根长的影响; 对
于双子叶作物特别是茄科的两种作物而言,培养液对根长的
抑制作用大于对苗高的影响.由于大部分植物在正常生长时
均是 先根后芽 , 这就为分类开发除草剂提供了可行性依
据,也对该培养液针对不同种作物的施用期做出了限定.
4
讨

论
供试菌株对 5 种受体作物的化感作用依培养液的浓度
有差异, 所以开发使用中要特别注意施用浓度,总体来说, 低
浓度培养液对大部分作物是安全的. 此外, 供试菌株对 5 种
受体作物的化感作用依受体作物的种类也有差异 .供试菌株
对双子叶植物的抑制作用高于单子叶植物, 据此选择性可以
推测, 供试菌株具有在麦田防除双子叶杂草的应用前景.
高等植物之间化感作用的机理有了较系统而深入的研
究报道[ 4] , 但微生物对高等植物的化感机理报道很少. 研究
表明,微生物产生的化感物质与高等植物有很大差别, 而且
对高等植物的影响要明显大于高等植物间的化感作用[ 4] , 这
些化感物质大多对人畜无毒, 特别是细菌更容易培养, 次生
代谢物更容易获取等优点, 近年来引起了许多学者的重视,
被认为是开发为新一代环保型除草剂的首选生物资源[ 3, 4] .
但是, 国内外关于微生物资源的利用主要集中在抗生素与微
肥方面[ 6] , 但在杂草防除方面的应用相对较少. 利用真菌资
源防除杂草于 20 世纪 60 年代起就陆续有了一些研究报道,
而且有一些成功的商品除草剂, 但利用细菌除草的研究在
20 世纪 90 年代国外才有少量报道[ 4] ,国内关于细菌除草剂
的研究至今仍未见研究论文发表, 更没有商业化的产品. 有
文献指出,荧光假单胞杆菌能够产生胞外抗菌化合物(抗生
素)抑制有害土壤菌[ 1] , 从而保护作物生长. 此外,荧光假单
胞杆菌的某些株系能产生植物毒素, 这些毒素能破坏细胞结
构, 使寄主植物感病, 从而达到防除杂草的目的[ 2] . 当然, 供
试菌株能否开发出细菌源的除草剂, 其前景还有待在菌株对
麦田伴生杂草抑制作用的进一步研究后才能肯定.
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作者简介
慕小倩, 女, 1964 年生硕士, 教授. 主要从事植物
学及生物多样性研究, 发表论文 30 余篇. E
mail: mux iaoqian
@ 126. com
7794 期












慕小倩等:荧光假单胞杆菌化感作用的初步研究