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Stress-Tolerance Evaluation of Alfalfa Nodule Bacteria in the Cold and Drought Regions of Gansu Province

甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌抗逆性评价



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2007) 01-0001-06
甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌抗逆性评价
师尚礼, 刘建荣, 张 勃, 曹致中
(甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070)
摘要: 对 31个分离自甘肃 5个不同生态区域的苜蓿根瘤菌株耐酸、耐碱和耐盐能力进行评价研究。结果表明, 武威菌
株耐盐能力最强, 天水菌株耐酸能力最强,定西菌株大多数表现出突出的单一抗性, 甘南菌株大多数兼备抗酸、抗碱
等多抗能力; 筛选出 12 个抗逆能力较强的菌株, 其中WA24 菌株能在 55 g / L NaCl盐培养基上生长, DA53、QL31B
和 T L47 菌株能在 pH 3. 5 的酸性培养基上生长, DL67 和 GA26 菌株能在 pH 12 的碱性培养基上生长。QA33B 菌株
既能在 50 g / L NaCl盐培养基上生长, 又能在pH 12 的碱性培养基上生长, DA42、GL21 和WA32可在 pH 4. 0~12 的
环境中生长。
关键词: 寒旱区; 苜蓿; 根瘤菌; 抗逆能力; 评价
中图分类号: S 812; S354. 381    文献标识码: A
Stress-Tolerance Evaluation of Alfalfa Nodule Bacteria in the Cold
and Drought Regions of Gansu Province
SHI Shang-li, LIU Jian-rong, ZHANG Bo, CAO Zhi-zhong
( College of Forage Indus t ry, Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province 730070, Ch ina)
Abstract: St ress tolerance of nodule bacteria ( Rhiz obium sp. ) signif icant ly inf luences the micr oorg anisms en-
vironmental adaptability and nit rog en fix at ion ability. Thirty-one alfalfa Rhiz obium st rains isolated from al-
falfa nodule bacteria o f differ ent areas of Gansu Prov ince w ere tested on their tolerance to NaCl and pH. Re-
sults show that alfalfa Rhiz obium str ains f rom the Tianshui area boasted the st rongest tolerance to acid,
w hile st rains fr om the Wuwei area show ed the str ongest to ler ance to salinity . St rains f rom the Dingxi area
gave mono-tolerance, while st rains f rom the Gannan area show ed mult i-to ler ance. Among the Gannan
st rains, 12 of str ong st ress tolerance w ere selected: WA 24 could endure 55 g/ L NaCl concentrat ion. DA53、
QL31B, and TL47 could mult iply in pH3. 5 cul ture medium; and DL67、and GA 26 could r eproduce in alkaline
culture medium of pH12. Four str ains boasted double st ress-to lerance: QA33B could endure 50 g / L NaCl
concentrat ion and alkalinity of pH12 as w ell; DA42、GL21, and WA32 show ed tolerance to acidity of pH 4. 0
and alkalinity of pH 12.
Key words : Cold and drought r eg ion; Alfalfa; Rhiz obium; St ress to lerance; Evaluat ion
  根瘤菌抗逆能力是影响根瘤菌生态适应范围和
固氮能力的重要指标, 评价筛选抗逆能力较强的根瘤
菌株, 对扩大根瘤菌的应用范围, 提高根瘤菌固氮效
率和豆科植物产量具有非常重要的意义。目前,对于
豆科植物根瘤菌抗逆性的研究报道较多,但对不同生
态区域苜蓿根瘤菌抗逆能力评价研究报道较少,零星
报道的根瘤菌株抗逆能力区域差异性较大[ 1~4]。本研
究选取分离自甘肃庆阳、天水、定西、武威和甘南 5个
生态区域的 31个苜蓿高效促生根瘤菌株为研究对
象, 进行耐盐性、耐酸碱性评价研究,筛选耐盐、耐酸、
耐碱能力强的优良菌株,以期为盐碱酸化土壤种植苜
蓿提供优良菌株资源[ 5~7]。
收稿日期: 2006-04-28; 修回日期: 2006-11-27
基金项目: 科技部奶业专项( 2002BA518A03)
作者简介: 师尚礼( 1962-) ,男,博士,副教授,从事牧草种质资源与育种、牧草栽培研究, E-mail: s hish l@ gsau. edu. cn
第 15 卷 第 1 期
 Vol. 15  No . 1
草 地 学 报
ACTA AGREST IA SIN ICA
   2007年  1 月
 Jan.   2007
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 供试菌株
1. 1. 2 供试菌株采样地概况 甘肃分为5个植被-气
候生态区,每个生态区设置一个采样点,分别为: 中温半
湿润森林草原区-庆阳西峰; 暖温湿润落叶阔叶林区-天
水清水;中温干旱半干旱草原区-定西安定;寒温潮湿高
寒草甸区-甘南夏河; 中温干旱荒漠区-河西走廊武威凉
州。研究区域气候和土壤概况见表 2。
表 1 供试菌株编号及来源地
T able 1 Code numbers and or ig inal r egions of str ains in test
菌株编号
Code number
来源地区
Origin al region
纬度
Lat itude
经度
Longitude
海拔高度( m)
Height above s ea level
DA10、DA42、DA53、DA99、DL15 、DL58、DL67、DL 81 定西 Din gxi N35°17′ E104°12′ 2180
GA26、GA28、GA66、GL 16、GL21、GL24、GL65 甘南 Gannan N35°34′ E102°25′ 3050
QA33B、QA46A、QA50A、QL 20B、QL 31B、QL36B 庆阳 Qingyang N35°44′ E107°38′ 1350
TA34、T L18、TL 22A、TL47 天水 T ian shui N34°42′ E106°09′ 1480
WA24、WA32、WA62A、WL47、WL 53、WL68 武威 Wuw ei N38°09′ E102°35′ 1490
表 2 试区土壤化学与气候状况
Table 2 So il chemist ry and climate condition in sampling reg ions
取样点
S am pling region
pH
有机质
OM
全氮
Total
N
全磷
Total
P
全盐
T otal
NaCl
速效氮
Available
N
速效磷
Available
P
速效钾
Available
K
年均气温
Average annual
temperatur e(℃)
年均降水量
Annual
precipitat ion ( mm)
庆阳西峰 Xifeng, Qingyang
(黑垆土) ( Chernozem soil) 7. 56 1. 093 0. 120 0. 080 0. 190 90. 70 48. 77 151. 4 8. 3 551. 2
天水清水 Qin gshui , T ianshui
(褐土) ( Drab soil) 7. 40 1. 988 0. 078 0. 070 0. 170 86. 70 17. 72 106. 4 9. 4 646. 4
定西安定 And ing, Dingxi
(灰钙土) ( Podzol s oil) 7. 90 0. 718 0. 082 0. 077 0. 300 43. 05 17. 12 208. 8 6. 4 254. 4
武威凉州 Liangzhou, Wuw ei
(灌淤土) ( Ir rigat ion sil t soil ) 7. 15 1. 330 0. 091 0. 037 0. 310 60. 35 8. 29 73. 64 7. 7 150. 0
甘南夏河 Xiah e, Gannan
(亚高山草甸土)
( Sub-alp ine meadow soil)
7. 31 6. 164 0. 334 0. 084 0. 220 185. 00 46. 37 245. 6 2. 6 516. 0
1. 1. 3 基础培养基 基础培养基选用 YMA 培养
基,配方:甘露醇 10. 0 g / L , NaCl 0. 1 g / L , M gSO 4·
7H2O 0. 2 g/ L ,酵母粉 1. 0 g/ L , K 2HPO 4 0. 5 g/ L ,蒸
馏水 1 000 m l/ L , pH 值 7. 0~7. 2[ 2]。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 菌株活化与接种菌液制备 将 31个供试菌
株接入灭菌的 YMA 培养液中[ 3] ,置于 28℃摇床培养
48±6 h, 根瘤菌在培养液中的繁殖数量采用分光光
度计比色法测定, 测定指标用光密度值( OD 值)表
示,在 600 nm 波长下测定,将 31个供试菌株培养液
均加无菌水调释至 OD600nm= 0. 5 的菌液浓度,作为
其它处理培养的初始培养浓度。
1. 2. 2 不同 NaCl浓度和 pH 值梯度 YMA 培养液
的制备 选用 NaCl浓度梯度 2 g / L、4 g / L、10 g / L、
12 g / L、15 g / L、25 g / L、35 g / L、45 g / L、50 g / L 和
55 g / L 处理, 制成 10个不同 NaCl浓度的 YMA 培
养液。用 HCl和N aOH 调释 YMA 培养液pH 值,制
成 pH 分别为3. 5、4. 0、5. 0、7. 0、9. 0、10. 0和 12. 0的
YMA 培养液。
1. 2. 3 根瘤菌株耐盐、耐酸和耐碱能力测定 取菌
株稀释菌液各 1 m l分别接至不同 NaCl浓度、pH 梯
度处理的 YMA 培养液中,置于 28℃摇床, 培养 80±
6 h (摇床转速为 120 r/ m in ) , 用分光光度计测其
OD 600nm值,以检测供试菌株在不同 NaCl浓度、pH 梯
度处理下的生长情况。以不接种根瘤菌为对照, 各处
理均 3次重复 [ 2]。
1. 3 数据处理
数据处理采用 Excel和 DPS统计软件进行统计
分析。
2 结果与分析
2. 1 苜蓿根瘤菌株耐盐性
由表 3可以看出, 31个苜蓿根瘤菌株, 除 GA26
2 草 地 学 报 第 15卷
可在 25 g / L NaCl浓度培养基上生长以外,其余菌株
均可在 35 g / L NaCl浓度培养基上生长。有 23个菌
株可在 45 g / L NaCl浓度培养基上生长, 有 3个菌株
( GL16、QA33B和 WA62A )可在 50 g/ L NaCl浓度
的培养基上生长, 有 1个菌株( WA24)可在 55 g / L
NaCl浓度培养基上生长。
表 3 苜蓿根瘤菌株在氯化钠处理条件下的生长势(光密度值 OD600nm)
T able 3 Effect o f NaCl on alfalfa Rhiz obium grow th( OD600nm)
菌株 S trains NaC l处理浓度 NaCl concent rat ion( g/ L)
2 4 10 12 15 25 35 45 50 55
DA 10 0. 573 0. 460 0. 435 0. 335 0. 395 0. 313 0. 245 0. 218 - -
DA 42 0. 668 0. 443 0. 611 0. 179 0. 380 0. 246 0. 247 - - -
DA 53 0. 681 0. 477 0. 66 0. 228 0. 356 0. 306 0. 348 - - -
DA 99 0. 638 0. 417 0. 580 0. 235 0. 386 0. 272 0. 440 0. 104 - -
DL15 0. 458 0. 502 0. 584 0. 191 0. 338 0. 236 0. 309 0. 140 - -
DL58 0. 790 0. 397 0. 774 0. 471 0. 371 0. 299 0. 402 0. 130 - -
DL67 0. 462 0. 442 0. 321 0. 275 0. 242 0. 168 0. 224 0. 113 - -
DL81 1. 015 0. 476 0. 332 0. 253 0. 229 0. 260 0. 744 0. 187 - -
GA26 0. 704 0. 575 0. 375 0. 324 0. 184 0. 128 - - - -
GA28 0. 918 0. 484 0. 404 0. 343 0. 258 0. 235 0. 214 - - -
GA66 0. 513 0. 445 0. 956 0. 505 0. 361 0. 330 0. 615 0. 190 - -
GL16 0. 658 0. 444 0. 556 0. 352 0. 339 0. 188 0. 401 0. 474 0. 144 -
GL21 0. 609 0. 490 0. 508 0. 401 0. 355 0. 295 0. 411 0. 133 - -
GL24 0. 594 0. 471 0. 438 0. 343 0. 195 0. 208 0. 495 0. 106 - -
GL65 0. 597 0. 460 0. 761 0. 399 0. 342 0. 443 0. 515 0. 162 - -
QA33B 0. 608 0. 402 0. 652 0. 382 0. 394 0. 342 0. 541 0. 436 0. 102 -
QA46A 0. 519 0. 406 0. 550 0. 224 0. 374 0. 208 0. 474 0. 151 - -
QA50A 0. 693 0. 637 0. 597 0. 466 0. 368 0. 285 0. 630 0. 419 - -
QL20B 0. 917 0. 452 0. 484 0. 320 0. 325 0. 255 0. 303 - - -
QL31B 0. 605 0. 531 0. 376 0. 616 0. 305 0. 298 0. 570 0. 100 - -
QL36B 0. 731 0. 489 0. 292 0. 433 0. 458 0. 341 0. 396 0. 101 - -
T A34 0. 749 0. 533 0. 731 0. 518 0. 372 0. 287 0. 432 - - -
T L18 0. 749 0. 441 0. 457 0. 269 0. 349 0. 325 0. 143 0. 132 - -
T L22A 0. 717 0. 417 3. 053 0. 458 0. 415 0. 250 0. 499 0. 174 - -
T L47 0. 630 0. 448 1. 049 0. 400 0. 360 0. 486 0. 455 0. 407 - -
WA24 0. 925 0. 796 0. 517 0. 463 0. 335 0. 327 0. 524 0. 362 0. 302 0. 101
WA32 0. 790 0. 628 0. 672 0. 260 0. 270 0. 291 0. 531 0. 130 - -
WA62A 0. 630 0. 397 0. 394 0. 369 0. 395 0. 243 0. 643 0. 587 0. 105 -
WL47 0. 532 0. 433 0. 559 0. 293 0. 339 0. 314 0. 384 - - -
WL53 0. 974 0. 823 0. 585 0. 506 0. 509 0. 381 0. 680 0. 271 - -
WL68 0. 596 0. 452 0. 629 0. 273 0. 348 0. 253 0. 583 - - -
表 4 不同地区苜蓿根瘤菌株的耐盐性
Table 4 Com par ison o f salt t olerance of alfalfa Rhiz obium
among str ains fr om differ ent reg ions
地区
Region
菌株耐受NaCl 浓度均值( g/ L )
Average tolerance to NaCl
武威 Wuw ei 43. 3aA
定西 Dingxi 41. 3abAB
庆阳 Qin gyang 41. 1abAB
甘南 Gannan 39. 3bB
天水 T ianshu i 31. 4cC
  注: 同列肩标小写字母不同者差异显著( P < 0. 05 ) ,肩标大写字
母不同者差异极显著(P < 0. 01)。
Note: Small let ters at the en d of f igures indicate a 5% dif ference
level ; capital let ter s, a 1% dif ference level.
表 4显示,不同地区苜蓿根瘤菌株的耐盐能力从
大到小依次为:武威= 定西= 庆阳 甘南> 天水。地
区间差异比较,武威、定西、庆阳苜蓿根瘤菌株的耐盐
性最好,对盐渍环境的耐受能力强, 甘南苜蓿根瘤菌
株耐盐性较好。天水土壤含盐量最低,苜蓿根瘤菌株
耐盐能力最差。
2. 2 苜蓿根瘤菌株耐酸、耐碱性
酸碱性处理对苜蓿根瘤菌株生长影响的 OD600nm
值见表 5, 从表 5 可以看出, 酸性处理中, DA53、
QL31B和 T L47 3个菌株耐酸能力最强,可在 pH 3.
5的酸性培养基上生长; DA42、DL81、GL16、GL21、
GL24、T A34和WA32七个菌株耐酸能力较强,可在
3第 1期 师尚礼等:甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌抗逆性评价
pH 4. 0的酸性培养基上生长;其余菌株均能耐受 pH
5. 0的酸性,耐酸能力一般。
碱性处理中, 31个菌株均可在 pH 10. 0 及其以
下的碱性培养基上生长, 其中 DA42、DL67、GA26、
GL21、QA33B和 WA32等 6个菌株耐碱性较强,可
在 pH 12. 0的碱性培养基上生长。
表 5 苜蓿根瘤菌株在酸碱处理条件下的生长势( OD 600nm )
T able 5 Effect s o f acidity and alkalinity on the gr ow th of a lfalfa Rhiz obium strains ( OD 600nm )
菌株名称
St rains
酸性处理 Low pH 中性 M oderate pH 碱性处理 High pH
pH= 3. 5 pH= 4. 0 pH= 5. 0 pH= 7. 0 pH= 9. 0 pH= 10. 0 pH= 12. 0
DA 10 - - 0. 178 0. 986 0. 367 0. 349 -
DA 42 - 0. 553 0. 563 1. 253 0. 690 0. 839 0. 101
DA 53 0. 108 0. 292 0. 798 1. 898 0. 656 0. 377 -
DA- 99 - - 0. 440 0. 983 0. 739 0. 310
DL15 - - 0. 181 0. 674 0. 422 0. 334 -
DL58 - - 0. 879 1. 085 0. 375 0. 306 -
DL67 - - 0. 628 0. 997 0. 383 0. 260 0. 202
DL81 - 0. 228 0. 238 0. 879 0. 657 0. 161 -
GA26 - - 0. 361 0. 982 0. 400 0. 212 0. 109
GA28 - - 0. 321 0. 652 0. 422 0. 229 -
GA66 - - 0. 633 1. 112 1. 040 0. 797 -
GL16 - 0. 111 0. 440 0. 964 0. 508 0. 407 -
GL21 - 0. 394 1. 322 2. 000 1. 211 0. 672 0. 168
GL24 - 0. 104 0. 321 1. 785 1. 070 0. 351 -
GL65 - - 0. 195 0. 736 0. 626 0. 386 -
QA33B - - 0. 651 1. 021 0. 725 0. 419 0. 152
QA46A - - 1. 163 1. 934 0. 713 0. 567 -
QA50A - - 0. 200 1. 303 0. 937 0. 376 -
QL20B - - 0. 143 0. 547 0. 375 0. 229 -
QL31B 0. 102 0. 465 0. 726 1. 438 0. 627 0. 606 -
QL36B - - 0. 383 1. 320 0. 896 0. 665 -
T A34 - 0. 167 0. 348 2. 000 1. 407 0. 392 -
T L18 - - 0. 916 1. 473 0. 790 0. 319 -
T L22A - - 0. 903 1. 023 0. 591 0. 439 -
T L47 0. 104 0. 228 0. 765 0. 927 0. 589 0. 565 -
WA24 - - 0. 987 1. 569 0. 728 0. 550 -
WA32 - 0. 383 0. 627 0. 917 0. 782 0. 358 0. 166
WA62A - - 0. 462 1. 002 0. 820 0. 331 -
WL47 - - 0. 145 0. 874 0. 566 0. 355 -
WL53 - - 0. 571 1. 638 1. 005 0. 808 -
WL68 - - 0. 742 0. 929 0. 438 0. 264 -
表 6 不同生态区域苜蓿根瘤菌株耐酸碱性差异
Table 6 Compar ison in acid and alkaline tolerance of a lfalfa
Rhiz obium str ains f rom different r egions
地区
Reg ion s
耐酸 pH 均值
Averag e pH values
耐碱 pH 均值
Average pH values
武威 Wuw ei 4. 83aA 10. 33aA
庆阳 Qin gyang 4. 75abAB 10. 33aA
甘南 Gannan 4. 67cBC 10. 33aA
定西 Dingxi 4. 58cC 10. 29aA
天水 T ianshu i 4. 38dD 10. 00bA
  注: 1.“pH 均值”为来自同一生态区域苜蓿根瘤菌株耐酸和耐碱
极限 pH 值的平均值。2. 同列肩标小写字母不同者差异显著( P <
0. 05) ,肩标大写字母不同者差异极显著( P < 0. 01)。Note: 1. Aver-
age pH value is the averag e of high est pH valu es of acidity and alk alin-
ity tolerance of dif feren t s t rain s f rom the same biological region . 2.
T he smal l and capital let ters at the end of f igures indicate a s ignif icant
dif ference at a 5% and a 1% level , respect ively.
不同生态区域苜蓿根瘤菌株耐酸碱性差异比较
见表 6。天水苜蓿根瘤菌株耐酸能力最强 ( pH=
4. 38) , 与其它四个地区菌株耐酸能力有极显著的差
异( P< 0. 01)。定西( pH= 4. 58)与甘南( pH= 4. 67)
菌株耐酸能力中强, 与其它地区间差异显著 ( P <
0. 05)。庆阳( pH= 4. 75)与武威( pH= 4. 83)、定西与
甘南菌株耐酸能力差异均不显著。天水、定西、甘南菌
株与武威菌株耐酸能力有极显著差异( P< 0. 01)。不
同地区间苜蓿根瘤菌株耐酸程度由大到小依次为:天
水> 定西= 甘南> 庆阳= 武威。
不同地区间苜蓿根瘤菌株在耐碱性方面存在一
定的差异性, 定西、庆阳、武威、甘南四个地区苜蓿根
瘤菌株耐受碱性的 pH 均值几乎相等,差异不显著,
但均与天水苜蓿根瘤菌株耐受碱性的 pH 均值10. 00
4 草 地 学 报 第 15卷
差异显著( P< 0. 05)。
2. 3 苜蓿根瘤菌株耐酸、碱、盐能力综合分析
对苜蓿根瘤菌株耐盐、耐酸、耐碱能力进行综合
筛选形成表 7。
从表 7可知, 31 个供试菌株中,有 12个菌株抗逆
能力较强, 其中 8个菌株有较强的单一抗性, WA 24菌
株能在 55 g/ L NaCl培养基上生长, DA53、QL31B和
TL47 菌株能在 pH3. 5的 HCl培养基上生长, GL16
和 GL24 能在 pH4. 0 的培养基上生长, DL67 和
GA 26菌株能在 pH 值 12. 0 的 NaOH 培养基上生
长。4个菌株有较强的多抗性, QA33B 菌株既能耐受
50 g/ L NaCl 盐环境,又能耐受 pH12. 0的 NaOH 碱
性环境; DA 42、GL21 和WA32能够生长的 pH 环境
为 4. 0~12. 0。
表 7 苜蓿根瘤菌株耐盐、酸和碱能力综合评定筛选
T able 7 Evaluation and selection of alfalfa Rhiz obium st rains to salinity , acidity and alkalinity t olerance
功能
Function
菌株名称
N ame of st rains
耐 NaCl ( g/ L)
Tolerance to NaCl
耐 HCl( pH)
Tolerance to HCl
耐 NaOH( pH)
T olerance to NaOH
45 50 55 3. 5 4. 0 10. 0 12. 0
单一抗性 WA24(抗盐) + + + - - + -
菌株 DA53(抗酸) - - - + + + -
Sin gle toleran t QL 31B(抗酸) + - - + + + -
s t rain s T L47(抗酸) + - - + + + -
GL16(抗酸) + + - - + + -
GL24(抗酸) + - - - + + -
DL67(抗碱) + - - - - + +
GA26(抗碱) - - - - - + +
多抗性 QA33B(抗盐、抗碱) + + - - - + +
菌株 DA42(抗酸、抗碱) - - - - + + +
Mul ti-tolerant GL21(抗酸、抗碱) + - - - + + +
s t rain s WA32(抗酸、抗碱) + - - - + + +
  注:“+ ”表示菌株能够生长,“- ”表示菌株不能生长。Note: “+ ”means th at the st rains can gr ow on the media and “- ”means that the
st rains cannot grow on the media.
  12个抗逆菌株中,甘南菌株 4个,占 33. 3%。定
西菌株 3个,占 25. 0% ,武威、庆阳菌株各 2个, 各占
16. 7%, 天水菌株 1个,占 8. 3%。8个单抗菌株中,甘
南菌株 3个, 占 25. 0%, 定西菌株 2个, 占 16. 7%,武
威、天水、庆阳菌株各 1个, 各占 8. 3%; 4个多抗菌株
中,庆阳、定西、甘南、武威菌株各 1个,各占 8. 3%。
各生态区域均有抗逆性较强的苜蓿根瘤菌株存在,但
定西、甘南区域抗逆能力强的菌株较多,但定西菌株
大多数表现出突出的单一抗性, 甘南菌株大多数具有
多抗能力。
3 讨 论
据黄玲等报道[ 4 ] , “苜蓿根瘤菌与其它豆科植物
根瘤菌有同样的耐碱性, 但对酸性最为敏感, 在 pH
值 5以下时, 生长不良”,而本研究中筛选的 DA53、
QL31B、T L47菌株可以在 pH 3. 5 的酸性条件下生
长, DA42、DL81、GL16、GL21、GL24、T A34、WA32
菌株可以在 pH 4. 0的酸性条件下生长, 这些结果超
出了文献资料所载的范围, 说明甘肃区域存在着耐酸
能力特别突出的苜蓿根瘤菌株, 有待进一步筛选研
究。
土壤盐和 pH 环境可能是影响菌株抗逆能力的
主要因子[ 8, 9]。其中土壤高盐含量和高 pH 环境对菌
株耐盐、耐碱能力表现为促进作用 [ 10] , 对菌株耐酸能
力表现为抑制作用, 且土壤盐的作用大于土壤 pH 的
作用。土壤含盐量:武威( 0. 31% ) > 定西( 0. 30% ) >
甘南( 0. 22%) > 庆阳( 0. 19% ) > 天水( 0. 17%) , 土壤
pH: 定西( 7. 90) > 庆阳( 7. 56) > 天水( 7. 40) > 甘南
( 7. 31) > 武威( 7. 15) , 综合上述土壤环境, 可能是武
威菌株耐盐能力最强,定西、甘南菌株耐盐能力较强,
天水菌株耐盐能力最差。定西、庆阳、武威和甘南(土
壤盐含量高或 pH 高)菌株耐碱能力较强, 天水菌株
耐酸能力强的原因。
4 结 论
4. 1 甘肃不同生态区域的苜蓿根瘤菌株普遍耐盐性
较强。31个供试菌株中, 74. 5%的菌株能在 45 g / L
的 NaCl盐环境中生长。武威菌株的耐盐能力最强,
5第 1期 师尚礼等:甘肃寒旱区苜蓿根瘤菌抗逆性评价
定西、庆阳和甘南菌株耐盐能力较强, 天水菌株耐盐
能力最差。但各生态区域均有抗逆能力较强而抗性功
能不同的苜蓿根瘤菌株存在, 定西、甘南区域抗逆能
力突出的菌株较多,且定西菌株大多数表现出突出的
单一抗性,甘南菌株大多数兼备耐盐、耐酸、耐碱等多
抗性。耐盐能力最突出的菌株WA 24 能在 55 g / L
NaCl环境中生长, GL16和 QA 33B能在 50 g/ L Na-
Cl环境下生长。
4. 2 苜蓿根瘤菌耐酸、耐碱能力差异明显,不同区域
根瘤菌株差异性也较大。各区域菌株平均耐受酸性环
境的pH 值分别为:天水 pH4. 38、定西 pH4. 58、甘南
pH4. 67、庆阳pH4. 75、武威 pH4. 83; 平均耐受碱性环
境的 pH 值分别为:武威 10. 33、庆阳 10. 33、甘南 10.
33、定西 10. 29、天水 10. 00。耐酸能力最强的菌株
DA 53、QL31B 和 T L47可耐受 pH3. 5 的酸性环境,
耐酸能力较强的菌株 DA 42、DL81、GL16、GL21、
GL24、T A34和WA32可耐受 pH4. 0的酸性环境; 耐
碱能力最强的菌株 DA 42、DL67、GA26、GL21、
QA33B 和WA32可耐受 pH12. 0的碱性环境。
4. 3 综合苜蓿根瘤菌株抗逆能力, 31个菌株中有 12
个菌株抗逆能力较强。其中8个菌株具有较强的单一
抗性,来源区域为甘南 3个,定西 2个,武威、天水、庆
阳各1个。4个菌株具有较强的抗盐抗碱或抗酸抗碱
等多抗性,来源区域为庆阳、定西、甘南、武威各 1个,
QA33B 菌株既能耐受 50g / L 的 N aCl 盐环境, 又能
耐受 pH12. 0 的 NaOH 碱性环境, DA42、GL21 和
WA32可在pH4. 0~12的环境中生长。
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草地学报, 2004, 12( 1) : 1-2
(责任编辑 孙洪仁)
2006年共有 103位专家为本刊审稿,值此辞旧迎新之际,
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周道玮 呼天明 孟 林 孟庆翔 孟昭仪 林 杉 林启美 胡 林 胡自治 胡良军
胡跃高 赵美琦 徐 柱 徐 斌 徐安凯 莫 放 袁会珠 袁庆华 袁红莉 贾玉山
贾志海 郭玉海 郭仰东 郭振飞 郭继勋 顾洪如 高洪文 曹坳程 曹致中 黄文惠
彭 燕 曾昭海 程延年 程积民 董宽虎 董维惠 谢应忠 韩国栋 韩建国 韩烈保
赖志强 谯仕彦 樊江文 潘学标 魏鸿钧 (以姓氏笔画为序)
6 草 地 学 报 第 15卷