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阿拉尔地区几种豆科植物内生细菌种群动态研究



全 文 :阿拉尔地区几种豆科植物内生细菌种群动态研究
林世利 , 李真 , 马玉红 , 陈骏刚 , 龚明福*
 (新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室 ,塔里木大学植物科技学院 ,新疆阿拉尔 843300)
摘要 [目的]为合理开发利用内生细菌提供依据。[方法]分离出不同月份苦豆子、骆驼刺 、苜蓿、铃铛刺、甘草不同部位的内生细菌 ,研
究阿拉尔地区豆科植物内生细菌种群动态。[结果] 5月份的苦豆子和甘草植株、8月份的苜蓿植株、9月份的铃铛刺和骆驼刺植株的内
生细菌的种类最多。内生细菌的种类在苦豆子、苜蓿、铃铛刺、骆驼刺 、甘草植株中的分布规律依次为叶>茎>根>种子>花 ,根>叶>
茎>花>种子 ,茎>叶>种子>花>根 ,根>茎>叶>种子>花 ,茎>根>叶>种子>花。5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各
个月份变化趋势不同 ,且各个月份的带菌量处于交替变化之中 ,菌量波动幅度为 3.1~ 4.9 1og。[结论]不同月份 5种豆科植物内生细菌
的种类和数量不同 ,同种豆科植物不同组织部位的内生细菌的种类和数量有差异。
关键词 豆科植物;内生细菌;分离;阿拉尔地区
中图分类号 Q946  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2007)33-10822-02
Study on the Population Dynamics of Endophytic Bacteria in Leguminous Plants in Alar Region
LIN Shi-li et al (Key Laboratory of Protection &Utilization of Biological Resources in Tarim Basin of Xinjiang Production &Construction Groups ,
College of Plant Science and Technology , Tarim University ,Alar , Xinjiang 843300)
Abstract [ Objective] The research aimed to provide basis for developing and utilizing endophytic bacteria reasonably.[Method] The endophytic bacteria
in different parts of Sophora alopecuroides L., Alhagi sparsifolia , alfalfa , Halimodendron halodendron and liquorice in different months were isolated to
study the population dynamics of endophytic bacteria in leguminous plants in Alar region.[ Result] The species of endophytic bacteria in the plants of S.
alopecuroides and liquorice in May, alfalfa plants in August and the plants of H.halodendron and A.sparsifolia in Septemberwere most.The distribu-
tion laws of the endophytic bacteria kind in the plants of S .alopecuroides , alfalfa , H.halodendron , A.sparsifolia and liquorice were leaves>stems>
roots>seeds>flowers , roots>leaves>stems>flowers>seeds , stems>leaves>seeds>flowers>roots , roots>stems>leaves>seeds>flowers and
stems>roots>leaves> seeds>flowers in turn.The change tendency of the average value of total germ-carrying amount in the growth stage of 5 kinds of
leguminous plants was different among different months.The germ-carrying amounts in different months were in alternative changing process with the fluc-
tuation amplitude of germ amount of 3.1~ 4.9 1og.[ Conclusion] The species and amounts of endophytic bacteria in 5 kinds of leguminous plants in differ-
ent months are different and that in different parts of the same kind of leguminous plant has some difference.
Key words Leguminous plants;Endophytic bacteria;Isolation;Alar region
基金项目 塔里木大学校长基金(TDZKZD06001);新疆生产建设兵团
科技攻关计划项目(2006GG26);教育部重点项目(207139);
国家自然科学基金(3066005);国家“ 973”计划前期研究专
项资助课题(2007CB116303)。
作者简介 林世利(1979-),女 ,湖北麻城人 ,硕士研究生, 研究方向:
微生物资源。 *通讯作者 ,硕士 ,副教授 , E-mail:gongming-
fu98@163.com。
收稿日期 2007-06-20
  20世纪 80年代以后 ,随着对内生细菌研究的深入 ,人们
发现 ,几乎所有的健康植物体内均存在着大量的内生细
菌[ 1-3] ,这些内生细菌不仅将寄主植物作为其栖息场所 ,而
且对寄主植物还具有广泛的生物学作用[ 4-5] 。研究表明 ,内
生细菌在与寄主植物长期的进化发展过程中 ,彼此形成了相
互依存 、相互作用的生态学关系。内生细菌是改善植物生长
条件 、提高植物对不良环境条件的抵御能力以及防治病虫为
害等多方面有益生物学作用的天然资源菌 ,具有十分广阔的
实际应用价值。
塔里木盆地豆科植物具有较高的抗逆能力 ,内生细菌由
于长期存在于其体内 ,与豆科植物建立了和谐的关系 ,有可
能产生与豆科植物相同或相似的抗逆物质 ,或具有豆科植物
相似的一些特性 ,因此 ,系统研究豆科植物内生细菌对于合
理开发豆科植物资源具有重要的意义 。笔者在不同月份对
阿拉尔地区部分豆科植物的内生细菌进行了分离 ,旨在研究
内生细菌在豆科植物内的动态变化规律 ,为合理利用和开发
内生细菌提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 分离材料 在不同月份从阿拉尔地区采集苦豆子 、骆
驼刺 、苜蓿 、甘草 、铃铛刺豆科植物的植株 ,包括根 、茎 、叶 、
花 、种子 。
1.2 培养基 牛肉膏蛋白胨培养基(NA):牛肉膏 50.0 g 、蛋
白胨 10.0 g 、氯化钠 5.0 g 、琼脂18.0 g 、水 1 000ml ,调节 pH值
7.2~ 7.4 。蔗糖硝酸铵培养基(SW):蔗糖 20.0 g ,氯化钠 2.0
g ,七水硫酸镁 0.5 g ,硝酸铵 1.5 g ,磷酸二氢钾 0.5 g ,酵母膏
1.0 g ,琼脂 18 g , pH值 7.0 。
1.3 内生细菌的分离与纯化 在不同月份从阿拉尔地区采
集长势良好 、无病虫害的苦豆子 、骆驼刺 、苜蓿 、甘草等豆科
植物植株和铃铛刺枝条 ,从其根 、茎 、叶 、花 、种子等不同组织
中分离内生细菌。对待分离的组织分别用自来水冲洗晾干
后 ,各称取鲜样 1.0g ,用 75%乙醇浸泡消毒 5 ~ 10min ,用 2%
次氯酸钠表面消毒 5~ 30 min ,无菌水冲洗 3 ~ 4次 ,取最后一
次冲洗液 0.1 ml涂布无菌NA平板 ,进行无菌检验 。每样品
加 10ml无菌水在无菌研钵中研磨 ,静置 15 min后 ,取上清液
按倍比稀释法系列稀释得到 10-3后 ,对每一浓度取 0.1ml涂
布平板。每处理重复 3次 ,28 ℃黑暗培养 72 h ,计算菌落数 ,
根据菌落形态 、颜色等挑选不同的单菌落转接到PDA斜面保
存备用。
2 结果与分析
2.1 苦豆子在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌
种类 在不同月份采集阿拉尔地区苦豆子植株进行内生细
菌分离。结果表明 ,在不同月份中苦豆子植株的内生细菌种
类不同 ,5月份苦豆子植株的内生细菌的种类最多 , 8月份次
之 , 6月份与 7月份较少。不同部位的内生细菌的种类也存
在一定的差异 ,总体上来看 ,内生细菌的种类在苦豆子植株
中的分布规律为叶 、茎 、根 、种子 、花递减(图 1)。
2.2 苜蓿在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种
类 在不同月份采集阿拉尔地区苜蓿植株进行内生细菌分
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007, 35(33):10822-10823, 10827                责任编辑 罗芸 责任校对 李洪
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.33.097
图 1 苦豆子在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种类
离。结果表明 ,不同的月份苜蓿植株的内生细菌的种类不
同 ,不同部位的内生细菌的种类也存在一定的差异 ,8月份苜
蓿植株的内生细菌的种类最多 ,5月份与 7月份次之 , 6月份
最少。总体上来看 ,内生细菌的种类在苜蓿植株中的分布规
律为沿根 、叶 、茎 、花 、种子递减(图 2)。
图 2 苜蓿在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种类
2.3 铃铛刺在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌
种类 在不同月份采集阿拉尔地区铃铛刺植株进行内生细
菌分离。结果表明 ,不同的月份铃铛刺植株的内生细菌的种
类不同 , 9月份铃铛刺植株的内生细菌的种类最多 ,5月份与
7月份次之 ,6月份最少。不同部位的内生细菌的种类也存
在较大的差异 ,总体上来看 ,内生细菌的种类在铃铛刺植株
中的分布规律为茎 、叶 、种子 、花 、根递减(图 3)。
图 3 铃铛刺在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种类
2.4 骆驼刺在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌
种类 在不同月份采集阿拉尔地区骆驼刺植株进行内生细
菌分离。结果表明 ,不同的月份骆驼刺植株的内生细菌的种
类不同 , 9月份骆驼刺植株的内生细菌的种类最多 ,8月份与
7月份次之 ,6月份最少。不同部位的内生细菌的种类也存
在较大的差异 ,总体上来看 ,内生细菌的种类在骆驼刺植株
中的分布规律为根 、茎 、叶 、种子 、花递减(图 4)。
图 4 骆驼刺在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种类
2.5 甘草在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种
类 在不同月份采集阿拉尔地区甘草植株进行内生细菌分
离。结果表明 ,不同的月份甘草植株的内生细菌的种类不
同 , 5月份甘草植株的内生细菌的种类最多 , 8月份与 9月份
次之 ,6月份最少。不同部位的内生细菌的种类也存在较大
的差异 ,总体上来看 ,内生细菌的种类在甘草植株中的分布
规律为茎 、根 、叶 、种子 、花递减(图 5)。
图 5 甘草在不同月份不同组织部位分离所得的内生细菌种类
2.6 不同豆科植物内生细菌的数量变化规律 由图 6可
见 , 5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各个月份变化
图 6 在不同月份5种植物各自的内生细菌的数量变化
趋势不一样;从 5月份到 6月份苦豆子表现大幅度增长 ,骆
驼刺 、甘草 、铃铛刺表现下降 ,苜蓿基本不变;从 6月份到 7
月份苜蓿 、骆驼刺的带菌量表现增长 ,苦豆子 、甘草 、铃铛刺
均表现大幅度下降;从 7月份到 8月份苦豆子 、甘草表现大
幅度增长 ,骆驼刺 、铃铛刺呈现较小变化 ,苜蓿表现大幅度下
(下转第 10827页)
1082335卷 33期              林世利等 阿拉尔地区几种豆科植物内生细菌种群动态研究
的山坡 ,不开环山行不宜种植木薯 ,否则会造成土壤严重冲
刷 ,水土流失 ,得不偿失。
同时 ,大力推广科学的栽培制度与耕作方式 ,减少木薯
地的水土流失量。首先 ,调整木薯播种时间 ,即将原来的 2~
4月提前到头年的 12月和来年 1月 ,并采用地膜覆盖技术 ,
这样可以使木薯生长在雨季来临之前实现封行 ,而且可以延
长木薯生育期 ,提高单产;其次 ,与其他植物(如野花生)或农
作物(如花生 、黄豆 、西瓜和南瓜)实施间 、套作 ,不仅可使根
系生物量增加 ,促进木薯对养分的吸收 ,提高土壤质量 ,还可
增加地面覆盖和减少水土流失 ,成熟的木薯地套种 、间种西
瓜或南瓜的技术已在广西武鸣县得到广泛推广[ 13] ;最后 ,注
意科学施肥和合理施用农药 ,减少土壤贫瘠和环境污染。
4 结语
随着世界石油 、煤炭 、天然气等一次能源资源日益匮乏 ,
包括中国在内的世界各国都在大力开发可再生的化石能源
的替代品。生物质燃料乙醇以其可再生 、清洁性能而倍受各
国青睐。在我国粮食安全刚好保证的情况下 ,坚持发展非粮
作物的燃料乙醇是我国发展生物质能源的必由之路。通过
多年的调查和研究 ,木薯是用于生产生物乙醇的最佳非粮作
物 ,但是 ,根据广西木薯的生产现状和自然资源情况 ,广西要
实现能源木薯可持续发展 ,必须大力推广木薯良种 ,坚持科
学的栽培制度和耕作方式 ,科学施肥和合理用药 ,积极防止
土地侵蚀 、退化和水土流失。只有这样 ,广西才能做强做大
生物乙醇产业 ,成为我国一个新的生物液体燃料生产基地 ,
木薯产业才能成为广西经济发展新的增长点。
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(上接第 10823页)
降;从 8月份到 9月份带菌量均表现下降 ,其中骆驼刺 、甘
草 、苦豆子 、苜蓿小幅度下降 ,铃铛刺表现大幅度下降。同时
从图 6也可看出 ,5种豆科植物在各个月份带菌量处在交替
变化之中 ,菌量波动幅度在 3.1~ 4.9 1og(cfu/g-fw)。
3 讨论
(1)内生细菌在不同豆科植物 、同种豆科植物不同组织
部位 、不同月份间的分布变化很大 ,因此 ,分离某种豆科植物
的内生细菌需要结合这种植物本身的生长发育特性来选择
最佳的分离组织部位和分离时期 。
(2)对分离到的内生细菌的鉴定与定殖还需进一步
研究。
(3)豆科植物内生细菌具有较强的抗逆能力和拮抗
性[ 8-9] ,因此有必要对分离到的内生细菌进行拮抗性与田间
防效试验研究 ,以期筛选得到拮抗效果好的内生细菌用于作
物的病害生物防治。
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科技论文写作规范———题名
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词及冠词除外 。
1082735卷 33期              班美玲等 广西能源木薯可持续发展的优势、问题和对策