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链霉菌FB1的发酵产物对5种豆科植物种子萌发的影响



全 文 :第 26卷 第 3期
2007年   6月
大 豆 科 学
SOYBEAN SCIENCE
Vol.26 No.3
June  2007
链霉菌 FB1 的发酵产物对 5种豆科植物种子萌发的
影响
收稿日期:2006-11-20
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)引导项目(2005AA001230);广西教育厅科研项目(桂教科研[ 2006] 26)。
作者简介:靳振江(1974-),男 ,硕士 ,讲师 ,从事生态学和环境微生物学的教学和科研工作。
靳振江1 ,黄 河2 ,何曙光3
(1.桂林工学院资源与环境工程系 ,桂林 541004;2.广西师范大学生命科学学院 ,桂林 541004;3.桂林国家
高新技术开发区管委会 ,桂林 541004)
摘要 以黄大豆 、菜豆 、青大豆 、黑大豆和红小豆等 5种豆科植物的种子为材料 ,研究了链霉菌 FB1
的发酵产物对种子萌发的影响 。结果表明 ,链霉菌 FB1的发酵产物可以提高 4种种子的萌发率 ,
促进后 3种种子胚根的伸长 ,提高所有 5种豆科植物种子的简明活力 ,而且以 10 倍稀释液的作用
最为显著。
关键词 豆科植物;链霉菌 FB1;发酵产物;种子萌发
中图分类号 S552 文献标识码 A 文章编号 1000-9841(2007)03-0443-04
EFFECTSOF THE FERMENTATION PRODUTION OF STREPTOMYCES FB1 ON GERMINATION OF 5
PLANT SEEDS FROM LEGUMINOUS
JIN Zhen-jiang1 ,HUANG He2 , HE Shu-guang 3
(1.Department o f R esource and Env ironmental E ngineering , Guilin University o f Technology , Guilin
541004;2.College o f li f e , Guang xi Normal Univ ersity , Guilin 541004;3.Administrat ive Committee o f
Gui lin National H i -Tech I ndustrial Development Zone , Guilin 541004)
Abstract Effects of the fermentation production of st reptomyces FB1 on seed germination of
y ellow soybean ,kidney bean , green soybean ,black soybean and small red bean w ere studied in this
paper.Results show ed that the germination rates of the forme r 4 , the radicle leng ths of the late r 3
and the simple vig our indexes o f 5 selected seeds f rom Leguminous were improved by treatment
wi th the fermentation production of streptomyces FB1.The treatment ef fect of 10 di lution concen-
t rat ion w as the most significant o f all 3 concentrations.
Key words Leguminous plant;Streptomyces FB1;Fermentation product ion;Seed germination
  链霉菌(S treptomyces)在分类学上属放线菌目
链霉菌科链霉菌属[ 1] ,广泛存在于土壤中 ,是应用在
农业生产中十分重要的微生物类群。自 20 世纪 40
年代至今发现了16000余种微生物来源的新生理活
性物质 ,其中的 50%以上是由链霉菌产生的[ 2] 。这
些生理活性物质中 ,各种各样的抗生素[ 3 ~ 5] 占绝大
多数。到 1990 年 ,已有 90 多种被大量生产与应
用[ 6] 。这些物质中有的可以抑制植物病原菌的生
444  大 豆 科 学 3期
长[ 7 , 8] ,有的具有杀虫活性[ 3] ,有的可以作为植物根
圈促生菌[ 9] ,促进植物的根系发育。但能够促进豆
科植物种子萌发的链霉菌目前还未见报道。本文作
者分离到了一株链霉菌 ,暂命名为 FB1 ,用豆科植物
种子作为供试材料 ,用 FB1的发酵产物对种子发芽
的促进作用进行了研究。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌株 FB1由土壤中分离得到 ,初步鉴
定为放线菌纲链霉菌属 ,具体分类地位待定。
1.1.2 培养基 种子培养基采用高氏一号培养基 ,
液体发酵培养基采用黄豆粉培养基[ 10] 。
1.1.3 供试种子 5种供试种子均属豆科 ,均从菜
市场购得 ,分别为黄大豆 、青大豆 、黑大豆 、菜豆 、红
小豆 。
1.2 方法
1.2.1 链霉菌 FB1的培养 将 4 ℃下保存的链霉
菌 FB1的试管菌种于室温放置 2 h 进行活化 ,在高
氏一号培养基平板上划线接种 ,并于30 ℃恒温箱培
养5 d后 ,用接种环接于 100 mL 高氏一号液体培养
基中;30 ℃、200 r/min 摇床中培养 7 d后 ,以此作
为种子液 。按 5%的接种量接种子液于黄豆粉液体
培养基中 ,30 ℃200 r/min恒温震荡培养 7 d。
1.2.2 链霉菌 FB1发酵产物的粗提 取培养好链
霉菌 FB1的发酵液 ,以 4 000 r/min离心 10 min ,取
上清液用双层滤纸过滤 ,收集到的滤液即为链霉菌
FB1发酵产物的粗提液 ,释稀不同浓度后用作种子
处理 。高氏一号液体培养基也用 4 000 r/min 离心
10 min ,取滤液做不同的稀释后用作实验对照。
1.2.3 链霉菌 FB1发酵产物对种子萌发影响的测
定 实验共设 4个对照 , 3个处理 ,对照 1为无菌水
对照 ,对照 2 、对照 3和对照 4分别为高氏一号液体
培养基的原液 、10倍稀释液和 100倍稀释液对照 ,
处理 1 、处理 2和处理 3 分别为链霉菌 FB1发酵液
原液 、10倍稀释液和 100倍稀释液处理 。在 5种豆
科植物的种子中分别挑选饱满无破损的籽粒用清水
冲洗 4 次后分别放入 15 cm 的培养皿中 ,每皿 100
粒 ,分别用不同的对照液和处理液 28 ℃遮光浸种
24 h。浸种后弃去浸液 ,用清水冲洗种子以冲去浸
液残留 ,后重新放入装有被无菌水浸润的滤纸的 15
cm 培养皿中 , 28 ℃恒温培养 96 h 后对发芽数统
计 ,并测量已经萌发种子胚根的长度 ,求得胚根长度
的平均值。发芽率和简明活力指数[ 11 , 12] 的计算分
别采用以下公式:
种子的发芽率(%)=每个培养皿中 96 h 萌发
的种子数/100×100%
简明活力指数 = 发芽率(%)×胚根长度
(cm)
2 结果与分析
2.1 链霉菌 FB1发酵产物对种子萌发率的影响
表 1 的数据显示 ,红小豆种子经不同浓度的发
酵液处理后发芽率均在 95 ~ 96 之间 ,与对照 1的
95%相比 ,几乎没有差异 ,可能是供试种子是新鲜
的 ,本身的发芽率较高 ,导致对发芽率的促进作用不
明显;另外的原因可能是供试种子的样本过小 ,差异
体现不出来;还有可能是链霉菌 FB1的发酵产物对
红小豆种子萌发率没有影响 ,具体原因有待进一步
研究。这表明链霉菌的发酵产物对红小豆种子的萌
发率几乎没有影响 。处理 2 的黄大豆的发芽率
91%,与对照 1和对照 3相比 ,发芽率提高了 146%
和 43%,在 5种供试种子中促进作用表现得最为明
显 ,这可能是发酵液中没有被 FB1 所利用的黄豆粉
中存在着促进同种植物种子萌发的物质 ,具体原因
有待进一步研究。处理 1的青大豆的发芽率达到了
达到了 67%,与对照 1和对照 3相比 ,发芽率分别
提高了 14%和 10%。处理 2 的黑大豆的发芽率达
到了 34%,与对照 1和对照 3相比 ,发芽率分别提
高了 113%和 386%。处理和对照的菜豆种子的萌
发率均比较低 ,可能是种子储藏时间过久导致种子
活力下降 , 但处理 2 的菜豆的发芽率仍达到了
11%,与对照 1 和对照 3相比 ,发芽率分别提高了
83%和 1 000%。从以上结果可以看出 ,链霉菌FB1
的发酵产物对黄大豆 、青大豆 、大黑大豆 、菜豆种子
的萌发率有不同程度的促进作用 ,而且以 10倍稀释
液的促进作用最为显著 ,但对红小豆种子萌发率的
影响不明显 。
2.2 链霉菌 FB1发酵产物对 5种豆科植物种子胚
根伸长的影响
表 1的数据显示 ,处理 2的黄大豆种子的胚根
长为 2.414 cm ,比对照 1高出 37%,但比对照 3低
5%。处理 2的菜豆胚根长为 2.327 cm ,比对照 1
高出 288%,但比对照 4 低 4%。这说明 FB1 发酵
3期 靳振江等:链霉菌 FB1的发酵产物对 5种豆科植物种子萌发的影响 445 
液不能够促进黄大豆和菜豆胚根的伸长 。处理 2的
青大豆胚根长为 1.757 cm ,对照 1和对照 3分别高
出 27%和 8%。处理 2 的黑大豆胚根长为 1.797
cm ,比对照1和对照4分别高出27%和 19%。处理
2的红小豆胚根长为 1.775 cm ,比对照 1 和对照 3
分别高出 10%和 13%。这说明 FB1发酵产物可明
显促使青大豆 、黑大豆和红小豆胚根的伸长 ,而且以
10倍稀释液的促进作用最为显著。
表 1 不同处理 5种豆科植物种子对发芽率的影响(%)
Table 1 Effects o f the diffe rent treatments on germina tion of 5 plant seeds from Leguminous
种子名称
seeds
对照 1
Cont rol 1
对照 2
C on t rol 2
对照 3
Cont rol 3
对照 4
Cont rol 4
处理 1
Treatment 1
处理 2
T reatmen t 2
处理 3
Treatment 3
黄大豆
Yellow
soybean
发芽率(%)
Germinat ionrate(%) 37 57 64 46 49 91 53
胚根长(cm)
Radicle length(cm) 1.754 1.574 2.538 1.654 1.747 2.414 1.161
简明活力指数
Simple vigou r index Indexe
0.649 0.897 1.624 0.761 0.856 2.197 0.615
青大豆
Green
soybean
发芽率(%)
Germinat ion rate(%) 59 45 61 33 67 66 42
胚根长(cm)
Radicle length(cm) 1.497 1.487 1.634 1.524 1.263 1.757 1.895
简明活力指数
Simple vigour index
0.883 0.669 0.997 0.503 0.846 1.160 0.796
黑大豆
Black
soybean
发芽率(%)
Germinat ion rate(%) 7 15 16 7 11 34 16
胚根长(cm)
Radicle length(cm) 1.414 1.027 1.075 1.514 0.755 1.797 1.513
简明活力指数
Simple vigour index
0.099 0.154 0.172 0.106 0.083 0.611 0.242
菜 豆
Idney bean
发芽率(%)
Germinat ion rate(%) 1 4 2 6 1 11 3
胚根长(cm)
Radicle length(cm) 0.600 0.750 1.555 2.414 0.600 2.327 2.133
简明活力指数
Simple vigour index
0.006 0.003 0.031 0.145 0.006 0.256 0.064
红小豆
Small red
bean
发芽率(%)
Germination
rate(%)
95 95 99 99 95 96 95
胚根长(cm)
Radicle length(cm) 1.615 1.420 1.575 1.175 0.590 1.775 0.915
简明活力指数
Simple vigour index
1.534 1.349 1.559 1.163 0.561 1.704 0.869
2.3 链霉菌 FB1发酵产物对种子简明活力指数的
影响
表 1的数据显示 ,处理 2 的黄大豆种子的简明
活力指数为 2.197 ,比对照 1 和对照 3 分别高出
239%和 35%。处理 2的青大豆简明活力指数为
1.160 ,比对照 1和对照 3分别高出 31%和 16%。
处理 2的大黑大豆简明活力指数为 0.611 ,比对照 1
和对照 3分别高出 517%和 255%。处理 2 的菜豆
简明活力指数为 0.256 ,比对照 1和对照 4 分别高
出 417%和 77%。处理 2红小豆的简明活力指数为
1.704 ,比对照 1和对照 3分别高出 11%和 9%。以
上结果说明 FB1 发酵产物可以促使 5 种豆科植物
种子胚根的伸长 ,而且以 10倍稀释液的促进作用最
为显著 。
3 结论与讨论
链霉菌 FB1 的发酵产物对黄大豆 、青大豆 、黑
大豆 、菜豆种子的萌发率有明显的促进作用 ,可以明
显促进青大豆 、黑大豆和红小豆种子胚根的伸长 ,提
高所有供试种子萌发的简明活力指数 ,由此可见 ,链
霉菌 FB1在发酵过程中分泌了某种或多种次生代
446  大 豆 科 学 3期
谢产物 ,这些代谢产物有利于种子的萌发 ,适当浓度
的代谢产物对种子萌发的促进作用最为显著 。可以
预见 ,用链霉菌 FB1 的代谢产物研制成植物生长调
节剂在豆科植物的栽培中具有广阔的应用前景。
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