全 文 ：管芩澜，唐 梅，张智锦，等． 豆科植物内生固氮菌的分离与筛选［J］． 江苏农业科学，2012，40(9) :70 － 71．
豆科植物内生固氮菌的分离与筛选
管芩澜，唐 梅，张智锦，龚明福
(峨眉山特色生物资源重点实验室 /乐山师范学院化学与生命科学学院，四川乐山 614004)
摘要:以阿须贝无氮培养基为选择分离条件，对豆科植物内生细菌进行初步分离筛选，并通过固氮酶活性测定方
法测定所得菌株的固氮酶活性，筛选有较高固氮酶活性的菌株。获得 52 株内生固氮菌，均具有固氮酶活性，其中 2 株
固氮酶活性较高，具有潜在的应用价值。
关键词:豆科植物;内生固氮菌;分离;筛选;固氮酶活性
中图分类号:S643． 01 文献标志码:A 文章编号:1002 － 1302(2012)09 － 0070 － 01
收稿日期:2012 － 02 － 15
基金项目:乐山师范学院人才启动基金(编号:Z1160)。
作者简介:管芩澜(1972—) ，女，硕士，助理研究员，主要从事微生物
资源研究。E － mail:guanql1114@ 163． com。
通信作者:龚明福，博士，教授，主要从事微生物资源及微生物与植物
间相互关系研究。E － mail:gongmingfu98@ 163． com。
内生固氮菌能在植物根、茎、叶等各种组织内发挥固氮作
用，相对于土壤自生固氮菌具有更明显的优势［1 － 2］。相继在
甘蔗、卡拉草 Es － 73 等禾本科植物中发现的内生固氮菌与宿
主之间形成的高效固氮系统，为人们研究生物固氮开辟了一
条新的途径［3］，为减少化学氮肥的使用，促进农业的可持续
生产具有重要意义［4］。本研究通过选择培养法从豆科植物
中分离获得内生固氮菌，从中筛选出固氮效率高、性能稳定的
内生固氮菌株，以期为研制与应用植物微生物接种剂，建立豆
科植物高效固氮体系，促进植物生长，增强植物抗逆性，为内
生固氮菌在农业中的应用提供依据。
1 材料与方法
1． 1 分离材料
从乐山地区不同地点采集豆科植物植株，包括根瘤、根、
茎、叶、花、果、种子。
1． 2 培养基
内生固氮菌分离及固氮酶活性测定均采用阿须贝无氮培
养基［5］。
1． 3 内生固氮菌的分离纯化
从乐山地区不同地点采集长势良好、无病虫害的豆科植
物植株，其根、茎、叶、花、果、种子分别用自来水冲洗晾干后，
各称取 5 g(果 10 g) ，用无菌水反复冲洗 4 ～ 5 次，用 70%乙
醇浸泡消毒 5 ～ 10 min，用 2%次氯酸钠表面消毒 5 ～ 30 min，
无菌水冲洗 3 ～ 4 次，取最后 1 次冲洗液 0． 1 mL涂布无菌 NA
平板进行无菌检验。每样品加 50 mL 无菌水在无菌研钵中
研磨，静止 15 min后，各取 0． 1 mL 涂阿须贝无氮培养基平
板。每处理重复 3 次，28 ℃黑暗培养 72 h，根据菌落形态、
颜色等挑选单菌落转接阿须贝无氮培养基斜面保存备用。
1． 4 内生固氮菌固氮酶活性测定
采用乙炔还原法［6］测定固氮酶活性。
根据下列公式计算固氮酶活性的大小:
固氮酶活性 ARA［mmol /(h·mL) ］=［样品 C2H4峰面
积 × C(C2H4)×标准 C2H4进量 × 样品气体总体积］/(标准
C2H4峰面积 ×培养时间 ×样品进样量)
C(C2H4)= 0． 036 mol /L
［6］
2 结果与分析
2． 1 内生固氮菌的分离纯化
从乐山地区豆科植物的各种组织中分离获得 52 个内生
固氮菌菌株能够在阿须贝无氮培养基上生长，顺序编号为
ED01 ～ ED52。
2． 2 内生固氮菌固氮酶活性测定
固氮酶活性测定结果(表 1)表明分离菌株的固氮酶活性差
异显著，在 0． 103 ～109． 009 mmol /(h·mL)，固氮酶活性最高的
为 ED34菌株，其固氮酶活性达到 109． 009 mmol /(h·mL)，其次
为 ED37菌株，其固氮酶活性达到 101． 976 mmol /(h·mL)，这 2
个菌株在生产中会有一定的潜在应用价值。
表 1 内生固氮菌固氮酶活性(ARA)测定结果
mmol /(h·mL)
菌株号 固氮酶活性 菌株号 固氮酶活性 菌株号 固氮酶活性
ED01 0． 403cC ED19 0． 693cC ED36 0． 2cC
ED02 0． 873cC ED20 0． 708cC ED37 101． 976aA
ED03 0． 717cC ED21 0． 335cC ED38 0． 409cC
ED04 2． 935cC ED22 1． 608cC ED39 0． 089cC
ED05 0． 573cC ED23 1． 578cC ED40 0． 222cC
ED06 0． 563cC ED24 1． 549cC ED41 0． 192cC
ED07 0． 618cC ED25 2． 180cC ED42 0． 193cC
ED08 4． 633cC ED26 3． 181cC ED43 0． 203cC
ED09 0． 571cC ED27 1． 037cC ED44 0． 28cC
ED10 1． 829cC ED28 0． 715cC ED45 26． 354bB
ED11 0． 797cC ED29 0． 929cC ED46 0． 305cC
ED12 2． 737cC ED30 1． 181cC ED47 0． 271cC
ED13 1． 764cC ED31 1． 293cC ED48 0． 11cC
ED14 0． 762cC ED32 0． 152cC ED49 0． 259cC
ED15 0． 664cC ED33 0． 146cC ED50 3． 105cC
ED16 0． 441cC ED34 109． 009aA ED51 0． 103cC
ED17 0． 452cC ED35 0． 572cC ED52 0． 172cC
ED18 0． 918cC
注:小、大写字母不同分别表示在 0． 05、0． 01 水平差异显著。
(下转第 71 页)
—07— 江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 9 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2012.09.096
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(上接第 70 页)
3 结论
本研究从豆科植物中分离到 52 株内生固氮菌，这 52 株
内生固氮菌均具有固氮酶活性，不同菌株间固氮酶活性存在
显著差异，其中 2 株菌的固氮酶活性较高，具有一定的应用
潜力。
生物固氮每年可提供全球可利用还原态氮的 60%，在解
决氮素来源问题上具有巨大的潜力，而且固氮作用可减少氮
肥的施用。内生固氮菌生活在植物体内，避免了化合态氮的
抑制及土著微生物的竞争，表现出更高的固氮效率，同时还具
有分泌生长素、溶磷、增强植株抗病性、抗逆境等多方面的促
进植物生长的作用［7 － 8］。本研究中所获得的 2 株固氮酶活性
较高的菌株，是否同时具有其他促进植物生长的作用还有待
进一步深入研究。
参考文献:
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吴福观，林忠成，许露生，等． 基于模型的水稻精确管理技术研究［J］． 江苏农业科学，2012，40(9) :71 － 73．
基于模型的水稻精确管理技术研究
吴福观，林忠成，许露生，宋 浩
(江苏省吴江市作物栽培技术指导站，江苏吴江 215200)
摘要:对基于模型的水稻精确管理技术进行示范应用，结果表明:运用精确管理技术的水稻茎蘖数要高于农户方
案;水稻产量显著高于常规方案和农户方案(对照) ，精确方案平均产量 9． 77 t /hm2，比对照(8． 87 t /hm2)高
0． 90 t /hm2，增产幅度 10． 15%;精确方案水稻表现为穗数多，穗型大，结实率略增，其干物质重量略高于常规方案和农
户方案。
关键词:水稻;精确管理技术;模型;示范应用
中图分类号:S511． 01 文献标志码:A 文章编号:1002 － 1302(2012)09 － 0071 － 03
收稿日期:2012 － 02 － 19
基金项目:江苏省农业“三项”工程项目［编号:SX(2010)289、
SX(2010)054) ］。
作者简介:吴福观(1964—) ，男，江苏吴江人，高级农艺师，从事稻麦
油高产技术研究与推广工作。E － mail:linzc1981@ 163． com。
基于模型的水稻精确管理技术是南京农业大学曹卫星教
授课题组多年研究开发形成的自主创新成果，该技术基于
“水稻 －环境 －技术”之间的动态关系，构建了普适性和精确
化的水稻栽培管理知识模型，可定量设计不同环境和种植条
件下的播前栽培方案(产量目标、品种选用、移栽方案、肥水
运筹等)和产中调控指标(生长指标动态及养分指标动态
等) ，并进一步将水稻管理知识模型与农田空间信息相结合，
提出了基于模型和 GIS 的水稻精确管理决策支持系统，实现
了不同空间尺度下播前栽培方案设计、产中指标动态设计、因
苗实时管理调控等功能，并基于单机版、网络版、PDA 版和手
机版等应用载体，形成了面向不同用户层的智能化数字化栽
培方案设计技术，为不同生产条件下水稻栽培管理的定量化
和精确化提供了技术平台。水稻精确管理技术在江苏省吴江
市示范应用多年，以品种特性和土壤肥力为基础建立数据库，
运用软件进行系统分析确定肥料用量，开展了多项田块水平
和区域尺度相关技术的研究与推广，取得了明显的经济效益
和社会效益。
1 材料与方法
1． 1 试验地点
试验在苏州同里科技农业示范园区(省级现代农业示范
园)进行，园区水稻种植面积 350 hm2，土壤有机质含量
29． 46 g /kg、全氮含量 1． 69 g /kg、速效磷含量 2． 58 mg /kg、速
效钾含量 81． 11 mg /kg、pH值(H2O)7． 1。
1． 2 供试品种与栽插规格
示范品种为武运粳 19 号，播种日期 2011 年 5 月 26 日，
移栽日期 6 月 13 日，全部实行机插栽培，行距 30 cm，株距
12 cm，每穴 4 苗。
—17—江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 9 期