学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大豆根瘤菌与促生菌复合系筛选及机理研究

作　者: 薛晓昀
导　师: 冯瑞华
学　校: 中国农业科学院
专　业: 微生物学
关键词: 大豆根瘤菌植物根际促生菌(PGPR) 筛选溶磷细菌生长素(IAA) 双接种蛋白组学
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 115次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

植物根际促生细菌(PGPR)是一类生存在植物根圈范围中,能通过分泌植物激素等方法促进植物生长,或对病原菌有拮抗作用的有益的细菌,在农业上具有应用价值。许多研究表明,PGPR能够在共接种豆科植物中促进结瘤,包括增加瘤数、促进根系发育等。将大豆根瘤菌与其它有益微生物复合,促进大豆根瘤菌的结瘤固氮作用,已成为大豆根瘤菌剂应用研究的重要内容。本文从大豆根际分离的PGPR及本室保藏菌株中,筛选促生菌,与大豆根瘤菌进行双接种。采用蛭石和土壤盆栽试验,筛选出5株对大豆根瘤菌结瘤能力具有促进作用的促生菌,获得了大豆根瘤菌-促生菌的优良组合,并对其机理进行了研究,主要结果如下:通过溶磷能力和产生长素的定性测定,从供试的73个菌株中共筛选到具有溶磷能力的菌株24株和产生长素的菌株13株。其中,有9株促生菌同时具有溶磷及分泌生长素的能力。选择14株促生菌与广谱性的快生大豆根瘤菌4644和慢生大豆根瘤菌4219进行蛭石盆栽接种试验,得到5个优良双接种组合,分别为快生大豆根瘤菌4644与枯草芽孢杆菌1.15、促生菌P13和P7以及慢生大豆根瘤菌4219与巨大芽孢杆菌92075和促生菌1-3。与单接种相比,双接种在根瘤数目、根瘤干重、植株地上干重和植株含氮量方面均有提高,能够较好地促进大豆的结瘤和生长。以阜阳、延安和济宁三种土壤进行盆栽双接种复筛实验,结果与蛭石盆栽基本一致。但在不同地区的土壤中,5个共接种组合对各项指标的增幅数值有所不同。溶磷能力的定量测定结果表明,5株促生菌均有溶无机磷能力,其中枯草芽孢杆菌1.15和促生菌P13的溶磷能力最强,溶磷量分别达到255.58mg/L和266.81mg/L。通过对土壤盆栽大豆植株的全磷含量测定,双接种使得植株含磷量提高至少10%以上,最高达到62.5%。高效液相色谱法测定促生菌发酵液的成分,结果显示5株促生菌具有产生植物激素和有机酸的能力。5个促生菌都有产生长素的能力。除促生菌1-3外,其余菌株不产生玉米素。从大豆根际土壤中分离得到的促生菌P7、P13和促生菌1-3,经16SrDNA序列测定,分别与Phyllobacterium ifriqiyense、Sinorhizobium meliloti和Bacillus firmus具有99%的同源性,归属于叶杆菌属(Phyllobacterium sp.)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium sp.)和芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。用蛋白质组学技术研究促生菌提高大豆根瘤菌结瘤固氮能力的分子机理。筛选所得的促生菌株中,促生菌P7与快生大豆根瘤菌4644的共接种能够促进其结瘤固氮,荧光假单胞菌10040与菌株4644的共接种则没有这种作用。用促生菌P7发酵液和中黄13大豆苷元处理菌株4644,通过双向电泳和质谱分析确定其产生的蛋白响应,发现22个上调蛋白,4个下调蛋白,涉及糖代谢相关蛋白及大量假设蛋白。用荧光假单胞菌10040的发酵液和中黄13大豆苷元处理菌株4644,发现60个上调蛋白,14个下调蛋白,涉及代谢相关蛋白、DNA复制转录相关蛋白和β内酰胺酶类。其余表现出差异的蛋白大部分在数据库中检索不到匹配信息。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-13
第一章绪论  13-23
  1.1 导言  13
  1.2 大豆根瘤菌研究概况  13-14
  1.3 大豆根瘤菌剂的应用  14-15
  1.4 根瘤菌与其他微生物的共生效应  15-19
    1.4.1 根瘤菌与VA 菌根真菌的相互作用  15-16
    1.4.2 根瘤菌与光合细菌的相互作用  16
    1.4.3 根瘤菌与植物促生根际细菌（PGPR）的相互作用  16-19
  1.5 豆科植物共生固氮中的蛋白质组学研究  19-21
    1.5.1 蛋白质组学的研究背景及意义  19
    1.5.2 蛋白质组学的常用技术  19-21
    1.5.3 根瘤菌的蛋白质组学研究  21
  1.6 本研究的目的意义  21-22
  1.7 本研究技术路线图  22-23
第二章植物促生根际细菌的筛选  23-28
  2.1 材料和方法  23-25
    2.1.1 实验材料  23-24
    2.1.2 根际促生菌筛选  24-25
    2.1.3 溶磷定性检测  25
    2.1.4 产IAA 定性检测  25
  2.2 结果与分析  25-27
    2.2.1 促生菌筛选  25-26
    2.2.2 溶磷定性检测结果  26-27
    2.2.3 生长素分泌检测结果  27
  2.3 小结  27-28
第三章根瘤菌与促生菌双接种盆栽试验  28-40
  3.1 蛭石盆栽试验  28-33
    3.1.1 实验材料  28-29
    3.1.2 实验方法  29
    3.1.3 结果与分析  29-33
  3.2 土壤盆栽试验  33-38
    3.2.1 实验材料  33-34
    3.2.2 实验方法  34
    3.2.3 结果与分析  34-38
  3.3 小结与讨论  38-40
第四章促生菌的溶磷定量测定、发酵产物分析及优良促生菌的分子鉴定  40-46
  4.1 溶磷定量测定  40-42
    4.1.1 实验材料  40
    4.1.2 实验方法  40-41
    4.1.3 结果与分析  41-42
  4.2 发酵液成分分析  42-43
    4.2.1 材料与方法  42-43
    4.2.2 实验结果  43
  4.3 优良促生菌的分子鉴定  43-45
    4.3.1 16S rDNA 基因序列分析  43-45
    4.3.2 16S rDNA 基因测序结果  45
  4.4 小结与讨论  45-46
第五章促生菌与根瘤菌相互作用的蛋白组学  46-58
  5.1 实验材料  46
  5.2 实验方法  46-48
    5.2.1 主要仪器设备  46
    5.2.2 主要试剂及配制  46-48
    5.2.3 大豆苷元提取及根瘤菌的培养  48
    5.2.4 蛋白质提取  48
    5.2.5 蛋白的溶解与定量  48
    5.2.6 双向电泳及凝胶染色  48
    5.2.7 蛋白质凝胶扫描及图像分析  48
    5.2.8 蛋白质的MALDI-TOF 质谱分析  48
  5.3 实验结果  48-56
    5.3.1 经促生菌P7 发酵液处理的根瘤菌与未处理根瘤菌的差异蛋白  48-51
    5.3.2 经促生菌10040 发酵液处理的根瘤菌与未处理根瘤菌的差异蛋白  51-54
    5.3.3 蛋白点分析结果  54-56
  5.4 讨论  56-58
第六章全文结论  58-60
参考文献  60-66
致谢  66-67
作者简介  67

大豆根瘤菌与促生菌复合系筛选及机理研究

内容摘要

全文目录

相似论文