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牧草内生枯草芽孢杆菌的功能多样性及其16SrDNA鉴定

作　者: 张振粉
导　师: 陈秀蓉
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 内生枯草芽孢杆菌功能多样性 16S rDNA 鉴定
分类号: S476
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

植物内生细菌（Endophytic bacteria）是指定殖在植物组织内部但不引起明显病害症状的细菌。本研究应用传统微生物学和分子生物学相结合的研究方法,测定了4株内生枯草芽孢杆菌的促生、抑菌、固氮、溶磷、分泌生长素和分解纤维素等功能,研究了它们的主要生理特性,并利用16S rDNA技术对其进行了鉴定,主要结果如下:1.内生枯草芽孢杆菌生物学功能测定枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）XA7、XB3、ZA14和ZHC11菌株对大麦、茄子和番茄种子浸种处理后发芽率显著（显著水平F<0.01）高于对照,表明内生芽孢杆菌具有促进种子发芽的作用;对峙实验结果表明,4株菌对9种植物病原真菌均有抑制作用,如XB3对9种病原真菌的抑制率也各不相同,最大为32.3%,最小为15.6%;通过各菌株处理马铃薯干腐病菌菌丝和番茄早疫病菌菌丝72 h后,显微观察结果显示,各病菌菌丝出现膨大、扭曲现象,菌丝内的原生质发生凝集,菌丝顶端和中部出现泡状物且破裂,表明内生芽孢杆菌对测定的2种植物病原真菌具有致畸和破坏作用;4株菌具有分泌IAA能力,在不加色氨酸和加色氨酸的King培养基中,均为ZA14分泌IAA的浓度最高,其值分别为36.80μg/mL和25.74μg/mL ,XA7最低,其值分别为1.58μg/mL和为3.84μg/mL;经过三代培养,4株菌均能在阿须贝培养基内明显生长,均具有固氮能力;4菌株在Pko平板培养基上形成溶磷圈,说明具有溶解[Ca₃（PO₄）₂]的能力,但其溶磷能力较弱且差异不显著;4株菌在不同程度上具有分解纤维素的能力,从菌落周围形成的透明圈情况看,XB3的分解能力最强,其次是XA7、ZA14、ZHC11。2.内生枯草芽孢杆菌的培养特性枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）ZA14、XA7、ZHC11和XB3分别在36h、48、60和72h生长量达到最大值;菌株ZHC11在偏酸条件下（pH5）生长旺盛,菌株XA7、XB3和ZA14在pH6-8之间菌体生长旺盛,可见,不同内生枯草芽孢杆菌对酸碱的适应性有所不同;当NaCl浓度在0-7%之间时,各供试菌株均能生长,当NaCl浓度大于7%时,菌株XA7、ZHC11和XB3生长非常缓慢或停止生长,其中ZA14在NaCl浓度为9%时生长量（OD600）为0.148,说明ZA14具有较高的耐盐性。3.内生枯草芽孢杆菌的16S rDNA鉴定供试菌株在牛肉膏蛋白胨平板培养基和NB液体培养基上培养特征不同,革兰氏染色均呈阳性,但菌落形态差异明显;菌株XA7、XB3、ZA14和ZHC11经PCR扩增16S rDNA,测定的基因序列长度分别为:XA7（1514bp）、XB3（1452 bp）、ZA14 （1451 bp）和ZHC11（1443bp）,其序列与GenBank中已报道的序列比较,构建系统发育数树,结合培养性状、染色反应测定结果,初步确定菌株XA7、XB3、ZA14和ZHC11均为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。

全文目录

摘要  3-5
Summary  5-9
第一章绪论  9-20
  1 植物内生细菌概念及其研究历史  9-10
    1.1 植物内生细菌概念演变  9
    1.2 研究历史  9-10
  2 内生细菌种群及其影响因素  10-11
  3 植物内生细菌的功能多样性  11-13
    3.1 固氮作用  11
    3.2 促进植物生长作用  11-12
    3.3 增强宿主植物抗逆境、抗病虫害等作用  12-13
  4 植物内生细菌的生防作用  13-15
    4.1 内生细菌产生次生物质  13-14
    4.2 竞争生态位和营养物质  14
    4.3 诱导系统抗性(ISR)  14-15
  5 植物内生细菌的研究方法  15-16
  6 植物内生细菌研究存在的问题及其应用潜力  16-18
    6.1 植物内生细菌研究存在的问题  16-18
    6.2 植物内生细菌的应用潜力  18
  7 论文的研究目的和研究内容  18-20
第二章内生枯草芽孢杆菌的生物学功能测定  20-30
  1 材料与方法  20-23
    1.1 材料  20-22
    1.2 方法  22-23
  2 结果与分析  23-27
    2.1 4 菌株对种子发芽率的影响  23-24
    2.2 4 菌株的抑菌效果测定  24-25
    2.3 4 菌株产植物生长素（IAA）功能  25-26
    2.4 4 菌株固氮能力测定  26-27
    2.5 4 菌株溶磷性测定  27
    2.6 4 菌株纤维素分解测定  27
  3 讨论  27-30
    3.1 4 菌株对种子发芽的影响  27
    3.2 4 菌株的拮抗效果  27-28
    3.3 4 菌株产植物生长素(IAA)功能  28
    3.4 4 菌株固氮功能  28-29
    3.5 4 菌株溶磷功能  29
    3.6 4 菌株分解纤维素功能  29-30
第三章内生枯草芽孢杆菌主要生理特性研究  30-33
  1 材料与方法  30-31
    1.1 材料  30
    1.2 方法  30-31
  2 结果与分析  31-32
    2.1 生长曲线测定  31
    2.2 适宜pH 值测定  31-32
    2.3 耐盐性测定  32
  3 讨论  32-33
第四章内生枯草芽孢杆菌的1651DNA 鉴定  33-40
  1 材料与方法  33-36
    1.1 材料  33-34
    1.2 方法  34-36
  2 结果与分析  36-39
    2.1 4 菌株培养特征和形态特征  36-37
    2.2 4 菌株的1651DNA 鉴定  37-39
  3 讨论  39-40
第五章结论  40-42
  1. 内生芽孢杆菌的生物学功能  40
  2. 内生芽孢杆菌的生理特性  40-41
  3. 内生细菌的165 rDNA 鉴定  41-42
参考文献  42-48
附录  48-51
附图版  51-54
致谢  54-55
导师简介  55-56
个人简介  56-57

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