CN110521514A - 一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法 - Google Patents
一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110521514A CN110521514A CN201910859887.2A CN201910859887A CN110521514A CN 110521514 A CN110521514 A CN 110521514A CN 201910859887 A CN201910859887 A CN 201910859887A CN 110521514 A CN110521514 A CN 110521514A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tomato
- plant
- root system
- bacterium solution
- seed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/02—Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/08—Immunising seed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
- A01G22/05—Fruit crops, e.g. strawberries, tomatoes or cucumbers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N31/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic oxygen or sulfur compounds
- A01N31/02—Acyclic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/34—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- A01N43/36—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom five-membered rings
- A01N43/38—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom five-membered rings condensed with carbocyclic rings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
Abstract
本发明公开了一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法;包括如下步骤:A、菌液的发酵制备:A‑1、将发酵菌株阴沟肠杆菌接种到LB液体培养基上培养和初次筛选;A‑2、对于步骤A‑1制备的初等菌液进行筛选获取优等菌液;B、番茄种子处理:B‑1、番茄种子进行消毒处理,备用;B‑2、取步骤A获得的优等菌液,将番茄种子在菌液中浸泡,取浸泡过的种子进行无菌水培养发芽培养至出苗;C、番茄根部处理,处理后的番茄植株在根系生长、植株发育、叶绿素含量等方面均具有明显的优势。本研究面向番茄的种植开发出了一套微生物促生处理方法,微生物处理对番茄的根系生长、植株发育、叶绿素含量都有明显的促进作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业微生物技术领域,尤其是一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法。
背景技术
长期采用不同的施肥方式,土壤有机质含量和组成会有较大变化,土壤微生物多样性也呈现较大的差异。研究表明,施肥使土壤微生物群落结构发生显著变化,长期平衡施肥使土壤微生物量碳氮和微生物功能活性增强,施用有机肥或复合肥均有利于根际微生物的生长繁殖,根际细菌多样性指数和均匀度指数也有所提高。总之,长期施肥能够使土壤生态系统的质量和功能结构发生显著变化,对土壤微生物的群落结构和生物多样性产生重要影响。
植物根际促生菌(plantgrowthpromotingrhizobacteria,简称PGPR)是指能够通过分泌有益物质直接或者间接促进植物生长的细菌[7],植物根际促生菌具有固氮、溶磷、溶铁、产生植物激素,以及提高植物抗逆性等多种促生作用[8]。利用植物根际促生菌来改善土壤结构、减少化肥农药使用、提高作物产量、改善产品品质等方面有着重要作用和意义。
相关参考技术文献包括:
[1]徐万里,唐光木,葛春辉,王西和,刘骅.长期施肥对新疆灰漠土土壤微生物群落结构与功能多样性的影响.生态学报,2015,35(2):468-477.
[2]Zhong W H,Gu T,Wang W,Zhang B,Lin X G,Huang QR,Shen W S.Theeffects of mineral fertilizer and organic manure on soil microbial communityand diversity. Plant ant Soil,2010,326(1/2):511-522.
[3]张奇春,王雪芹,时亚南,王光火.不同施肥处理对长期不施肥区稻田土壤微生物生态特性的影响.植物营养与肥料学报,2010,16(1):118-123.
[4]Hu J L,Lin X G,Wang J H,Dai J,ChenRR,Zhang J B,Wong M H.Microbialfunctional diversity,metabolic quotient,and invertase activity of a sandyloam soil as affected by long-term application of organic amendment andmineral fertilizer. Journal of Soils and Sediments,2011,11(2):271-280.
[5]张志明,许艳丽,韩晓增,李晓慧.连续施肥对农田黑土微生物功能多样性的影响. 生态学杂志,2012,31(3):647-651.
[6]施肥对大棚黄瓜根际微生物群落结构和数量消长的影响[J].中国蔬菜, 2007(12):11-14.
[7]吴翔,甘炳成,黄忠乾,等.一株产IAA菌株的筛选,鉴定及培养条件优化[J].四川农业大学学报
[8]Ahmad F,Ahmad I,Khan M S.Screening of free-living rhizosphericbacteria for their multiple plant growth
promoting activities[J].Microbiological Research,2008,
163(2):173-181.
[9]Brock T D,Madigan M T,Martinko J M,et al.李明春,
杨文博.Brock biology of microorganisms(11th ed)
[M].北京:科学出版社,2009.969.
[10]夏北成,Zhou J.分子生物学方法在微生物生态学中的应用[J].中山大学学报:自然科学版,1998,37(2):97-101.
[11]张东艳刘晔吴越王国文万兵兵姜瑛.花生根际产IAA菌的筛选鉴定及其效应研究.中国油料作物学报,2016,38(1):104-110
[12]Glickmann E,Dessaux Y.A critical examination of the specificityof the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenicbacteria[J]. Applied and Environmental Microbiology,1995,619(2):793—796
[13]邢芳芳,高明夫,胡兆平,李新柱.1株高产IAA菌株的筛选、鉴定及对白菜的促生作用.江苏农业科学,2016,44(10)458-460.
[14]沙洁,曹琦,支金虎,王兰,王德胜,王雪红.不同药剂对瓜列当和加工番茄种子发芽的影响.北方园艺,2018(10):15-22.
[15]何俊龙,刘强,宋海星,等.包膜复混肥对油菜产量与生物量的影响[J].江苏农业科学。
[16]王静,赵廷昌,孔凡玉,等.拮抗细菌对烟草青枯病的温室防病及促生效果[J]. 植物保护。
[17]Vandamme P,Pot B,Gills M,et al.Polyphasic taxonomy,a consensusapproach to bacterial systematics[J].Microbiol Rev,1996,60(2):407-438。
[18]李引,虞丽,李辉信,等.一株花生根际促生菌的筛选鉴定及其特性研究[J].生态与农村环境学报,2012,28(4):416-421.
[19]张振,李辉信,陈雄,等.一株具有荧蒽降解能力的产吲哚乙酸菌的筛选鉴定及其特性[J].环境工程学报,2014,8(11):5041-5048.
[20]连翠飞,李社增,晁春燕,等.产植物激素拮抗细菌CX-5-2的筛选、鉴定及其特性研究[J].植物病理学报,2007,37(2):197-203.
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案如下。
一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,包括如下步骤:
A、菌液的发酵制备:
A-1、将发酵菌株阴沟肠杆菌接种到LB液体培养基上培养,得到种子液;然后取种子液再次接种到的LB液体培养基上,培养结束后取培养液置于离心管中,离心取上清液加入到孔板中,加入S2比色液,黑暗中观察,颜色不变的菌液废弃,颜色变红者为初等菌液;
A-2、对于步骤A-1制备的初等菌液进行筛选获取优等菌液;
A-2-1、制作标准曲线,使用吲哚乙酸制作25、50、75、100、125mg/L溶液,取标准吲哚乙酸溶液置于孔板中,加入比色液,黑暗反应,然后使用酶标仪测定OD值,得到数据制成标准曲线;
A-2-2、将步骤A-1制备的初等菌液按照2‰v/v接种到LB液体培养基上,培养得到种子液;取种子液再次接种到LB液体培养基上培养,取培养液置于离心管中,离心取上清液置于孔板中,加入等体积S2比色液,黑暗反应,利用酶标仪测量OD535,在标准曲线上计算出吲哚乙酸浓度;计算择取24h吲哚乙酸发酵产量不小于35mg/L的菌液为优等菌液;
B、番茄种子处理:
B-1、番茄种子进行消毒处理,使用无菌水清洗种子,用75%的酒精浸泡番茄种子,然后再用无菌水清洗,用次氯酸钠溶液浸泡10min,再次用无菌水清洗,备用;
B-2、取步骤A获得的优等菌液,调节菌液OD600值至0.6-1.0,将番茄种子在菌液中浸泡,取浸泡过的种子进行无菌水培养发芽培养,至出苗;
C、番茄根部处理:
取步骤A获得的优等菌液,调节菌液浓度至(0.5-5)×10^8CFU/ml,出苗后每株番茄根部浇灌200-800uL菌液;其余处理与常规番茄种植方法一致;处理后的番茄植株在根系生长、植株发育、叶绿素含量等方面均具有明显的优势。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤A-1的具体操作步骤为:A-1、将发酵菌株阴沟肠杆菌接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,得到种子液;取20uL种子液接种到10mL的LB液体培养基上,置于28摄氏度、 150r/min培养24h,取1mL于离心管中,8000r/min离心10min,取上清液100uL 于96孔板中,加入等体积的S2比色液,黑暗30分钟,颜色不变的菌液废弃,颜色变红者为初等菌液。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤A-2-1的具体操作步骤为:A-2-1、制作标准曲线,使用3-吲哚乙酸制作25、50、75、100、125mg/L溶液,取标准吲哚乙酸溶液100uL置于96孔板,加入S2比色液,黑暗反应30min,使用酶标仪测定OD535,每组重复3组,得到数据制成标准曲线。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤A-2-2的具体操作步骤为:A-2-2、将步骤A-1制备的初等菌液按照2‰w/w接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,得到种子液;取200uL种子液接种到100mlLB液体培养基上,每个菌样重复3次,置于28摄氏度、150r/min培养24h,取培养液 1ml于离心管中,8000r/min离心10min,取上清液100uL于96孔板中,分别加入等体积S2比色液,黑暗反应30min,利用酶标仪测量OD535,在标准曲线上计算出吲哚乙酸浓度;计算择取24h吲哚乙酸发酵产量不小于35mg/L的菌液为优等菌液。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤B-1的具体操作步骤为:B-1、番茄种子进行消毒处理,使用无菌水清洗种子数次,用75%的酒精浸泡番茄种子30s,用无菌水清洗5次,用有效氯浓度1%的次氯酸钠溶液浸泡10min,用无菌水再次清洗5次,备用。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤B-2的具体操作步骤为:B-2、取步骤A获得的优等菌液,调节菌液OD600值至0.6-1.0,将番茄种子在菌液中浸泡 12h,取浸泡过的种子进行无菌水培养发芽培养。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤C的具体操作步骤为:C、番茄根部处理:取步骤A获得的优等菌液,调节菌液浓度至10^8CFU/ml,出苗后每株番茄根部浇灌500uL菌液;其余处理与常规番茄种植方法一致;处理后的番茄植株在根系生长、植株发育、叶绿素含量等方面均具有明显的优势。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤B-2中,番茄种子发芽指标的测定方法为:每组6个重复,每个重复40颗种子,每24h统计一次发芽种子数,连续统计8d,计算发芽率,发芽势,发芽指数,萌发活力指数;发芽率=8d发芽种子数/总的发芽种子数*100,发芽势=4d发芽种子数/总的种子数*100,发芽指数=∑(Gt/Dt),其中Gt为t时间内发芽种子数、Dt为发芽时间,萌发活力指数=发芽指数*平均单株鲜重。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤C中,番茄根系发育指标的测定方法为:番茄植株置于22℃、18h光照/6h黑暗的气候室内培养至4片真叶时进行破坏性取样,测量常规生长指标,使用根系分析仪分析根系发育情况。
作为本发明的一种优选技术方案,步骤A-2-2中,保存所得到的优等菌液,作为下次发酵的菌种种液。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本研究针对长期施用化肥的大田土壤,面向番茄的种植开发出了一套微生物促生处理方法。本研究控制单因子变量,探究时间、温度、酸碱度、通气量对阴沟肠杆菌IAA发酵的影响,得到了极佳的实用性操作工艺参数;尤其是,进一步通过番茄发芽和根系生长试验验证菌株对植物的促生作用。结果表明:利用阴沟肠杆菌进行发酵,经过简单筛选即可完成促生菌液的快速、高产、稳定制备,发酵条件探究显示最适发酵条件为:温度为35℃、初始pH为8,时间为72h,装液量为25ml/250ml;传代过程中产IAA性质稳定。促生实验显示,微生物处理对番茄的根系生长、植株发育、叶绿素含量都有明显的促进作用。
附图说明
图1是本发明菌株发酵条件的探究结果图示。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品,均能够通过市场购买直接获得。
实施例1、材料
1.1.1土壤样品采集及前期处理
土壤样品采自河南省农科院试验田,从长期施用N2PK的试验田中采用抖土法获得土壤样品,剔除石块、根茬后装入自封袋运回实验室,土样过2mm筛备用。
1.1.2试剂和培养基
试剂:3-IAA、L-色氨酸.(纯度均为98%以上,由solar提供);
阴沟肠杆菌由河南省农科院提供,购自上海研生生化试剂有限公司。
LB培养基:蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化钠10g,加蒸馏水至1000ml,调节pH至7.0;固体培养基在此基础上加15g琼脂;
发酵培养基:LB液体培养基+色氨酸(100mg/L)。
1.1.3Salkowski比色液
S1比色液:12g三氯化铁,300ml蒸馏水,429.7mL98%硫酸,待冷却后定容至1L,测定IAA范围0.3-20mg/L;
S2比色液:4.5g三氯化铁,300ml蒸馏水,587.4mL98%硫酸,待冷却后定容至1L,测定IAA范围5-200mg/L.
实施例2、方法
1.2.1培养和发酵方法
取阴沟肠杆菌菌株,接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min 培养24h,得到种子液。取20uL种子液接种到10mL的LB液体培养基上,置于 28摄氏度、150r/min培养24h。取1mL于离心管中,8000r/min离心10min,取上清液100uL于96孔板中,加入等体积的S2比色液,黑暗30分钟,颜色能变红者能产IAA,颜色越深,IAA产量越大,颜色不变者表示不能产生IAA。
1.2.2复筛
标准曲线的制作:标准曲线使用3-IAA制作25、50、75、100、125mg/L,取标准IAA溶液100uL置于96孔板,加入S2比色液,黑暗反应30min,使用酶标仪测定OD535,每组重复3组,得到数据制成标准曲线。
产量定量检测:将比色反应颜色较深的菌株种子液按照2‰接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,得到种子液。取200uL接种到 100mlLB液体培养基上,每个菌样重复3次,置于28摄氏度、150r/min培养24h。取培养液1ml于离心管中,8000r/min离心10min,取上清液100uL于96孔板中,分别加入等体积S2比色液,黑暗反应30min,利用酶标仪测量OD535,在标准曲线上计算出IAA浓度。
实施例3、发酵条件的探究
1.2.3.1时间
采用上述的体系和培养条件,连续培养5d,每24h取样一次,测定菌液中 IAA浓度和相应的菌液OD600值。
1.2.3.2温度
采用1.2.1.3的体系,分别设置20℃、24℃、28℃、32℃、36℃,每组设置3个重复,置于150r/min培养24h,测定菌液中IAA浓度和相应的菌液OD600 值。
1.2.3.3pH值
采用1.2.1.3的体系和方法,调整培养基pH值分别为4、5、6、7、8、9、 10,每组设置3个重复,培养24h,测定菌液中IAA浓度和相应的菌液OD600值。
1.2.3.4通气量
设置发酵体系为25ml/250ml、50ml/250ml、100ml/250ml、150ml/250ml、 200ml/250ml,每组3个重复,置于28℃,150r/min条件下培养24h,测定菌液 IAA浓度和相应的菌液OD600值。
实施例4、产IAA菌对番茄的促生作用
1.2.4.1材料及处理
使用材料为中国番茄(Solanum lycopersicum Mill.var.Ailsa Craig, AC++)种子(由本实验室提供),种子进行消毒处理,使用无菌水清洗种子数次,用75%的酒精浸泡番茄种子30s,用无菌水清洗5次,用有效氯浓度1%的次氯酸钠溶液浸泡10min,用无菌水再次清洗5次,备用。
1.2.4.2种子发芽指标
选取阴沟肠杆菌菌株接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min 摇床上培养24h,使用培养基调节菌液OD600值至0.6-1.0,第一组将番茄种子在菌液中浸泡12h,第二组在无菌水中浸泡12h。取浸泡过的种子进行发芽培养,设置2组实验:a:菌液浸泡+无菌水培养;b:无菌水浸泡+无菌水培养培养。每组6个重复,每个重复40颗种子。每24h统计一次发芽种子数,连续统计8d。计算发芽率,发芽势,发芽指数,萌发活力指数。发芽率=8d发芽种子数/总的发芽种子数*100,发芽势=4d发芽种子数/总的种子数*100,发芽指数=∑(Gt/Dt) (其中Gt为t时间内发芽种子数、Dt为发芽时间),萌发活力指数=发芽指数* 平均单株鲜重。
1.2.4.3产IAA菌对根系的促生作用
取阴沟肠杆菌菌株接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,调节菌液浓度至10^8CFU/ml。供试土壤采用营养土,每盆装土110g。每盆种植1颗野生型番茄种子,实验组每盆加入500uL菌液,对照组每盆加入等体积灭活菌液,每个菌样实验组和对照组各设置8个重复。置于22℃、18h 光照/6h黑暗的气候室内培养至4片真叶时进行破坏性取样,测量各项生长指标,使用根系分析仪分析根系发育情况。
实施例5、菌株发酵条件的探究影响
2.4.1时间由图1A可知,液体培养基的OD600值在72h之前一直增加,表明菌体一直在生长,同时IAA含量也一直在积累。72h之后,由于营养物质的消耗和次生代谢物的积累,菌体生长停止,培养液OD600值下降,不在产生IAA,同时产生并积累的次生代谢物会分解IAA,造成IAA含量下降。
2.4.2温度由图1B可知,菌株在35℃生长最为旺盛,IAA产量也最高,其发酵液OD600值与IAA含量随温度的变化趋势是相同的,也说明菌株的生长温度与产IAA的温度是同步的。温度过低,菌株生长缓慢,IAA产量较低;高温则抑制了菌株的生长和代谢,所以菌液浓度和IAA含量都会降低。
2.4.3pH值分析图1C可知,菌株在pH为8左右时菌株浓度最大,IAA 产量最高。在pH小于8时,pH的变化对菌体生长和IAA的生产的影响较小,在pH为4时菌体浓度和IAA含量依旧很高,表明菌株对酸性环境不敏感;在pH 大于8时,其菌体浓度和IAA含量随pH值增加而显著降低,当pH等于10时,其菌体浓度已经接近于0,表明菌株对碱性环境很敏感。在IAA菌最适pH值方面,有报道产IAA菌的最适pH值在4-5[18],也有报道产IAA菌的最适pH值在 8左右[19-20],之所以产IAA菌的最适pH值差异较大,一方面是菌株原生环境的差异,另一方面也是由于菌株之间的物种差异造成的。
2.4.4通气量根据图1D可知,随着通气量的增加,其菌体浓度和IAA含量递增,大致呈现线性关系。增加通气量,能够保证菌体生长和生化代谢所需氧气,加速菌体生长和次生代谢物的产生。
实施例6、菌株对番茄的促生效果
2.5.1菌株对番茄种子发芽的影响
实验结果表明,实验组使用菌液上清浸泡,发芽指标呈现出显著差异 (p<0.01)。在发芽率、发芽势、发芽指数、萌发活力指数四个方面都显示出极显著差异,也验证了菌株对中国番茄(Solanum lycopersicum Mill.var.Ailsa Craig,AC++)发芽有明显的促进作用。
菌株对番茄种子发芽的影响结果
注:**代表T检验显著性差异显示差异极显著(p<0.01)
2.5.2对番茄促进生长的结果
本实验的实验组在加入阴沟肠杆菌菌株后,其根表面积、根宽、体积等与对照组相比呈现显著差异(p<0.05),根尖数实验组与对照组呈现极显著差异 (p<0.01),根表面积增加35%、根宽增加23%、根长增加36%、根尖数增加38%,根体积实验组是对照组的1,5倍,菌株对番茄根系的促生效果明显。对于地上部分,实验组与对照组之间没有显著差异。相关试验数据见下表。
菌株对番茄生长指标的影响
株高(cm) | 株重(g) | 叶绿素含量(mg/g) | |
CK | 7.11±0.287 | 1.15±0.097 | 910.67±67.901 |
N2PK2 | 7.72±0.340 | 1.24±0.149 | 914.95±29.475 |
菌株对番茄根系发育的影响
注:同一列中*代表有显著差异(p<0.05),**代表有极显著差异(p<0.001)
相关原始数据记录如下:
RgnArea | RgnWudth | RgnHeight | |
CK | 42.19±3.772 | 5.52±0.298 | 7.55±0.353 |
试验组 | 56.91±3.601* | 6.79±0.356* | 8.41±0.369 |
Len | SA | PA | |
CK | 99.87±12.463 | 10.27±1.228 | 3.27±0.391 |
试验组 | 135.52±8.992* | 14.35±0.980* | 4.57±0.312* |
Vol | AygD | NTips | |
CK | 0.08±0.010 | 0.33±0.005 | 541.13±50.490 |
试验组 | 0.12±0.009* | 0.34±0.006 | 745.25±36.632** |
NForks | NCross | 叶绿素 | |
CK | 554.75±83.827 | 82.00±14.127 | 910.67±67.901 |
试验组 | 71738±60933 | 12375±14095 | 91495±29475 |
株重 | 株高 | |
CK | 1.15±0.097 | 7.11±0.287 |
试验组 | 1.24±0.149 | 7.72±0.340 |
实施例7、菌株分析
研究组进一步对所采用的阴沟肠杆菌菌株进行了生理生化测定。
经过在LB培养基上观察,其形成大而湿润的粘液状菌落,无荚膜。菌体生理生化结果如下:
生理生化测定结果
综上可见,本研究面向番茄的种植开发出了一套微生物促生处理方法。本研究控制单因子变量,探究时间、温度、酸碱度、通气量对阴沟肠杆菌IAA发酵的影响,得到了极佳的实用性操作工艺参数;尤其是,进一步通过番茄发芽和根系生长试验验证菌株对植物的促生作用。结果表明:利用阴沟肠杆菌进行发酵,经过简单筛选即可完成促生菌液的快速、高产、稳定制备,发酵条件探究显示最适发酵条件为:温度为35℃、初始pH为8,时间为72h,装液量为 25ml/250ml;传代过程中产IAA性质稳定。促生实验显示,微生物处理对番茄的根系生长、植株发育、叶绿素含量都有明显的促进作用。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出,不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
Claims (10)
1.一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
A、菌液的发酵制备:
A-1、将发酵菌株阴沟肠杆菌接种到LB液体培养基上培养,得到种子液;然后取种子液再次接种到的LB液体培养基上,培养结束后取培养液置于离心管中,离心取上清液加入到孔板中,加入S2比色液,黑暗中观察,颜色不变的菌液废弃,颜色变红者为初等菌液;
A-2、对于步骤A-1制备的初等菌液进行筛选获取优等菌液;
A-2-1、制作标准曲线,使用吲哚乙酸制作25、50、75、100、125mg/L溶液,取标准吲哚乙酸溶液置于孔板中,加入比色液,黑暗反应,然后使用酶标仪测定OD值,得到数据制成标准曲线;
A-2-2、将步骤A-1制备的初等菌液按照2‰v/v接种到LB液体培养基上,培养得到种子液;取种子液再次接种到LB液体培养基上培养,取培养液置于离心管中,离心取上清液置于孔板中,加入等体积S2比色液,黑暗反应,利用酶标仪测量OD535,在标准曲线上计算出吲哚乙酸浓度;计算择取24h吲哚乙酸发酵产量不小于35mg/L的菌液为优等菌液;
B、番茄种子处理:
B-1、番茄种子进行消毒处理,使用无菌水清洗种子,用75%的酒精浸泡番茄种子,然后再用无菌水清洗,用次氯酸钠溶液浸泡10min,再次用无菌水清洗,备用;
B-2、取步骤A获得的优等菌液,调节菌液OD600值至0.6-1.0,将番茄种子在菌液中浸泡,取浸泡过的种子进行无菌水培养发芽培养,至出苗;
C、番茄根部处理:
取步骤A获得的优等菌液,调节菌液浓度至(0.5-5)×10^8CFU/ml,出苗后每株番茄根部浇灌200-800uL菌液;其余处理与常规番茄种植方法一致;处理后的番茄植株在根系生长、植株发育、叶绿素含量等方面均具有明显的优势。
2.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤A-1的具体操作步骤为:A-1、将发酵菌株阴沟肠杆菌接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,得到种子液;取20uL种子液接种到10mL的LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,取1mL于离心管中,8000r/min离心10min,取上清液100uL于96孔板中,加入等体积的S2比色液,黑暗30分钟,颜色不变的菌液废弃,颜色变红者为初等菌液。
3.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤A-2-1的具体操作步骤为:A-2-1、制作标准曲线,使用3-吲哚乙酸制作25、50、75、100、125mg/L溶液,取标准吲哚乙酸溶液100uL置于96孔板,加入S2比色液,黑暗反应30min,使用酶标仪测定OD535,每组重复3组,得到数据制成标准曲线。
4.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤A-2-2的具体操作步骤为:A-2-2、将步骤A-1制备的初等菌液按照2‰w/w接种到LB液体培养基上,置于28摄氏度、150r/min培养24h,得到种子液;取200uL种子液接种到100mlLB液体培养基上,每个菌样重复3次,置于28摄氏度、150r/min培养24h,取培养液1ml于离心管中,8000r/min离心10min,取上清液100uL于96孔板中,分别加入等体积S2比色液,黑暗反应30min,利用酶标仪测量OD535,在标准曲线上计算出吲哚乙酸浓度;计算择取24h吲哚乙酸发酵产量不小于35mg/L的菌液为优等菌液。
5.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤B-1的具体操作步骤为:B-1、番茄种子进行消毒处理,使用无菌水清洗种子数次,用75%的酒精浸泡番茄种子30s,用无菌水清洗5次,用有效氯浓度1%的次氯酸钠溶液浸泡10min,用无菌水再次清洗5次,备用。
6.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤B-2的具体操作步骤为:B-2、取步骤A获得的优等菌液,调节菌液OD600值至0.6-1.0,将番茄种子在菌液中浸泡12h,取浸泡过的种子进行无菌水培养发芽培养。
7.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤C的具体操作步骤为:C、番茄根部处理:取步骤A获得的优等菌液,调节菌液浓度至10^8CFU/ml,出苗后每株番茄根部浇灌500uL菌液;其余处理与常规番茄种植方法一致;处理后的番茄植株在根系生长、植株发育、叶绿素含量等方面均具有明显的优势。
8.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤B-2中,番茄种子发芽指标的测定方法为:每组6个重复,每个重复40颗种子,每24h统计一次发芽种子数,连续统计8d,计算发芽率,发芽势,发芽指数,萌发活力指数;发芽率=8d发芽种子数/总的发芽种子数*100,发芽势=4d发芽种子数/总的种子数*100,发芽指数=∑(Gt/Dt),其中Gt为t时间内发芽种子数、Dt为发芽时间,萌发活力指数=发芽指数*平均单株鲜重。
9.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤C中,番茄根系发育指标的测定方法为:番茄植株置于22℃、18h光照/6h黑暗的气候室内培养至4片真叶时进行破坏性取样,测量常规生长指标,使用根系分析仪分析根系发育情况。
10.根据权利要求1所述的一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法,其特征在于:步骤A-2-2中,保存所得到的优等菌液,作为下次发酵的菌种种液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910859887.2A CN110521514A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910859887.2A CN110521514A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110521514A true CN110521514A (zh) | 2019-12-03 |
Family
ID=68668385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910859887.2A Pending CN110521514A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110521514A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112760264A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-05-07 | 山东大学 | 一种阴沟肠杆菌菌株及其用途 |
CN116444621A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-18 | 南京农业大学 | 一种促进植物根系发育的小肽及其应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101698627A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-04-28 | 北京理工大学 | 一种多功能微生物肥料及其制备方法 |
CN102001870A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-04-06 | 唐清池 | 一种无机有机微生物复合肥及其制备方法 |
CN105925503A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-07 | 山东省林业科学研究院 | 一株耐盐根际促生阴沟肠杆菌及其应用 |
CN107418911A (zh) * | 2011-12-13 | 2017-12-01 | 孟山都技术公司 | 植物生长促进微生物及其用途 |
-
2019
- 2019-09-11 CN CN201910859887.2A patent/CN110521514A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101698627A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-04-28 | 北京理工大学 | 一种多功能微生物肥料及其制备方法 |
CN102001870A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-04-06 | 唐清池 | 一种无机有机微生物复合肥及其制备方法 |
CN107418911A (zh) * | 2011-12-13 | 2017-12-01 | 孟山都技术公司 | 植物生长促进微生物及其用途 |
CN105925503A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-07 | 山东省林业科学研究院 | 一株耐盐根际促生阴沟肠杆菌及其应用 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
刘庆华 等: "NaCl胁迫对山西主栽番茄品种种子萌发的影响", 《北方园艺》 * |
吴翔 等: "一株产IAA菌株的筛选、鉴定及培养条件优化", 《四川农业大学学报》 * |
徐幼平 等: "阴沟肠杆菌B8发酵液对植物的促生作用和IAA分析", 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 * |
邓振山等: "秋海棠中植物促生菌的筛选及其促生效果研究", 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 * |
郑毅 等: "《农业微生物及技术应用》", 31 July 2016, 吉林大学出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112760264A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-05-07 | 山东大学 | 一种阴沟肠杆菌菌株及其用途 |
CN112760264B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-04-22 | 山东大学 | 一种阴沟肠杆菌菌株及其用途 |
CN116444621A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-18 | 南京农业大学 | 一种促进植物根系发育的小肽及其应用 |
CN116444621B (zh) * | 2023-05-16 | 2024-03-29 | 南京农业大学 | 一种促进植物根系发育的小肽及其应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Prasanna et al. | Influence of co-inoculation of bacteria-cyanobacteria on crop yield and C–N sequestration in soil under rice crop | |
Ahirwar et al. | Influence on growth and fruit yield of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) plants by inoculation with Pseudomonas fluorescence (SS5): Possible role of plant growth promotion | |
Shariatmadari et al. | Study of soil blue-green algae and their effect on seed germination and plant growth of vegetable crops | |
Prasanna et al. | Cyanobacteria as a “green” option for sustainable agriculture | |
CN103203356B (zh) | 次生盐渍化土壤微生物菌剂及其制备、用途 | |
Prasanna et al. | Influence of biofertilizers and organic amendments on nitrogenase activity and phototrophic biomass of soil under wheat | |
US20120192605A1 (en) | Fertilizer composition and method | |
CN109097303B (zh) | 多粘类芽孢杆菌及其芽孢悬浮液、微生物育苗基质及其制备方法 | |
Hou et al. | Evaluation of plant growth promoting potential of four rhizobacterial species for indigenous system | |
CN102154194B (zh) | 中试规模木霉高产厚垣孢子液体发酵制备方法 | |
CN102391979B (zh) | 一种改善盐碱土壤的玉米秸秆堆肥及麦田施用方法 | |
CN104818233A (zh) | 一株含死谷芽孢杆菌及其制备的功能型蔬菜育苗生物基质 | |
CN111117934B (zh) | 一株施氏假单胞菌及其应用 | |
CN103772000A (zh) | 一种含哈茨木霉的功能型蔬菜育苗生物基质及其制备方法 | |
CN110521514A (zh) | 一种能够同时促进番茄根系生长、植株发育、叶绿素含量的植株种子和根系处理方法 | |
CN110892805B (zh) | 一种提高玉米种子萌发耐盐性生物刺激素的应用 | |
CN109234213B (zh) | 一种绿针假单胞菌株x8及其应用 | |
CN109456915B (zh) | 一种沙福芽孢杆菌株x3及其应用 | |
CN102154114B (zh) | 一株具诱导番茄抗南方根结线虫的产黄青霉菌及应用 | |
CN102132672B (zh) | 一种培育附生兰的方法 | |
CN109673469A (zh) | 一种具有促生长功能育苗基质的制备方法 | |
Rigi et al. | Improved drought tolerance in Festuca ovina L. using plant growth promoting bacteria | |
CN109486705A (zh) | 一种苍白假芽孢杆菌株x21及其应用 | |
CN115136851A (zh) | 一种对退化草地补播及物种的选择方法 | |
CN114231465A (zh) | 一种提升作物对抗缺铁胁迫能力的微生物制剂及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191203 |