哈茨木霉促生效应和iaa合成途径的研究

木霉是广泛分布于土壤中的根际有益微生物,因为其次级代产物和其产生的生长调节剂,它能够促进植物的生长。以秸秆和氨基酸水解液作为碳氮源,进行固体发酵去实现木霉的高效产孢和生物有机肥菌种的制备。为验证木霉生物有机肥的促生效果,以番茄为材料进行温室盆栽实验。实验结果表明将氨基酸水解液稀释30倍并在其中放置秸秆静置过夜后调节pH 3.5、秸秆的初始含水量为75%和玉米粉添加量为30%的条件下,木霉的产孢量达到最佳优化条件产孢量达到2.40×1010 CFU·g-1。第一季盆栽实验结果表明在砂土中T6和AT6处理的产量与对照相比分别增加了41.8%和52.3%,在山地土壤中与对照相比分别增加了51.61%和146.49%。 测定土壤养分转化相关的土壤酶活性,T6处理获得最高酸性磷酸酶活力(126.3 umol·g-1 DW),最大过氧化物酶活力(125.2 umol·g-1 DW),AT6中检测到脲酶活性(58.7 umol·g-1 DW )和转化酶活性(13.11 umol·g-1 DW),本研究为利用木霉菌制备兼具促生增产作用的新型生物有机肥料提供科学的理论基础,且为扩大木霉菌的开发利用提供新的方法。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1供试菌株 2
1.1.2供试材料 2
1.1.3供试植株 2
1.1.4供试培养基 2
1.2方法 3
1.2.1木霉孢子悬液备 3
1.2.2稻草秸秆固体发酵 3
1.2.3生物有机肥二次固体发酵优化 3
1.2.4测定生物有机肥中生长素(IAA)的含量3
1.2.5辣椒促生盆栽试验 3
1.2.6种子消毒 4
1.2.7盆栽实验土壤基本理化 4
1.2.8木霉促生蛋白质组学研究提取木霉胞内和胞外蛋白进行蛋白质组学测序分析差异蛋白5
1.2.9生长素合成相关基因的敲除 5
1.2.10原生质体转化 5
2结果与分析 6
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/> 2.1贵州木霉固态发酵菌种及生物有机肥的优化6
2.2贵州木霉固体菌种和生物有机肥对辣椒生长的促进作用 7
2.3不同处理土壤的酶活性的测定 8
2.4木霉促生蛋白质组学研究提取木霉胞内和胞外蛋白进行蛋白质组学测序分析差异蛋白9
2.5基因敲除与生长素产量的测定 10
3.讨论 10
致谢10
参考文献11
贵州木霉促生效应和IAA合成途径的研究
引言
大量的有益微生物存在于植物根际,它们促进植物根系生长并诱导植物的防御反应,提高对外界环境的抗性[1]。木霉(Trichoderma spp.)是一类重要的生防真菌,在传统的分类系统中,隶属于半知菌亚门(Deuteromycotina)、丝孢纲(Hyphomycetes)、丝孢目(Hyphomycetales)、丝孢科(Hyphomycetaceae)。近年来人们发现, 生防木霉不仅对植物病原真菌具有拮抗效应并能促进植物的生长,同时木霉有很强的根际定植能力,其代谢产物有抗生素、生长素等分泌物具有溶磷、固氮等作用促进植物生长[23]。在已有大量报道中[23], 哈茨木霉在白菜、马铃薯、黄瓜、花生、长春花、豌豆和菊花、辣椒等多种作物品种上产生了促生效应。存在哈茨木霉的土壤,其上的植物生长和产量受到了明显的促进,且对植物根系具有显著的促生效果。通过定殖于植物根际,木霉与植物形成共生结构,使植物的代谢功能发生转变,促进植物生长并使植物的代谢功能发生转变和使养分吸收利用效率提高、诱导植物抗逆性和增加农作物产量等。
高达80%的根际促生菌PGPR可以合成吲哚3乙酸(IAA),例如SQR9,固氮螺菌,假单胞菌和黄单胞菌,生根瘤菌和木霉属来促进根系生长[45],研究证据表明吲哚3乙酸(IAA)对植物的生长和发育至关重要,它是由与植物相关的各种微生物产生可以促进植物生长和提高产量。 因此研究木霉通过产生IAA 促进植物生长的机理,可以有力地解释PGPF的促生机制。通过施用木霉生物有机肥,植物的生长受到了很大的促进[67],本实验研究了贵州木霉的发酵参数的优化方法,在提高作物产量、改善作物品质方面有重大的意义。
1 材料与方法
1.1供试材料及培养基
1.1.1供试菌株
贵州木霉 NJAU4742的基因登录号为GQ33742,该菌株由大学资环院固体废弃物资源化利用课题组保存, 菌株保存在80℃甘油管,使用前进行孢子悬液活化。
1.1.2供试材料
由江阴市联业生物科技有限公司提供的氨基酸水解液(屠宰场的废弃物酸水解物)和牛粪有机肥,由江苏淮安柴米和农业科技发展有限公司提供的稻草秸秆,宜兴当地市场的化肥(硫酸钾、尿素)。
1.1.3供试植株
辣椒(苏椒3号)
1.1.4供试培养基
PDA固体培养基:PDA粉末39克,加一升水,溶解成液体分装。选择性培养基[8]:在每一升培养基中含有霜霉威(722 gL1)、0.2 mL抗生素苯五氯硝基苯(75%可湿性粉剂)、0.2 g 1%链霉素9 mL,氯霉素0.25 g。
1.2研究方法
1.2.1木霉孢子悬液的制备
先活化菌种,然后接种到PDA固体平板中,在28℃恒温培养箱中培养7天,木霉产孢后,添加10 mL左右的无菌水与培养的平板中,然后用无菌的涂布棒刮洗平板来制备孢子液,通过显微镜和血球计数板来测定孢子含量。
1.2.2稻草秸秆固体发酵
将自然风干的水稻秸秆用粉碎机破碎为1cm左右大小的秸秆粉末,提前将氨基酸水解液稀释成20倍、30倍、40倍、50倍、60倍的溶液浸泡约秸秆静置过夜(目的是软化水稻秸秆并在低pH条件下对秸秆进行强酸灭菌清除固体基质杂菌数),浸泡结束后用一定浓度的KOH溶液调节浸泡液整体pH为3.5左右,静置30分钟后立即取出秸秆(pH约为4.0)后调节秸秆含水量为80%。然后将调节完pH和含水量的固体基质接种木霉后放置在饭盒中(10 cm×6 cm×5 cm)中,保持秸秆高度为5 cm左右,发酵条件为28℃,5天。 采样: 称取5g秸秆发酵后的产物加入到100 mL提前准备的去离子水中,在摇床中放置,条件为180 rmin1,30 min,用4层无菌纱布去除菌丝体和固体培养基,在显微镜下使用血球计数法计算孢子悬液中的孢子含量。
1.2.3生物有机肥二次固体发酵优化

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