川西北高寒草甸植物根际促生菌筛选及促生效应研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 敬洁 |
| 答辩日期 | 2020 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王小丹 ; 高永恒 |
| 关键词 | 高寒草甸 根际促生菌 多样性 菌株筛选 促生效应 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 其他题名 | Screening of plant growth-promoting rhizobacteria and investigation of their promoting effects in alpine meadow in the Northwester Sichuan |
| 英文摘要 | 近年来，在各种人为和自然因素的综合影响下，川西北高寒草甸退化程度不断加重，给区域生态环境和畜牧业发展带来了深远影响。微生物菌肥的施用可能是未来退化草甸恢复的重要途径，而由植物根际促生菌作为接种剂的微生物肥具有安全性、循环性、无污染性等特点，为制备高寒土壤微生物菌肥提供了新的思路。川西北高寒牧草根际微生物资源丰富，但研究开发明显不足。因此，本文通过研究川西北高寒草甸主要植物根际促生菌的多样性，并进行菌株的分离、筛选和鉴定来获取植物根际促生菌高效菌株，评价根际促生菌的促生效应，旨在明确高寒草甸植物根际土壤促生菌菌群构成，为微生物菌肥的开发提供优质菌源，为高寒草甸生态系统的恢复和管理提供新途径。（1）采用高通量测序技术对川西北高寒草甸主要植物四川嵩草（Kobresia setchwanensis）、异叶米口袋（Gueldenstaedtia diversifolia Maxim）、高山紫菀（Aster alpinus）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和黄芪（Astragalus mongholicus）根际土壤微生物进行16SrDNA基因V4测序。菌群的分类学组成分析结果表明，异叶米口袋和高山紫菀根际土壤微生物在科水平、门水平和属水平上的种群结构包括变形菌门属、酸杆菌门属、鞘氨醇单胞菌属、噬纤维菌属等处于丰度较高的位置；功能预测分析表明，四川嵩草根际土壤微生物的编码细胞膜运输、编码翻译、复制和修复等功能基因高于其他样本，异叶米口袋根际的编码异生素生物降解和代谢、聚糖生物合成和代谢等功能基因和编码信号转导和脂质代谢等功能基因高于其他样本。（2）从高寒草甸主要植物根际土壤中分离和筛选得到根际细菌菌株44株。统计植物根际不同部位的细菌菌株分布情况表明，分布趋势为土壤根系表面（RP）的菌株数量显著高于土壤根表（RS）和根内（HP）的菌株数量。在44株细菌菌株中，能够溶解无机磷的根际细菌菌株共25株，能够溶解有机磷的根际细菌菌株有24株。溶解无机磷菌株的溶磷量在8.91μg·mL-1—90.27μg·mL-1之间，其中分离自垂穗披碱草际的菌株RPNY4溶磷量值最大，分离自四川嵩草根际的菌株RPNS3溶磷量值最小；溶解有机磷菌株的溶磷量在10.58μg·mL-1—75.13μg·mL-1之间，其中分离自黄芪根际的菌株RSNQ4溶磷量值最大，而分离自垂穗披碱草根际的菌株RPNH5溶磷量值最小。（3）从44株根际细菌菌株中筛选出具有固氮能力的菌株20株。固氮菌株的固氮酶活性在5.23 nmol（C2H4）h-1·mL-1—64.87 nmol（C2H4）h-1·mL-1之间，其中分离自高山紫菀根际的菌株RPKZ4固氮酶活性最大，分离自四川嵩草根际的菌株RPKS5固氮酶活性最小；固氮菌株中固氮酶活性低于20 nmol（C2H4）h-1·mL-1的菌株数量最多，共有5株，占菌株的25.00%；固氮酶活性大于50 nmol（C2H4）h-1·mL-1的菌株分别为RSNZ3、RPKZ4、HPKY3和HPKY4。（4）从44株根际细菌菌株中筛选出具有解钾能力的菌株21株，这些菌株均能稳定解钾，但解钾量差异较大（P＜0.05），变化幅度在9.23μg·mL-1—73.21 μg·mL-1之间。解钾量最大的是分离自异叶米口袋根际的菌株RSNY4，解钾量最小的是分离自四川嵩草根际的菌株RSKS4；解钾量在20μg·mL-1—30μg·mL-1和30μg·mL-1—40μg·mL-1菌株分别有3株，共占解钾菌株的28.57%；解钾量在40μg·mL-1以上的菌株数量最多，共有9株，占菌株总数的42.86%，其中大于60μg·mL-1的有3株。（5）通过对菌株形态和生理生化特性的综合评价，从44株细菌菌株中进一步筛选出12株具有优良促生特性的根际细菌菌株，并经16SrDNA基因序列分析鉴定其种属。应用12株优良菌种设计了不同菌液肥料配方，接种不同菌液配方的盆栽试验结果显示：筛选出的促生菌株均具有优良的促生特性，相比于无菌水对照，单一菌剂和混合菌剂都可以显著促进植株生长,提高其幼苗高度、茎叶长度以及地上生物量，其中溶磷菌+固氮菌+解钾菌混合菌剂的效果最为明显。研究结果将为川西北高寒草甸植物根际促生菌菌种资源的开发提供基础资料，为未来微生物肥料的研制提供理论依据。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 110 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/55003]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 敬洁. 川西北高寒草甸植物根际促生菌筛选及促生效应研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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