豌豆根瘤菌抗逆、促生性能及固氮效果研究
The Study on the Stress-tolerant, Growth-promoting Ability and Nitrogen-fixing Effect of Pea Rhizobia
豌豆是干旱、半干旱地区一种重要的轮作倒茬作物,其固定的氮素能改良土壤并为下茬作物提供优质氮源.充分发挥其生物固氮作用,对修复干旱半干旱区的生态损伤和抑制土壤退化具有重要意义.目前在豌豆根瘤菌的基础研究方面,包括豌豆根瘤菌资源调查、采集与筛选的投入较少,限制了对豌豆共生固氮资源的利用.本研究采集甘肃、青海及陕西三省的定西、武威、庆阳、临夏、兰州、互助、格尔木及子洲八个不同生态区域根瘤样品353份,通过分离获得根瘤菌纯培养物364个,经蛭石回接初筛与土壤复筛后对筛选的豌豆根瘤菌进行抗逆、促生及固氮性能评估,同时系统性的研究了不同生态区域土壤因子对豌豆根瘤菌筛选的影响,主要研究结论如下:1、豌豆根系的结瘤状况与当地气候条件有关,庆阳、定西地区根瘤较少,子洲地区难以采集根瘤,而武威、兰州、格尔木地区土壤湿度较大,临夏、互助地区土壤质地疏松且降雨量充足,根瘤数量则较多.在青海互助地区发现球体状有效根瘤,直径达1cm左右.2、接种根瘤菌对豌豆生长具有一定的促进作用,与不接种对照相比,豌豆干物质积累量的增加2.9%-78.5%,其中菌株GDB27、GLC1及QGW19接种燕农2号与绿豌后,增幅达57%以上;且接种豌豆根瘤菌提高了植株收获后土壤氮素的有效性,黄绵土与灌淤土铵态氮含量分别增加25.5与17.7mg/kg,硝态氮增加15.7与7.9mg/kg.3、豌豆根瘤菌抗逆性能与菌株来源地生态环境密切相关,在盐胁迫和干旱胁迫下分离出的豌豆根瘤菌对盐分和干旱胁迫有良好的适应能力.34.5%的菌株可耐4.5%NaCl浓度,以QGW19、GWC7.3、GWWW16及GQZ5耐盐性最强;菌株普遍耐碱,但耐酸能力较弱,以GWC7.3耐碱能力最强,其次为GQZ5、QGW19、GWWW16及GLC1;菌株GLC1耐酸能力最强,其次为QGW19及GDW6;菌株可在渗透势为-0.6mPa--0.2mPa范围的培养基中生长,当渗透势小于-0.6mPa时,根瘤菌生长明显受到抑制,48.3%菌株可在渗透势为-1.0mPa的培养基中生长,以GDB27与GQZ5耐旱能力表现最强,其次为SY12、GWC7.3、SZ32及GQC1.发现了一株功能复合型抗逆菌株GLC1,同时具备耐酸碱盐及耐旱能力.4、豌豆根瘤菌溶解有机磷能力较弱,但均具备分泌生长素能力.溶磷能力较强的菌株为QGW19与GLC1,其次为SY3.1、XC3.1、GWC7.3及GQZ5;10株豌豆根瘤菌分泌生长素能力较强,分别为QGW19、SY3.1、SY12、XC3.1、GWC7.3、GWWW16、GDB27、GQW28、GQZ5及GLC1.发现溶磷能力及分泌生长素能力较强的菌株QGW19、GLC1及XC3.1.5、豌豆根瘤菌的抗逆、分泌生长素及溶磷能力与其来源地土壤因子紧密相关,高有效氮含量及碱性土壤可以提高菌株耐盐能力,较高的速效钾含量能提高菌株的耐旱性,土壤有机质含量较高可提高菌株的耐酸能力;速效磷较高且弱碱性土壤环境会增加菌株溶解有机磷能力,而中性偏酸及高磷低氮土壤会增强菌株分泌生长素能力.6、根瘤菌株SY12、SY3.1及GDB27固氮能力较强,固氮量均在70mg/pot以上,且此三株菌均源于旱作农区.
- 作者：
- 何亚慧
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 作物栽培学与耕作学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 黄高宝
- 中图分类号：
- S154.3
- 关键词：
- 豌豆根瘤菌；筛选；固氮；抗逆；溶磷；分泌生长素
- Rhizobium leguminosarum；screening；nitrogen fixation；stress tolerance；phosphate solubilization；secretetion auxin