摘要
连作障碍问题严重影响着作物的生产和可持续发展。化感作用是引起作物连作障碍的主要因素之一，而植物根系分泌的自毒物质如对羟基苯甲酸（PHBA）等酚酸类物质，是引起化感作用的主要物质。本研究利用微生物降解黄瓜根泌自毒物质PHBA以缓解黄瓜的连作障碍。从连作黄瓜的根际土壤中筛选到一株能够降解PHBA的放线菌，研究了该菌在液体培养基、土壤中对黄瓜自毒物质PHBA的降解作用，发现该菌不仅可以缓解土壤中PHBA的胁迫作用，同时也影响了黄瓜叶片抗氧化酶和土壤酶活性。具体结果如下： （1）筛选到一株对 PHBA有降解能力的放线菌，将其鉴定、命名为 Streptomyces coelicoflavus GLY-20。 （2）通过单因子实验得出S. coelicoflavus GLY-20降解PHBA的较适pH为7-9，较适温度为28-32℃，较适 PHBA起始浓度为0.1-0.5g/L。通过响应面实验优化出了 S.coelicoflavus GLY-20降解能力最强时的培养条件：PHBA初始浓度为0.56g/L，培养温度为30.32℃，pH为7.62。原儿茶酸（PA）是S.coelicoflavus GLY-20降解PHBA的一个代谢产物，在60h积累量达到最大值，随之被逐渐降解。 （3）S. coelicoflavus GLY-20能够在180h内降解Hoagland营养液中99.8%的PHBA，这为无土栽培中营养液的循环利用提供了参考。 （4）在含有110μg/g PHBA的土壤中，接种1mL（7.24log cfu/g土）、2mL（7.54log cfu/g土）、3mL（7.72log cfu/g土）、4mL（7.85log cfu/g土）S. coelicoflavus GLY-20孢子菌悬液，30d后PHBA的剩余量分别为50.30、38.79、24.16和8.87μg/g土。结果表明，随着菌量的加大，PHBA降解率也增大。 （5）添加外源PHBA到栽培黄瓜的土壤后，土壤酶活性降低，黄瓜叶片丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子水平升高，抗氧化酶活性降低；向土壤中再施加 S. coelicoflavus GLY-20菌剂时，土壤中的PHBA含量明显下降，土壤酶活性和黄瓜叶片抗氧化酶活性显著升高，叶片丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子含量降低，从而缓解了酚酸对黄瓜造成的胁迫作用。 （6）分别用葡萄糖和PHBA做唯一碳源测定S. coelicoflavus GLY-20的生长曲线，结果表明S. coelicoflavus GLY-20在两种碳源中的生长趋势是相同的，都在36h达到对数生长期。 (7)对葡萄糖和PHBA两种碳源下培养的S. coelicoflavus GLY-20进行转录组测序分析，共得到226个差异表达基因。这些差异基因可能和PHBA的降解有关，为进一步研究S. coelicoflavus GLY-20降解PHBA的分子机制打下了基础。
NETL