摘要
土壤盐渍化严重危害农作物的生长，其治理已成为全球范围的难题。随着我国人口增长和耕地面积的减少，粮食安全问题长期存在，盐碱地的改良利用是解决这些问题的重要举措。滨海盐渍土是盐碱地重要类型之一，其中黄河三角洲盐渍土面积达44万公顷，具有区位条件好、分布集中、农业开发潜力大等特点。根瘤菌是一类能与豆科植物共生的植物内生菌，可以通过提高植物固氮能力、溶磷、分泌生长素等方式促进植物生长，帮助植物适应高盐环境。本研究旨在筛选能够提高野大豆耐盐能力的微生物菌株，减轻植物盐胁迫伤害。研究结果如下: (1)利用高通量测序技术，分析了两种耐盐豆科植物田菁和野大豆的根瘤内生细菌多样性和群落结构。16SrRNA扩增子测序分析结果表明，野大豆、田菁和栽培大豆根瘤中内生细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)，其中根瘤菌剑菌属(Ensifer)为优势类群。三种豆科植物根瘤内生细菌种类相似，但群落结构存在差异，在田菁和野大豆根瘤中相对丰度较高的盐碱剑菌(E.alkalisoli和美洲剑菌(E.americanum)可能与植物耐盐有关。 (2)基于可培养技术，对野大豆根瘤菌进行了分离鉴定和促生活性分析。从野大豆植株的根与根瘤样品中共分离出87株根瘤菌，包括Mitsuarianoduli、Rhizobiumleguminosarum、E.adhaerens、Bradyrhizobiumjaponicum、E.americanus等;非根瘤菌144株，分属于4个门、17个属，优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)，分别占总分离菌株的58％和13％。筛选出具有高耐盐能力菌株5株、产生长素(IAA)能力菌株16株、产ACC脱氨酶菌株6株、产铁载体菌株6株和具有溶磷能力菌株16株。 (3)筛选出2株耐盐促生优良菌株，初步明确了其提高野大豆耐盐能力的机制。从根瘤菌中筛选出美洲剑菌(E.americanus)DL3，对野大豆具有良好的结瘤效果和促生作用，盐胁迫下能提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性。从非根瘤菌中筛选获得乳酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas lactitubi)127-15，盐胁迫下能提高野大豆叶片脯氨酸含量和SOD酶活性，进而提高野大豆耐盐促生能力。 (4)菌株DL3和127-15对栽培大豆具有良好的抗盐促生效果。在盐胁迫下接种菌株DL3和127-15，均能增加大豆植株鲜重，提高叶片SOD酶活性;非盐胁迫下接种根瘤菌DL3提高了大豆叶片的POD、CAT酶活性。说明菌株DL3和127-15通过提高栽培大豆抗氧化酶活性来促进大豆植株生长或提高抗盐胁迫能力。 综上所述，本研究发现耐盐豆科植物野大豆根瘤具有较强的固氮酶活以及较高丰度的根瘤菌，并从野大豆根瘤和根系中获得231株细菌。经过盆栽实验证明菌株DL3和127-15能够通过多种途径促进野大豆和栽培大豆的生长，并在一定程度上提高植株的耐盐能力。以上研究结果对开发基于微生物的土壤改良技术具有重要的理论意义和实践价值。
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