农业论文投稿青海省胡卢巴根瘤菌的抗逆性

所属栏目:作物生产科学论文 发布日期:2014-04-08 09:37 热度:

  根瘤菌是一类与农业生产关系甚为密切的革兰氏阴性杆状细菌。它们与豆科植物共生,通过侵染豆科植物根部或茎部形成根瘤和少数茎瘤,将空气中的氮气转化为氨,进而转化成植物可吸收利用的优质氮素——谷氨酸和谷氨酰胺类物质[1]。由于青藏高原干燥、多风、寒冷、缺氧等特殊生态环境的长期作用,使得该地区的植物较其他低海拔地区的植物在形态结构和生理生化等方面都有很大的差异,反映在豆科植物的根瘤菌上也有很大的差异性,尤其是抗逆性方面值得深入研究。

  摘要:从青海省的西宁、大通和乐都各城区采集豆科植物胡卢巴(Trigonellafoenum-grecumL.)的根瘤,经分离、纯化、镜检、回接获得10株未知菌株,对获得的根瘤菌进行耐盐、耐酸碱、抗生素抗性和温度敏感性等抗逆性测定。结果表明,供试菌株对酸碱的耐性比较强,所有菌株都能在pH5~9的范围内生长;供试菌株耐盐性较强,有4株菌株能在40g/LNaCl上生长,其中1株菌株能在50g/LNaCl上生长;对温度的适应范围较宽;各菌株对不同种类、不同浓度抗生素的抗性存在差异。筛选出3株耐盐、耐酸碱、生长温度范围广和抗生素抗性较强的菌株,分别为QXT805、QXT808、QXT809。

  关键词:根瘤菌,抗逆性,胡卢巴(Trigonellafoenum-grecumL.),青海省

  胡卢巴(Trigonellafoenum-grecumL.)是西部地区栽培利用时间较长的豆科植物,在青海省分布广泛,资源丰富,其经济价值很高,具有广阔的应用前景[2]。近年来对胡卢巴的研究多为药用和香料方面[3],但对其根瘤菌抗逆性研究鲜见报道。本试验研究了胡卢巴根瘤菌的耐盐性、耐酸碱性、温度敏感性和抗生素抗性,以期为青海省胡卢巴等栽培植物的根瘤菌资源保护和开发利用提供理论和实践依据。

  1材料与方法

  1.1供试菌株

  从青海省西宁、大通、乐都的农田采集栽培的初花期豆科植物胡卢巴根瘤,从采集的根瘤中获得了93个分离物样品,经纯化、镜检、初步鉴定和结瘤试验筛选出10株待测菌株,这些菌株均来自西宁地区,具体见表1。

  1.2培养基

  YMA液体培养基:蔗糖10.0g,甘露醇10.0g,酵母膏2.0g,K2HPO4·3H2O0.5g,MgSO4·7H2O0.2g,加蒸馏水定容至1000mL,pH7.0~7.4。

  1.3根瘤菌抗逆性试验

  1.3.1耐酸碱性试验[4]以pH7的YMA液体培养基为基础培养基,用HCl或NaOH调节培养基pH分别为5、6、7、8、9,以pH7的YMA液体培养基为对照,20℃培养2~3d。各处理均设3次重复。

  1.3.2耐盐性试验[5]将供试菌株分别接种于NaCl浓度分别为1、5、10、20、30、40、50g/L的YMA液体培养基上培养,以不加NaCl的YMA液体培养基为对照,20℃培养2~3d。各处理均设3次重复。

  1.3.3温度敏感性试验[4]将接种供试菌于4、20、41、50、65℃(其中41、50、65℃处理是将菌株分别在相应温度下水浴处理30min后于20℃下继续培养)的条件下培养2~3d,以20℃为对照。各处理均设3次重复。

  1.3.4抗生素抗性试验[6]将供试菌株分别接种于含白霉素、林可霉素、头孢匹林钠、氨苄青霉素、阿米卡星的YMA液体培养基中培养,各抗生素终浓度分别设定为5、50、100、300mg/L,以不接种抗生素的YMA液体培养基为对照,20℃培养2~3d。各处理均设3次重复。

  2结果与分析

  2.1胡卢巴根瘤菌的耐酸碱性

  pH对根瘤菌生长的影响结果(表2)表明,供试菌株均能在pH5~9的YMA液体培养基上生长,在pH7时各菌株长势好,在pH5、pH6和pH9的培养液中除菌株QXT610长势好外,其余菌株的长势一般。菌株QXT807和QXT808在pH6~9均有菌膜或菌环,菌株QXT809的培养液随pH的增大颜色趋向绿色,显示出与其他菌株的差异性。

  2.2胡卢巴根瘤菌的耐盐性

  耐盐性测定结果(表3)表明,供试菌株表现出不同程度的耐盐性。所有菌株均能在含1g/L和5g/LNaCl的YMA液体培养基上生长;菌株QXT607、QXT609和QXT611的耐盐性较差,在含10g/LNaCl的YMA液体培养基上已不能生长;菌株QXT805、QXT807、QXT808、QXT809、QXT810和QXT603均能在含30g/LNaCl的YMA液体培养基上生长;菌株QXT805、QXT807、QXT808、QXT809均能在含40g/LNaCl的YMA液体培养基上生长;菌株QXT809还能在含50g/LNaCl的YMA液体培养基上生长,表现出了很强的耐盐性。表明分离自同一地区不同生长时期的胡卢巴根瘤菌在耐盐性方面也存在一定的差异性。

  2.3胡卢巴根瘤菌的生长温度范围

  温度对根瘤菌生长的影响的测定结果见表4。由表4可知,供试菌株均能在20℃和41℃的条件下生长;菌株QXT805、QXT807、QXT808、QXT809、QXT810均能在50℃下生长;菌株QXT805还能在65℃和4℃下生长,表现出较强的耐高温和低温的特性,对温度的适应范围宽;菌株QXT808和QXT809能在4℃的低温条件下生长,表现出耐低温的特性,这与其生长的环境因素有一定的关系。

  2.4胡卢巴根瘤菌的抗生素抗性供试菌株对5种抗生素的天然抗药性测定结果见表5。由表5可知,所有供试菌均对白霉素(5、50、100mg/L)、林可霉素(5、50mg/L)、头孢匹林钠(5、50、100mg/L),氨苄青霉素(5、50mg/L)表现出抗性,对阿米卡星(5、50、100、300mg/L)敏感。70%的菌株对100mg/L林可霉素表现出抗性,50%的菌株对300mg/L林可霉素表现出抗性,60%的菌株对300mg/L头孢匹林钠、100mg/L氨苄青霉素表现出抗性。菌株QXT807和QXT809对300mg/L白霉素表现出抗性,菌株QXT809对300mg/L氨苄青霉素仍表现出抗性。说明各菌株对不同种类、不同浓度抗生素的抗性存在差异。

  3结论

  通过对青海省胡卢巴根瘤菌的抗逆性测定,结果显示,菌株QXT809能够在50g/LNaCl的YMA液体培养基上生长,表现出了很强的耐盐性。所有供试菌株在pH7条件下长势较好,菌株QXT809的培养液随pH的增大颜色趋向绿色,显示出与其他菌株的差异性。有5株菌株均能在50℃条件下生长,菌株QXT805既能在65℃下生长,又能在4℃下生长,表现出较强的耐高温和低温的特性,对温度适应范围广;菌株QXT808和QXT809能在4℃的低温条件下生存,表现出耐低温的特性。供试菌株对抗生素抗性的测定结果表明,各菌株间对不同种类、不同浓度抗生素的抗性存在差异,即使是来自同一地区同一生长时期的菌株间也有差异。筛选出了3株耐盐、耐酸碱、生长温度范围广和抗生素抗性较强的菌株,分别为QXT805、QXT808、QXT809。这可能与其长期生长在青藏高原干燥、多风、寒冷、缺氧等的特殊生态环境中有一定的关系。研究结果表明,分离自不同地区、不同生长时期宿主的胡卢巴根瘤菌是一个复杂的群体,抗逆性方面表现出了丰富的多样性。

  参考文献:

  [1]FAO.TechnicalHandbookonSymbioticNitrogenFixationLegume/Rhizobium[M].Rome,Italy:FAO,1983.

  [2]张慧,刘力,曾玲力,等.GC-MS法测定胡芦巴籽中脂肪酸成分的含量[J].新疆医科大学学报,2003(3):284.

  [3]中国医学科学院药物研究所.中药志(第三册)[M].北京:人民卫生出版社,1961.

  [4]陈今朝,张红,顾素芳,等.培养条件对筛选根瘤菌突变体的影响[J].中国微生态学杂志,1999,1(6):346-348.

  [5]吴建,杨苏声,李季伦.苜蓿根瘤菌(Rhizobiummeliloti)的耐盐性研究[J].微生物学报,1993,33(4):260-267.

文章标题:农业论文投稿青海省胡卢巴根瘤菌的抗逆性

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