促进烟草生长的耐冷芽孢杆菌的筛选及其对烟苗根系分泌物的影响

Screening of a tobacco growth-promoting psychrotolerant Bacillus sp.strain with effects on the root exudates of tobacco seedlings

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摘要[背景]我国西南高海拔地区的农作物常遭受低温胁迫,其中烟草是喜温植物,对低温尤为敏感.[目的]筛选低温条件下能促进烟苗生长的根际微生物,研究其促生特性及其对烟苗根系分泌物的影响.[方法]采集高海拔烟区烟苗根际土壤,首先用10 ℃低温培养的方法分离耐冷菌,接着用平板培养法筛选能促进烟苗生长的细菌,然后再鉴定菌株,研究促生菌的促生特性,并用非靶向代谢组学LC-MS/MS分析技术检测低温条件下所分离的促生菌对烟苗根系分泌物的影响.[结果]分离到一株耐冷芽孢杆菌JZC10,该菌在15 ℃时显著促进烟苗生长和根系发育,25℃时无明显促生效果.该菌产蛋白酶和吲哚乙酸(indoleacetic acid,IAA),不能溶磷,不分泌嗜铁素和脂酶.相较于25 ℃培养条件,菌株JZC10在15 ℃条件下定殖能力更强,但都不沿根系扩散.15 ℃条件下,接种菌株JZC10会影响烟苗根系分泌物组成,有19种根系分泌物在处理组和对照组之间的含量具有显著差异,其中5 nmol/L的光色素显著促进了烟苗叶片生长和侧根发育.[结论]本研究分离到一株15 ℃低温条件下能促进烟苗生长和根系发育的耐冷芽孢杆菌,并发现接种促生菌改变了烟苗根系分泌物组成,本研究的结果有望为根际促生菌资源开发以及揭示微生物与植物根系的互作关系提供理论基础.