《廣譜植物內生菌最佳化花生連作土壤微生物區系的研究》是依託南京師範大學，由戴傳超擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：廣譜植物內生菌最佳化花生連作土壤微生物區系的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：戴傳超
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
花生是我國重要油料作物，近年連作障礙嚴重發生。這和花生田土壤微環境惡化有關，主要原因包括有毒物質積累、有害微生物富集等。前期研究表明，向花生連作土壤中添加廣譜誘導型共生的內生菌擬莖點霉可以有效克服連作障礙。.本研究擬從廣譜植物內生菌改變土壤微生物區系並因此加快酚酸類物質降解的角度闡述其克服連作障礙的機理。以初篩效果良好同時可以和茅蒼朮建立共生關係的內生菌1-2株為出發菌株，研究內生菌接入土壤後的遷移規律、土壤中細菌、放線菌、真菌及病原菌多樣性；對酚酸類化感物質的降解進行跟蹤，分析土壤中酚酸類物質分解關鍵酶活力，並克隆其基因，比較降解基因的多樣性。在此基礎上，探討用內生菌施加到土壤同時花生與含該內生菌的茅蒼朮間作的措施克服連作障礙。本研究將進一步闡述誘導型共生的內生菌和植物、環境之間的相互關係，對克服花生連作障礙有指導意義，對其它植物連作障礙的防治有參考價值。
結題摘要
花生是我國重要油料作物，近年連作障礙嚴重發生，這和花生田土壤微環境惡化有關。前期研究表明，向花生連作土壤中添加廣譜誘導型共生的內生菌可以有效克服連作障礙。本研究從廣譜植物內生菌改變土壤微生物區系並加快酚酸類物質降解的角度闡述其克服連作障礙的機理。篩選出三株有效菌株，通過盆栽試驗，研究了在土壤中施加內生真菌擬莖點霉B3菌株、NJ4.1菌株和角擔子菌B6菌株在花生不同生育時期對土壤微生物學特性的影響。結果表明：B3處理顯著提高花生莢果產量；施加內生菌均能顯著增加花生根瘤數量。3個加菌處理全生育期平均土壤細菌和放線菌數量高於對照。花生開花期土壤DGGE圖譜表明，B3處理土壤細菌和真菌條帶數量以及多樣性最高。土壤中凋落物中施加B3處理初期（30天），對羥基苯甲酸，香草酸，香豆酸類化感物質含量顯著增加；施加第60天，B3處理組酚酸類化感物質含量都顯著降低。以對羥基苯甲酸（4-HBA）為模型研究B3菌對酚酸的降解途徑表明：4-HBA首先經羥基化形成3,4-二羥基苯甲酸，之後脫羧形成鄰苯二酚，再經氧化成為順-順粘康酸進入三羧酸循環。在分解過程中，底物苯環以Ortho-鄰苯二酚方式開環。菌體對4-HBA降解過程中，三種降解代謝酶活性表現出級聯誘導效應。以上結果表明B3可通過降解土壤中酚酸類化感物質而減輕該類化合物對生物的脅迫，是最佳化土壤微生物區系的主要原因之一。在與凋落物單獨培養條件下，B3在初期階段促進凋落物中NH4+-N的釋放。然而在土壤培養中，B3與土壤氨氧化細菌協同作用使得NO3--N 含量顯著提高。用B3降解吲哚作為含氮有機物礦化的模型顯示：吲哚降解經過吲哚酮和靛紅，後變為2-氨基苯甲酸。這些研究表明內生真菌B3在宿主體外可促進有機質的礦化，促進NH4+-N的釋放。而這種促進效應會誘導土壤氨氧化細菌硝化作用的增強，引起土壤NO3--N的釋放。經過小區試驗驗證，施加B3菌株到花生連作土壤、同時間作茅蒼朮是有效的克服花生連作障礙的方法。在研期間，已經發表研究論文18篇，其中SCI收錄論文9篇，授權發明專利1項，申報發明專利1項。本項目研究成果對克服花生連作障礙有重要參考價值。
