新疆盐穗木根际ACC脱氨酶耐盐碱菌株的筛选及促生作用的研究

Desertification and salinization is expanding rapidly in the global range, it has affected more than 10% of the arable land worldwide, resulting in more than 50% major crop yields decline. Because of irrigation, unreasonable over use of chemical fertilizers and the destruction of vegetation, the total area of Xinjiang saline alkali land reached 2181.4 * 104hm2, land salinization trend is becoming more and more serious. In the rhizosphere soil microorganisms, and a micro ecosystems, microorganisms on soil fertility, nutrient absorption, transformation of form plays an important role in plant resistance. Because most promoting rhizosphere growth strains have the activity of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase (ACC) ，the rhizosphere microorganisms in the saline alkali tolerant plants Halostachys caspica in Xinjiang is select as research object, enrichment, separation and purification, screening of ACC deaminase strains; salt tolerance detection of ACC deaminase activity and enzyme activity of strain, determine its taxonomic position through the study on the development of physiological and biochemical tests and 16S rDNA system, morphological characteristics, strain; to promote salt growth promoting effect and colonization in plant roots solution testing study of characteristics and sand culture the bacteria plant is studied under the saline environment. This research will provide theoretical and practical basis for improving the salt tolerance of crops of microbiological method, to provide new ideas and methods for biological control of soil salinization.

沙漠化和盐渍化在全球范围迅速扩大，已影响全球超过10％的耕地，导致50％以上主要农作物的产量下降。由于不合理的农田灌溉、过度使用化肥和植被破坏，新疆盐碱地总面积达到了2181.4×104hm2，土地盐碱化趋势越来越严重。在植物、土壤与微生物构成的根际微生态系统中，微生物对土壤肥力形成、养分转化吸收、植物抗逆性能具有重要作用。因多数促根际生长菌都具有1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶活性，本项目以新疆耐盐碱植物盐穗木的根际土壤微生物为研究对象，富集、分离纯化，筛选产ACC脱氨酶的菌株；对ACC脱氨酶活性及酶活菌株耐盐性检测，通过菌株的形态特征、生理生化的测定及16S rDNA系统发育的研究确定其分类地位；研究盐碱环境下对植物的促生特性及砂培试验研究该菌的解盐促生作用及在植物根部定殖能力。本研究将为微生物方法提高作物耐盐碱能力提供理论和实践依据，为土壤盐碱化的生物治理提供新的思路和方法。

土壤盐碱化不利于植物生长，是最严重的土壤环境问题之一。沙漠化和盐渍化在全球范围迅速扩大，由于不合理的农田灌溉、过度使用化肥和植被破坏，新疆土地盐碱化趋势越来越严重。本项目以新疆荒漠地区耐盐碱植物盐穗木的根际土壤为研究对象，筛选分离出具有ACC脱氨酶活性的耐盐碱促生菌，对其促生活性及对作物的促生作用进行了研究，将为微生物方法提高作物耐盐碱能力提供理论和实践依据。. 本课题经过四年的研究，对盐穗木的叶片和根际土壤进行高通量测序，结果显示出在门水平上根际土壤细菌群落和真菌群落以及盐穗木叶片内生细菌和内生真菌群落中的多样性。同时通过对土壤理化性质测定分析，确定合适的培养基；从土壤中分离纯化出产ACC脱氨酶菌株80余株，通过对菌的高酶活活性和耐盐碱性能的检测最终获得8株菌；通过传统鉴定方法、Biolog方法及16SrDNA测序构建系统发育树等方法鉴定为克雷伯氏菌属、固氮菌属、乳酪短杆菌，放射型根瘤菌、根瘤农杆菌等；对其中3株菌进行了促生活性研究，结果表明3株菌都具有产IAA，解钾，溶磷，固氮，产铁载体等能力；3株菌不同菌液浓度对小麦和玉米种子根的生长，下胚轴的生长和根分枝数都有促进作用，但存在着不同程度的差异。在不同浓度的盐胁迫下，用菌液处理种子后可以减缓盐溶液胁迫，不同程度的提高种子发芽率，在低浓度的盐溶液下能显著促进下胚长、根分枝数的生长，但是对小麦，玉米幼苗的鲜重、干重没有太大的影响。说明具有ACC脱氨酶活性的耐盐碱菌株菌液处理种子后，能够促进植物的生长，缓解盐胁迫对植株的伤害。. 项目的科学意义在于筛选出耐盐碱的产生ACC脱氨酶的高效菌株，使得微生物在盐碱胁迫下，促进植物的生长能力，为改造治理及开发利用荒漠盐碱地资源和土壤盐碱化的生物治理提供新的思路和方法，利用对环境无污染的微生物制剂提高作物的耐盐性是可持续农业的发展趋势，具有广阔的发展前景。