2結(jié)果與分析
2.1菌株的生物學(xué)鑒定
使用Ashby無氮培養(yǎng)基，從連作的番茄根際土中分離篩選到5株菌株，編號為F1、FN1、FN2、FN3和FN6。使用16S rDNA方法對5株菌株進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定。結(jié)果顯示，F(xiàn)1、FN1、FN2、FN3和FN6分別與菌株P(guān)aenibacillus mucilaginosus、Mycolicibacterium smegmatis、Nocardioides panacihumi、Mycobacterium asiaticum和Pseudomonas laurentiana具有高度同源性，同源性百分比均大于99%（表1）。5株菌株F1、FN1、FN2、FN3和FN6分別屬于類芽孢桿菌屬（Paenibacillus），分枝菌酸桿形菌屬（Mycolicibacterium），類諾卡氏菌屬（Nocardioides），分枝桿菌屬（Mycobacterium），假單孢菌屬（Pseudomonas）。
2.2根際細(xì)菌對番茄鮮重和干重的影響
由圖1可知，與CK相比，添加5種菌株都呈降低番茄植株生物量的趨勢，F(xiàn)N2和FN6顯著降低植株的地上部鮮重、干重和根系的鮮重和干重。FN2分別降低了36.5%和31.9%的地上部干重和根干重，F(xiàn)N6分別降低了39.1%和33.3%的地上部干重和根干重。
2.3根際細(xì)菌對番茄苗期株高和莖粗的影響
5種菌株都顯著抑制了番茄植株的株高，與對照相比分別降低了13.2%、15.1%、24.6%、20.0%和22.1%，特別是FN2、FN3、FN6達(dá)極顯著效果（圖2a）。5種菌株都未顯著影響植物的莖粗（圖2b）。
2.4根際細(xì)菌對番茄葉片SPAD值和地上部投影面積的影響
5種菌株都顯著降低了番茄葉片的SPAD值，且F1、FN1、FN3和FN6達(dá)極顯著水平，降幅分別為15.7%、22.7%、20.0%、15.8%和23.8%（圖3a）。
FN2和FN6顯著降低了番茄地上部的投影面積，降幅分別為37.0%和38.7%（圖3b）。
2.5根際細(xì)菌對番茄根系特性的影響
與CK相比，F(xiàn)N1和FN2顯著降低了番茄根直徑，降幅分別為11.7%和11.2%（圖4a）。5種菌株都未顯著影響番茄根總長（圖4b）。與CK相比，F(xiàn)N6顯著降低了根總表面積，降幅為28.9%（圖4c）。與CK相比，F(xiàn)N2和FN6顯著降低了根總體積，降幅分別為32.0%和33.4%（圖4d）。
3結(jié)論與討論
植物根際促生菌（PGPR）憑借自身的固氮、解磷、解鉀或分泌生長素等多種功能，通常促進(jìn)植物的生長［12-14］。迄今為止，從自然界中已鑒定出的PGPR菌株有20多個屬，包括假單孢菌屬（Pseudomonas）、節(jié)桿菌屬（Arthrobacter）、芽孢桿菌屬（Bacillus）等［15］。其中根際固氮菌屬于PGPR中的一類，因為他們能夠固定空氣中的氮?dú)?，從而增加土壤含氮量，進(jìn)而促進(jìn)植物的生長［16-18］。該研究利用Ashby無氮培養(yǎng)基選擇性地篩選出具有固氮能力的根際細(xì)菌5株，分別隸屬于5個不同的菌屬，包括假單孢菌屬（Pseudomonas）、類芽孢桿菌屬（Paenibacillus）、分枝菌酸桿形菌屬（Mycolicibacterium）、類諾卡氏菌屬（Nocardioides）和分枝桿菌屬（Mycobacterium）。
采用Ashby無氮培養(yǎng)基篩選出的細(xì)菌菌株，通常表現(xiàn)出促進(jìn)植物生長的效果。王楠等［19］從植物根際土中篩選到5株根際固氮菌，用于番茄幼苗的促生研究，結(jié)果顯示根際固氮菌增加了番茄幼苗的生物量。雷海英等［6］篩選到的根際固氮菌增加了苦參幼苗子葉的數(shù)目和株高的高度。薛智權(quán)等［7］篩選的根際固氮菌同樣促進(jìn)了黃芪植株的生長。程杰杰等［8］施用根際固氮菌促進(jìn)了玉米和水稻的生長。然而，何建清等［20］篩選到10株根際固氮菌應(yīng)用于青稞幼苗的生長中，結(jié)果顯示，5株菌株抑制了植物的生長，6株菌株顯著降低了植物的干重，只有1株菌株促進(jìn)了干物質(zhì)的積累。該試驗結(jié)果顯示，篩選到的5株根際細(xì)菌都呈現(xiàn)出抑制番茄幼苗的生長，F(xiàn)N2和FN6還顯著降低了番茄幼苗的地上部和根部干重和鮮重。FN6菌株的負(fù)效應(yīng)還表現(xiàn)在影響根系的表型結(jié)構(gòu)，F(xiàn)N6處理顯著降低了幼苗的根總面積和根總體積。這種負(fù)向結(jié)果暗示，根際細(xì)菌有時與宿主植物未能保持良好的互利共生關(guān)系?？赡芗?xì)菌數(shù)量在一定閾值范圍內(nèi)或者共生關(guān)系建立在某些特定生境下，植物才可能在這種共生關(guān)系中受益且被促進(jìn)生長［21-22］。該研究結(jié)果提示，在利用根際細(xì)菌時，應(yīng)當(dāng)警惕其引起的負(fù)面效益，不可盲目開發(fā)利用。
從番茄根際土中篩選獲得的5株根際細(xì)菌，應(yīng)用于番茄幼苗生長中時，都未呈現(xiàn)正效應(yīng)。尤其是，F(xiàn)N2和FN6菌株顯著降低了番茄的株高、地上投影面積，抑制了植物生物量的積累，干擾了葉綠素的合成。FN6菌株還對番茄根系生長呈現(xiàn)出抑制效應(yīng)。這些結(jié)果提醒不能盲目地開發(fā)利用根際細(xì)菌，深入地探究根際細(xì)菌與植物之間的互作機(jī)制很有必要。
根際細(xì)菌對番茄幼苗根系及生長的影響、應(yīng)用潛力與風(fēng)險（一）
根際細(xì)菌對番茄幼苗根系及生長的影響、應(yīng)用潛力與風(fēng)險（二）
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