【目的】探讨盐胁迫下生防枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2菌株对番茄的促生效果及对土壤微生物群落多样性的影响,为拓宽NCD-2菌株的应用提供理论依据。【方法】采用温室盆栽试验,测定盐胁迫下NCD-2菌株对番茄株高、地上部、根部干重和鲜重的影响,并测定抗逆相关酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脱落酸(ABA)含量;采用高通量测序(Illumina MiSeq)技术测定NCD-2菌株菌悬液处理(NCD0)、100mmol·L~(-1) NaCl处理(CK100)、NCD-2菌株菌悬液+100 mmol·L~(-1) NaCl处理(NCD100)和清水处理作为对照(CK0)条件下土壤真菌、细菌群落结构,分析盐胁迫下NCD-2菌株对番茄根际土壤微生物群落结构的影响。【结果】正常条件下,经NCD-2菌株处理,番茄株高、地上部鲜重、地上部干重、根部鲜重和根部干重分别较对照增加了9.08%、10.37%、16.64%、15.42%和16.78%;在100 mmol·L~(-1) NaCl盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄株高、地上部鲜重、地上部干重、根部鲜重和根部干重分别较对照增加了16.86%、18.96%、21.32%、10.50%和23.99%。盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄体内SOD、POD、CAT活性和ABA含量分别较对照提高了50.45%、56.18%、29.55%和34.60%。细菌群落组成分析表明,在没有盐胁迫的条件下,NCD-2菌株处理后番茄根际放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)菌群的相对丰度分别较清水对照(CK0)提高了7.28%、15.14%和23.03%;节杆菌属(Arthrobacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、微枝形杆菌属(Microvirga)和链霉菌属(Streptomyces)菌群的相对丰度分别较CK0提高了50.88%、15.31%、11.32%和16.41%。在100 mmol·L~(-1) NaCl盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄根际变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门、厚壁菌门(Firmicutes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)菌群的相对丰度分别较单独NaCl处理(CK100)提高了6.08%、8.19%、14.11%和4.70%;节杆菌属、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属和微枝形杆菌属菌群的相对丰度分别较CK100提高了5.54%、31.80%、23.39%和23.08%。真菌群落组成分析表明,在没有盐胁迫的条件下,NCD-2菌株处理后番茄根际被孢菌门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota)菌群相对丰度分别提高至CK0的186%、477%和1 650%;小被孢霉属(Mortierella)、木霉属(Trichoderma)和光黑壳属(Preussia)菌群分别提高至CK0的186%、108%和120%。在100 mmol·L~(-1) NaCl盐胁迫下,NCD-2菌株处理后番茄根际被孢菌门、球囊菌门和壶菌门菌群分别提高至CK100的345%、154%和921%;小被孢霉属较CK100提高了246%。【结论】盐胁迫环境下NCD-2菌株处理后通过提高番茄体内抗逆相关酶的活性、ABA的含量,增加番茄根际有益微生物的种群数量,从而提高了番茄对盐胁迫的耐受能力,显著促进了番茄的生长发育。

采用随机区组盆栽试验,以蒸馏水处理为对照,研究33.33%(T1)、16.67%(T2)、8.33%(T3)的巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合菌剂对‘费乌瑞它’马铃薯生长生理及其根际土壤微生物含量的影响。结果表明,T1、T2和T3都能提高‘费乌瑞它’马铃薯块茎形成期和块茎膨大期叶片的净光合速率和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性,也能提高收获期的块茎产量和水分利用率,根际土壤的细菌、真菌和放线菌含量增加,其中,T2处理的效果最明显,块茎形成期和块茎膨大期的净光合速率分别为7.17、6.40μmol/

通过基质栽培方式,研究了枯草芽孢杆菌在盐胁迫条件下对黄瓜根际脱氢酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响。结果表明,在无盐胁迫条件下,枯草芽孢杆菌提高了根际脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,显著提高了根际多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性;在低浓度盐胁迫,即2倍正常浓度营养液浇灌下,枯草芽孢杆菌提高了根际脱氢酶、过氧化物酶活性,显著提高了根际过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性;在高浓度盐胁迫,即4倍浓度营养液浇灌下,添加枯草芽孢杆菌对根际酶活性的影响与不加菌处理没有显著差异。

枯草芽孢杆菌NCD-2菌株对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌具有较强的抗生作用。通过对NCD-2菌株培养条件的研究,结果表明在30℃、培养液初始pH为7.0和培养时间为2 d条件下,利用NB培养基培养该菌株所得培养液抑菌活性优于其他培养基,其培养液经硫酸铵沉淀所得的蛋白粗提液经RNA酶处理后的抑菌活性与对照相比差异不显著,经蛋白酶K和胰蛋白酶处理后的抑菌活性与对照相比差异显著;蛋白粗提液经60℃处理后的抑菌活性与对照相比差异不显著,经80,100,120℃处理后抑菌活性与对照相比差异显著,但经120℃处理30 min后仍有一部分抑菌活性,研究结果说明该菌株产生的抗菌物质存在性质上的差异。

【目的】本研究探讨了促生菌浸种处理对青稞根际土壤微生物群落结构和菌群多样性的影响,旨在为促生菌在青稞生产中应用提供理论依据。【方法】利用前期筛选出的2株促生菌TSXJ4与GSXJ进行浸种处理,于青稞灌浆期采集根际土壤样品,采用MiSeq高通量测序技术,分析鉴定青稞根际土壤微生物群落结构和菌群多样性。【结果】促生菌浸种改变了青稞根际土壤中细菌及真菌的群落结构,真菌群落结构的变化较为明显。根际土壤细菌丰富度和多样性表现为GSXJ4>TSXJ4>CK,真菌丰富度和多样性结果与细菌相反;细菌群落中影响较大的为Actinobacteria及Sphingobacteriia,通过浸种处理,Actinobacteria数量明显上升,而Sphingobacteriia数量明显下降;在真菌群落中影响较大的为Agaricomycetes及Pezizomycetes,通过浸种处理,Agaricomycetes数量明显下降,而Pezizomycetes,数量明显上升。【结论】促生菌浸种提高了青稞根际土壤中细菌的丰富度和多样性,而降低了真菌的丰富度和多样性;青稞根际土壤放线菌纲微生物反应对促生菌浸种较为敏感,且真菌各菌群数目变化波动较大;促生菌浸种使青稞根际土壤细菌种群多样性增加,但优势菌群种类及数量较稳定,且真菌种类变化较细菌明显。

培养筛选出一种能够将土壤中铵态氮转化为微生物氮，减少硝态氮形成及Ｎ＿２Ｏ排放的巨大芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ，并通过小麦盆栽试验探索该微生物抑制土壤Ｎ＿２Ｏ排放的效果。结果显示：１）高氮肥浓度下，Ｂ．ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ提高土壤中活性微生物数量、种群的相对丰度，降低高浓度氮肥对土壤微生物生长繁殖的抑制作用。２）Ｂ．ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ降低土壤中硝化菌（ＮｉｔｒＯｓｐｉｒａｅ）的相对丰度，继而减少硝态氮的形成。３）施加Ｂ．ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ后土壤Ｎ＿２Ｏ排放通量整体小于普通氮肥处理。试验期间Ｂ．ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ处理的Ｎ＿２Ｏ累积排放量较相同氮肥水平下普通氮肥减少４％～５．．．

采用基质栽培方式,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在盐胁迫下对黄瓜植株生长、生理生化代谢、产量及品质的影响。结果表明,在无盐胁迫栽培时,枯草芽孢杆菌对黄瓜植株的生长具有促进作用;在1 g.L-1NaC l胁迫下,枯草芽孢杆菌同样促进植株的生长,增加了株高与叶面积,提高了植株SOD、POD和CAT保护酶的活性,降低了MDA的含量,产量比未添加枯草芽孢杆菌处理的增产18%,且一定程度地提高了果实的品质;而在2 g.L-1NaC l胁迫下,枯草芽孢杆菌对黄瓜植株的生长和产量无促进作用。因此,在1 g.L-1NaC l胁迫下,枯草芽孢杆菌可一定程度提高黄瓜植株的耐盐性。

断奶会显著改变仔猪肠道菌群结构,保持仔猪在断奶过程中肠道微生物结构的稳定性和健康,是缓解仔猪断奶应激的一个有效方法。本研究通过日粮中补给罗伊乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌,探讨罗伊乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌对仔猪胃肠道主要细菌的影响。结果表明,与对照相比,日粮补给枯草芽孢杆菌降低胃和十二指肠中乳酸杆菌含量,提高空肠、回肠和结肠中乳酸杆菌含量,显著降低大肠杆菌在各肠段的含量。日粮补给罗伊乳酸杆菌或者金霉素,显著提高各肠段乳酸杆菌含量,降低各肠段大肠杆菌含量。这些结果为微生物制剂在仔猪断奶上的应用提供肠道微生物方面的依据。

研究土壤改良剂对设施番茄根际土壤微生物群落、番茄品质及产量的影响，为合理施用土壤改良剂提供科学依据。选择设施番茄为研究对象，研究了不同土壤改良剂（石灰氮、福气多、阿维菌素和基质）下土壤细菌、真菌、放线菌、品质及产量等的变化。结果表明，４种不同土壤改良剂均能有效增加土壤中细菌、真菌、放线菌和拮抗菌数量，其中细菌和真菌数量在番茄生长后期较中期有所降低；基质栽培处理的番茄红素和维生素Ｃ产量最高，分别为８．７５ｍｇ／１００ｇ，７８．６０ ｍｇ／ｋｇ；可溶性糖含量为２．８５％～３．２９％；对照、基质栽培和阿维菌素处理糖酸比分别为７．５７，６．９１，７．７０，口感最好；产量以基质栽培处理为最高，达１３９ ．．．

【目的】从促生微生物角度分析蓝莓根际土壤微生态结构，改良蓝莓种植土壤。【方法】利用高通量扩增子的测序方法对北高丛蓝莓根际土壤微生物多样性进行分析。利用选择性培养基、比色法等实验方法分析蓝莓根际可培养细菌的促生特性。【结果】土壤样品中有10个细菌门、3个真菌门的相对丰度大于1%，13个细菌属和11个真菌属的相对丰度大于1%；Occallatibacter OTU6、Paraburkholderia OTU3以及Chujaibacter OTU945是细菌OTU相对丰度最高的序列，Pseudogymnoascus OTU1、Fusarium OTU7、Lentinus OTU2是真菌OTU相对丰度最高的序列。蓝莓根际土壤可培养细菌的促生效能分析结果表明，12株蓝莓根际可培养细菌为能够分泌生长素的促生菌，其中L7菌株产生的生长素最多；12株菌均能在解磷培养基上生长，且具有显著解磷圈，其中菌株L42的解磷能力最强；菌株L11和L17具有一定分解硅酸盐的能力；菌株拮抗实验结果表明，L17菌株与L21、L26、L37、L40及L42菌株之间不存在生长抑制作用，菌株L21与菌株L26、L40之间存在强烈抑制作用。16SrDNA测序结果表明，12株促生菌分别属于变形菌门下的布丘氏菌属（Buttiauxella）、伯克霍尔德菌属（Paraburkholderia）以及假单胞菌属（Pseudomonas）。【结论】蓝莓根际微生物群落结构多样性与其他经济作物差异显著，筛选出的促生菌具有良好的解磷效应及生长素产生能力，为后续蓝莓根际微生物菌肥开发提供实验基础。

【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL~(-1)的L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组(RNA-seq)和同位素标记相对定量蛋白质组技术(iTRAQ)分析,对所获得的转录组和蛋白质组数据进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1 071个差异表达基因(DEG),其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白质组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白(DEP),其中118个蛋白上调,93个蛋白下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白质组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因(或蛋白)112个,其中38个基因(或蛋白)下调,74个基因(或蛋白)上调。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RT-qPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNA-seq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因(或蛋白)可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。

采用质粒消除与热激法构建枯草芽孢杆菌工程菌株B2-GFP,并测定其生长曲线、稳定性及对烟草疫霉的抑制率；同时，采用灌根和稀释平板法测定该菌株在烟株土壤中的活菌数.结果表明：工程菌株B2-GFP较野生型菌株B2提前1 h进入指数增长期，在培养11 h后同时进入稳定生长期；B2-GFP与烟草疫霉对峙培养后抑菌率达48.30%;在不含卡那霉素的LB固体培养基中继代培养10代后，在荧光显微镜下，菌落及菌体仍具有较强绿色荧光.烟株根际土壤活菌数大于根围土壤活菌数，且均呈现先升后降再趋于稳定的规律.在灭菌土壤中接种工程菌株B2-GFP第14天，烟株根际土壤活菌数达1.61×10~7 CFU·g~(-1);在自然土壤中接种该菌第42天，烟株根际土壤活菌数达1.46×10~7 CFU·g~(-1);接种第70天仍能保持绿色荧光表型.本研究证实工程菌株B2-GFP在烟田土壤中能够定殖并保持其特性.

为净化渔业养殖水质,研究了从水产养殖水体及底泥中分离的枯草芽孢杆菌的水质净化作用。结果表明,枯草芽孢杆菌可迅速有效的降低水体中的硝酸盐、亚硝酸盐含量,4 d去除率均达99%以上;可有效降低水体的pH值;对水体中溶氧和硫化物含量的影响较小。枯草芽孢杆菌能够在一定程度上改善养殖水体的水质状况,对模拟养殖水体的水质具有一定的净化作用。

运用生化方法分析了不同浓度枯草芽孢杆菌制剂对养殖水质、刺参的生长、消化酶活性、非特异性免疫酶活性的影响。结果显示，与对照组相比，添加枯草芽孢杆菌制剂，能够显著降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐，去除率最高可达４２．２８％和２２．３３％，对水体中氨氮含量和化学需氧量影响不显著；实验组刺参特定生长率显著提高，枯草芽孢杆菌添加量为６×１０–６时，ＳＧＲ提高４０．７４％，添加量为６×１０–６时，淀粉酶活性提高３０．２７％，添加量为５×１０–６时，蛋白酶活性提高５３．９３％，达到显著水平差异，但脂肪酶活性无显著提高；非特异性免疫酶（过氧化物酶、碱性磷酸酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶）活性均显著高于对照组，枯草．．．

运用生化方法分析了不同浓度枯草芽孢杆菌制剂对养殖水质、刺参的生长、消化酶活性、非特异性免疫酶活性的影响。结果显示,与对照组相比,添加枯草芽孢杆菌制剂,能够显著降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐,去除率最高可达42.28%和22.33%,对水体中氨氮含量和化学需氧量影响不显著;实验组刺参特定生长率显著提高,枯草芽孢杆菌添加量为6×10–6时,SGR提高40.74%,添加量为6×10–6时,淀粉酶活性提高30.27%,添加量为5×10–6时,蛋白酶活性提高53.93%,达到显著水平差异,但脂肪酶活性无显著提高;非特异性免疫酶(过氧化物酶、碱性磷酸酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶)活性均显著高于对照组,枯草...