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固氮微生物能将氮气还原为氨,在自然界氮素循环过程中发挥积极作用,筛选固氮促生的菌种资源,对于农业的高效持续发展具有指导意义。本文通过人工气候箱、温室和田间试验,筛选对番茄和小白菜具有促生作用的固氮菌,并采用PCR-DGGE技术研究其定殖情况及产生的生态效应;同时以5种蔬菜(番茄、黄瓜、青椒、豆角和小白菜)共9个植株根样品为研究对象,检测和分离内生固氮菌、研究菌株的生物学特性和nifH基因多样性,筛选具有固氮、促生、抗病和溶磷特性的内生菌,为农业的高效生产提供优良的菌种资源。具体如下:人工气候箱和温室中促生菌的筛选及定殖研究:本文通过人工气候箱中番茄的穴盘接种试验对18株具有促生潜能的菌株进行筛选,13株菌接种到植株根际后,使植株长势长相好于对照处理,161-2-13处理效果最明显。选取其中5株菌进行温室中番茄的穴盘接种试验,发现4株菌的接种效果明显,与对照处理相比,植株的茎高、茎粗、茎鲜重增量都达到了0.05显著水平,初步判断这4株菌还不同程度地在番茄幼苗根际土壤中定殖,使根际土壤中的细菌群落结构发生细微变化,其中,SD1-1-1和7016处理的根际土壤中细菌群落结构变化较大。促生菌田间接种试验及其生态效应研究:本文从对番茄接种效果较好的促生菌中选取了3株进行田间小白菜的接种试验,发现7087和161-2-13处理效果明显;根际土壤中磷酸酶和蔗糖酶活性显著提高,木聚糖酶活性下降;初步判断菌株7209、161-2-13在小白菜根际土壤中定殖,菌株7087、7209在小白菜植株根中定殖;植株根及根际土壤中的细菌及固氮细菌的群落结构都发生了细微变化,7209和161-2-13处理的根际土壤中,7087和161-2-13处理的小白菜植株根中细菌群落结构变化较大,7087和7209处理的根际土壤中,7209和161-2-13处理的小白菜植株根中固氮细菌群落结构变化较大。蔬菜内生固氮菌分离鉴定及生物学特性研究:本文对5种蔬菜共9个植株根样品的内生固氮菌数量进行检测,发现不同地点、不同蔬菜品种根中内生固氮菌数量有所区别。共分离到51株内生固氮菌,属于16个属。其中,假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、节细菌属(Arthrobacter)和类芽孢杆菌属(Paenibacillus)为优势种群,42株菌检测到不同程度的固氮酶活性,9株菌为ACC脱氨酶阳性菌,7株菌可以溶解无机磷,10株菌可以溶解有机磷,5株菌可以溶解无机磷和有机磷,9株菌可以拮抗西葫芦菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum),10株菌可以拮抗麦类赤霉病菌(Gibberella zeae),7株菌可以拮抗两种病原真菌,对西葫芦菌核病菌的拮抗性能更强。蔬菜内生固氮菌nifH基因多样性研究:51株固氮菌中,22株菌扩增出了nifH基因,其中,21株菌能检测到固氮酶活性,6株菌固氮酶活性显著高于圆褐固氮菌(Azotobacter chrooccum)。根据9个植株根样品及22株菌nifH基因的DGGE电泳检测结果,发现样品的固氮细菌群落组成与样品来源和品种相关性较大,6株菌在相应体系中检测到了条带,4株菌为优势条带。通过优势条带的测序结果,发现番茄根样品与青椒、豆角和小白菜根样品的固氮细菌组成有相似之处,而与黄瓜根样品的相似性很低。