放線(xiàn)菌HN20對(duì)黃瓜和生菜的促生作用

王蘭英, 姚明燕, 駱焱平

(海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院， 海南 ?？?570228)

放線(xiàn)菌HN20對(duì)黃瓜和生菜的促生作用

王蘭英, 姚明燕, 駱焱平*

(海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院， 海南 ?？?570228)

為探究放線(xiàn)菌HN20菌株對(duì)黃瓜、生菜的促生潛力，通過(guò)培養(yǎng)皿法及盆栽法，測(cè)定不同濃度放線(xiàn)菌HN20發(fā)酵液處理黃瓜、生菜的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)。結(jié)果表明：HN20發(fā)酵液對(duì)黃瓜促生作用不明顯，對(duì)生菜促生作用顯著；100倍發(fā)酵稀釋液能明顯促進(jìn)生菜各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，尤其能顯著增加植株可溶性糖的含量,提高植株的根系活力。

放線(xiàn)菌HN20； 黃瓜； 生菜； 促生作用

植物促生菌指一類(lèi)可促進(jìn)植物生長(zhǎng)或促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收利用、并能有效抑制有害生物的有益菌群。目前，對(duì)植物促生菌的研究主要集中在真菌的木霉屬和細(xì)菌的芽孢桿菌屬，如穆紅梅等[1]研究了哈茨木霉提取液浸對(duì)黃瓜、生菜等種子萌發(fā)及生長(zhǎng)作用的影響，發(fā)現(xiàn)一定濃度下提取液對(duì)供試種子促生作用明顯；葛春輝等[2]從黃瓜植株根部分離的一株短小芽孢桿菌對(duì)黃瓜促生作用顯著；徐文思等[3]篩選的一株巨大芽孢桿菌對(duì)花生促生效應(yīng)理想；而段春梅[4]研究發(fā)現(xiàn)，放線(xiàn)菌劑也能顯著促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)可以誘導(dǎo)黃瓜產(chǎn)生抗病性；禚蘇等[5]研究認(rèn)為,適宜濃度的生防放線(xiàn)菌制劑不僅能促進(jìn)黃瓜幼苗的株高以及根的生長(zhǎng)，也可以提高黃瓜葉片葉綠素含量，增強(qiáng)葉片中過(guò)氧化氫酶及硝酸還原酶的活性?？梢?jiàn)，作為生物肥料和生物農(nóng)藥的重要資源寶庫(kù)之一的放線(xiàn)菌，其對(duì)作物的促生作用也逐漸引起科研者們的關(guān)注。試驗(yàn)采用培養(yǎng)皿法及盆栽法測(cè)定施加放線(xiàn)菌HN20發(fā)酵液后，黃瓜和生菜種子及植株各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的變化情況，以期發(fā)現(xiàn)該菌株對(duì)黃瓜、生菜2種蔬菜的促生潛力，為菌株進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)，同時(shí)為豐富促生菌微生物資源庫(kù)做出貢獻(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

菌株：HN20灰色鏈霉菌(Streptomycesgriseus)，由海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)室提供。

蔬菜品種：黃瓜品種津研4號(hào)，生菜品種廣東生菜。

培養(yǎng)基：皿內(nèi)培養(yǎng)為高氏1號(hào)培養(yǎng)基，發(fā)酵培養(yǎng)為高氏1號(hào)改良培養(yǎng)液：葡萄糖5 g，可溶性淀粉5.0 g，蛋白胨5.0 g，酵母膏5.0 g，牛肉膏5.0 g，KNO31.0 g，K2HPO40.5 g，F(xiàn)eSO40.001 g，蒸餾水1 000 mL，pH 7.2～7.4。

培養(yǎng)土：從海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院教學(xué)基地采集土壤(養(yǎng)分含量：全磷0.80 g/kg，速效磷7 mg/kg，全氮1.2 g/kg，堿解氮76 mg/kg，全鉀10.1 g/kg，速效鉀84 mg/kg。pH 5.2)，過(guò)篩后，160℃干熱滅菌2 h，裝在營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)備用。

1.2 培養(yǎng)皿培養(yǎng)試驗(yàn)

將菌株HN20涂皿法接種于高氏1號(hào)平板培養(yǎng)基，28℃培養(yǎng)5 d。用直徑為7 mm的打孔器打取菌餅，挑取10塊接種于菌株發(fā)酵培養(yǎng)液中，28℃，180 r/min培養(yǎng)5 d。所獲得發(fā)酵液分為兩部分，一部分作為原液處理備用，另一部分用清水分別稀釋至50倍和100倍備用。精選大小均一、顆粒飽滿(mǎn)的黃瓜、生菜種子，用1%高錳酸鉀表面消毒10 min，催芽至露白。取露白的種子稱(chēng)重后均勻擺入鋪有濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，于培養(yǎng)皿邊緣加入5 mL HN20發(fā)酵原液或50倍、100倍稀釋液，室溫下保溫保濕培養(yǎng)，以空白培養(yǎng)液、清水為對(duì)照，每處理重復(fù)5次。5d后測(cè)量種子干重、鮮重增加量及胚根、胚芽長(zhǎng)。

1.3 盆栽試驗(yàn)

精選大小均一、顆粒飽滿(mǎn)的黃瓜、生菜種子，用1%高錳酸鉀表面消毒10 min，催芽至露白常規(guī)播種于營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)。待幼苗長(zhǎng)至4～5片真葉時(shí)進(jìn)行定植，每缽定植1株黃瓜或生菜，在相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)缽中分別澆灌20 mL HN20發(fā)酵原液或50倍、100倍稀釋液，分別以不接菌培養(yǎng)液、清水為對(duì)照。每個(gè)處理50次重復(fù)。于定植15 d、30 d各鞏固施加1次處理液。一個(gè)月后每組隨機(jī)選取20株，測(cè)定植株株高、莖粗、葉片數(shù)、干重及鮮重，同時(shí)分別采用TTC法、分光光度法測(cè)定根系活力和葉綠素含量[6]，用手持測(cè)糖量?jī)x測(cè)定可溶性固形物的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵液處理后黃瓜、生菜種子萌發(fā)的各指標(biāo)

從表1看出，不同濃度的放線(xiàn)菌HN20發(fā)酵液對(duì)黃瓜種子萌發(fā)后各指標(biāo)均表現(xiàn)出明顯的抑制作用，其中，50倍發(fā)酵稀釋液抑制作用相對(duì)較小。而供試3個(gè)濃度下放線(xiàn)菌HN20發(fā)酵液對(duì)生菜萌發(fā)后各指標(biāo)作用不同，其中，50倍發(fā)酵稀釋液能明顯促進(jìn)生菜種子胚根、胚芽的生長(zhǎng)以及鮮重、干重的增加，與清水處理差異顯著；100倍發(fā)酵稀釋液對(duì)生菜種子的胚芽生長(zhǎng)以及鮮重、干重的增加影響也較明顯，效果僅次于50倍發(fā)酵稀釋液，與清水處理差異顯著；發(fā)酵原液、空白處理不能使種子萌發(fā)。

表1 HN20發(fā)酵液處理后黃瓜、生菜種子萌發(fā)的各項(xiàng)指標(biāo)

注：不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平差異顯著(下同)。

Note：Different lowercase letters indicate significance of difference at 0.05 level. The same below.

表2 HN20發(fā)酵液處理后黃瓜、生菜的形態(tài)指標(biāo)

2.2 發(fā)酵液處理后黃瓜、生菜的形態(tài)指標(biāo)

從表2看出，供試3個(gè)濃度的HN20發(fā)酵液對(duì)黃瓜形態(tài)指標(biāo)均表現(xiàn)一定的抑制作用，不同濃度的抑制強(qiáng)度不同，其中，發(fā)酵原液對(duì)黃瓜植株莖粗及根冠比抑制作用最強(qiáng)，100倍發(fā)酵稀釋液對(duì)黃瓜株高、鮮重、干重的抑制作用最強(qiáng)，空白發(fā)酵液除根冠比外對(duì)黃瓜植株其他指標(biāo)抑制作用均不明顯，與清水處理相當(dāng)。供試3個(gè)濃度的HN20發(fā)酵液對(duì)生菜各形態(tài)指標(biāo)作用不同，100倍發(fā)酵稀釋液處理除葉片數(shù)、干重外，對(duì)其他形態(tài)指標(biāo)均能起到顯著的促進(jìn)作用，與清水處理相比差異顯著；50倍發(fā)酵稀釋液對(duì)植株的莖粗、鮮重以及根冠比促生作用也較為明顯，與清水處理相比差異顯著；原菌液對(duì)生菜各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均表現(xiàn)為一定的抑制作用，與清水處理相比，對(duì)株高、鮮重、干重以及根冠比抑制作用都較為明顯。

2.3 發(fā)酵液處理后黃瓜、生菜的葉綠素含量、可溶性糖含量及根系活力

從表3看出，菌株HN2050倍發(fā)酵稀釋液及100倍發(fā)酵稀釋液均能顯著促進(jìn)黃瓜植株葉綠素含量的增加，與清水處理差異顯著；發(fā)酵原液、50倍發(fā)酵稀釋液及100倍發(fā)酵稀釋液均能促進(jìn)黃瓜植株可溶性糖的含量，并且隨著濃度降低促進(jìn)作用增強(qiáng)，與清水處理相比差異顯著；3個(gè)濃度下菌株發(fā)酵液對(duì)黃瓜植株的根系活力表現(xiàn)出一定的抑制作用，隨著濃度降低抑制作用增強(qiáng)。供試3個(gè)濃度下菌株HN20發(fā)酵液對(duì)生菜各項(xiàng)指標(biāo)作用不同，其中，100倍菌液能明顯促進(jìn)生菜的葉綠素、可溶性糖含量增加及根系活力增強(qiáng)，與其他處理差異顯著；50倍發(fā)酵稀釋液、發(fā)酵原液對(duì)生菜可溶性糖的含量也有一定的促進(jìn)作用，與清水對(duì)照間差異顯著，但兩處理的葉綠素含量均略低于清水對(duì)照，差異不顯著；發(fā)酵原液對(duì)生菜苗期根系活力表現(xiàn)一定抑制作用，與清水對(duì)照差異不顯著。

表3 HN20發(fā)酵液處理黃瓜、生菜的葉綠素含量、可溶性糖含量及根系活力

Table 3 Chlorophyll content, soluble sugar content and roots activity of cucumber and lettuce seeds treated with HN20 fermentation liquid

處理Treatment黃瓜Cucumber葉綠素含量/(mg/g)根系活力mg/(g·h)可溶性糖含量/(mg/g)生菜Lettuce葉綠素含量/(mg/g)根系活力mg/(g·h)可溶性糖含量/(mg/g)原液Originalliquid1．6610c0．0219b1．5651a0．5412b0．0080c1．1930b50倍液50?folddiluents2．6101a0．0187d1．1881b0．5665b0．1101b1．2220b100倍液100?folddiluents2．6702a0．0171d1．0282b0．6301a0．1830a1．4852a空白培養(yǎng)液Blanknutrientsolution1．0841d0．0209c0．9342c0．4456c0．0537c1．1891c清水Branchwater2．1303b0．0232a0．9090c0．5948b0．1085b0．8571d

3 結(jié)論與討論

放線(xiàn)菌可以產(chǎn)生多種次生代謝產(chǎn)物，這些次生代謝產(chǎn)物不僅可以有效控制有害微生物的發(fā)展，也可以對(duì)植物生長(zhǎng)起到一定的促進(jìn)作用[7-9]。本試驗(yàn)結(jié)果表明：HN20發(fā)酵液的3個(gè)不同濃度對(duì)黃瓜促生作用不明顯，對(duì)生菜促生效果較好，以100倍菌液對(duì)生菜的促生效果最顯著，可使生菜可溶性糖含量提高73%，根系活力增強(qiáng)1.67倍。有研究表明，植株可溶性糖的含量直接關(guān)系到蔬菜的口感及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可溶性糖含量增高可以促進(jìn)植物品質(zhì)的改善；而根系是植物直接與土壤接觸的部位，也是植物吸收水分、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及合成細(xì)胞分裂素等重要物質(zhì)的部位[10-11]?？梢?jiàn)，該菌株應(yīng)用于生菜的種植、生產(chǎn)有望提高生菜品質(zhì)，具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用的良好前景。

由于本研究?jī)H測(cè)定了供試菌株HN20對(duì)黃瓜、生菜兩種蔬菜的生長(zhǎng)指標(biāo)的影響，對(duì)其促生機(jī)理未進(jìn)行深入研究，在今后試驗(yàn)中有必要進(jìn)行進(jìn)一步探索。同時(shí)，該菌株測(cè)定是在溫室盆栽條件下完成的，菌株應(yīng)用涉及大田環(huán)境因素還有待進(jìn)行測(cè)定。

[1] 穆紅梅,楊重軍,何寶玉.哈茨木霉對(duì)三種作物種子萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,39(5):5-7.

[2] 葛春輝,孟阿靜,馬彥茹,等.一株黃瓜根際促生菌的篩選、鑒定及其發(fā)酵特性[J].生物技術(shù)通報(bào),2014(3):94-99.

[3] 徐文思,姜 瑛,李 引,等.一株植物促生菌的篩選、鑒定及其對(duì)花生的促生效應(yīng)研究[J].土壤,2014,46(1):119-125.

[4] 段春梅,薛泉宏,趙 娟,等.放線(xiàn)菌劑對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)及葉片PPO活性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(9):48-54.

[5] 禚 蘇,鄭 璐,張麗瓊.生防放線(xiàn)菌對(duì)黃瓜生長(zhǎng)效應(yīng)的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,42(11):1357-1360.

[6] 楊振德.分光光度法測(cè)定葉綠素含量的探討[J].廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996:15(2):145-150.

[7] 楊 靜,廖美德.放線(xiàn)菌資源及其應(yīng)用[J].世界農(nóng)藥,2014,36(1):22-26.

[8] 黃園勇,周光明,尹國(guó)通,等.植物根際放線(xiàn)菌分離方法初探及根皮苷降解活性分析[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,44(1):54-58.

[9] 林昇強(qiáng),余鳳玉,牛曉慶,等.棕櫚科植物3種病原菌的土壤拮抗放線(xiàn)菌篩選[J].中國(guó)南方果樹(shù),2013,42(1):77-78.

[10] 崢 嶸.5406放線(xiàn)菌對(duì)小麥幼苗的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,27(2):150-152.

[11] 秦海濱,賀超興,張志斌.叢枝菌根真菌對(duì)溫室有機(jī)土栽培黃瓜的作用研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,28(3):69-72.

(責(zé)任編輯： 聶克艷)

Growth-promoting Effect of Actinomycete HN20 Strain on Cucumber and Lettuce

WANG Lanying, YAO Mingyan, LUO Yanping*

(CollegeofEnvironmentandPlantProtection,HainanUniversity,Haikou,Hainan570228,China)

The growth indexes of cucumber and lettuce seeds treated by actinomycete HN20 fermentation liquor with different concentration were determined by Petri dish and pot culture method to discuss the growth-promoting effect of actinomycete HN20 strain on cucumber and lettuce. Results: HN20 fermentation liquor has no significant growth-promoting effect on cucumber but significant growth-promoting effect on lettuce. The 100-fold diluents can promote various growth indexes of lettuce obviously, increase soluble sugar content of lettuce plants significantly and improve the activity of lettuce plant’s roots.

actinomycete HN20 strain; cucumber; lettuce; growth-promoting effect

2015-03-10； 2015-12-30修回

2014年度海南省應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與示范推廣專(zhuān)項(xiàng)“生物殺菌劑金黃垂直鏈霉菌的規(guī)范化示范與推廣”(ZDXM2014115)；海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“金黃垂直鏈霉菌發(fā)酵條件研究及活性成分分析”(314054)

王蘭英(1976-)，女，副教授，碩士，從事生物防治研究。E-mail: daivemuwly@126.com

*通訊作者：駱焱平(1973-)，男，教授，博士，從事生物農(nóng)藥研究。E-mail: Yanpluo@126.com

1001-3601(2016)01-0026-0098-03

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