秀麗線蟲對根際益生菌P13和S3-1傳播作用及對植物生長的影響

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(上海師范大學 生命與環(huán)境科學學院,上海 200234)

秀麗線蟲對根際益生菌P13和S3-1傳播作用及對植物生長的影響

劉星星, 楊文武,陳佳佳,肖明*

(上海師范大學 生命與環(huán)境科學學院,上海200234)

通過緩慢殺線實驗、偏好性實驗和共培養(yǎng)毒性實驗分析了秀麗線蟲(Caenorhabditiselegans)對熒光假單胞菌P13(PseudomonasfluorescensP13)和解淀粉芽孢桿菌S3-1(BacillusamyloliquefaciensS3-1)傳播的可能性.通過顯微觀察與平板稀釋涂布對秀麗線蟲細菌攜帶作用進行了定性、定量分析,并對細菌—線蟲—植物三者交互作用進行初步探究.結(jié)果發(fā)現(xiàn),P13和S3-1對秀麗線蟲的慢性致死率分別為12.12%和3.00%,每10s身體彎曲次數(shù)分別為4.68和4.33.相對于尿嘧啶缺陷型大腸桿菌(OP50),線蟲對P13和S3-1選擇系數(shù)分別為0.13和0.52,P13、S3-1攜帶菌量分別為(4.02×103±47)和(9.67×102±22)CFU/條.攜細菌線蟲將細菌定向傳播至植物根際,細菌定殖菌量為105CFU,有效促進植物生長發(fā)育.

秀麗線蟲; 根際益生菌; 熒光假單胞菌P13; 解淀粉芽孢桿菌S3-1

0 引 言

土壤自由生線蟲長期以來被認為是土壤生態(tài)的主要參與者,約占土壤線蟲的90%[1],它們通過不斷捕食細菌獲取營養(yǎng)物質(zhì),移動能力較強,通過體表攜帶、腸道內(nèi)攜帶與接觸傳染將細菌傳播到營養(yǎng)物質(zhì)豐富的區(qū)域[2].植物根際益生菌 (PGPR),是一類能夠在植物根際存活定殖,增強植物防控病害能力或促進植物生長的有益微生物[3],已報道的具有防病促生潛能的根際益生菌包括假單孢菌屬(Pseudomonas)、芽孢桿菌(Bacillus)、固氮菌屬(Azotobacter)、農(nóng)桿菌屬(Agrobacterium)、沙雷氏屬(Serratia)等20多個種屬[4],其中芽孢桿菌屬(Bacillussp.)和假單胞菌屬為主要菌群.植物根際益生菌產(chǎn)生的環(huán)境友好型代謝產(chǎn)物可以作為生物肥料、殺蟲劑等,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要的意義.本研究利用秀麗線蟲研究了土壤動物與熒光假單胞菌P13(PseudomonasfluorescensP13,以后簡稱P13)和解淀粉芽孢桿菌S3-1(BacillusamyloliquefaciensS3-1,以后簡稱S3-1)的相互作用,引入擬南芥和小青菜研究了線蟲、細菌、植物三者間的交互關系,證明了土壤動物在環(huán)境健康中的重要作用,為兩株根際益生菌的生物菌肥應用打下基礎.

1 材料和方法

1.1材料

1.1.1 動物和細菌

秀麗線蟲N2(CaenorhabditiselegansN2,以后簡稱線蟲)野生型和標準食物尿嘧啶缺陷型大腸桿菌OP50(EscherichiacoliOP50),由華中科技大學吳政星教授提供.

P13具有鏈霉素抗性,S3-1由上海師范大學微生物分子生物實驗室分離、純化[5].

1.1.2 試劑和培養(yǎng)基

LB培養(yǎng)基:胰蛋白胨10 g,酵母提取物5 g,NaCl 5g,瓊脂15～20 g,1 000 mL ddH2O,pH=7.4～7.6.

KMB培養(yǎng)基:蛋白胨20 g,甘油10 mL,K2HPO4·3H2O 1.5 g,MgSO4·7H2O 1.5 g,瓊脂粉15～20 g,1 000 mL ddH2O,pH自然.

NGM培養(yǎng)基:蛋白胨2.5 g,NaCl 3 g,瓊脂粉15～20 g,去離子水975 mL,滅菌后加入物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的 MgSO41 mL,物質(zhì)的量濃度為1mol/L 的CaCl21 mL,物質(zhì)的量濃度為1 mol/L 的KPO4緩沖液25 mL,質(zhì)量濃度為5 mg/mL的膽固醇1 mL,pH自然.

TSB培養(yǎng)基:瓊脂粉15 g,胰蛋白酶大豆肉湯300 mg,1 000 mL ddH2O,pH自然.

MS培養(yǎng)基:MS固體粉2.215 g,瓊脂粉質(zhì)量分數(shù)為0.7%,1 000 mL ddH2O,用于植物培養(yǎng).

堿裂解液:NaOH 2 g,體積分數(shù)為9%的NaOCl 10 mL溶解于100 mL容量瓶配置成溶液,用于裂解蟲體.

M9緩沖液:NaCl 5 g,KH2PO43 g,Na2HPO46 g,物質(zhì)的量濃度為1 mol/L 的MgSO41 mL,1 000 mL ddH2O.

1.2線蟲對細菌傳播可能性分析

1.2.1 線蟲同步化

線蟲正常培養(yǎng)一段時間后,采用新配制的堿裂解液將蟲體裂解,獲得對堿裂解液具有抵抗力的蟲卵,將同步化后得到的卵液接種到覆有大腸桿菌OP50的NGM培養(yǎng)基上,20 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)同步發(fā)育至L4期[6].

1.2.2 緩慢殺線實驗

根據(jù)Nina Neidig等[7]的方法,用緩慢殺線實驗評價P13、S3-1菌株對線蟲的毒性.

實驗菌株培養(yǎng)24 h,用M9緩沖液洗下,稀釋懸液濃度直至OD600=0.5.按10 μL/孔接種到1/100 TSB培養(yǎng)基的24孔板上,28 ℃培養(yǎng)2 h,每組6個重復.將L4期線蟲用M9緩沖液洗下,每孔添加20 μL(約60條)線蟲.記錄開始時和24 h后線蟲總數(shù)和死亡數(shù).沒有可見行動的線蟲判斷為死亡.

1.2.3 共培養(yǎng)毒性實驗

根據(jù)文獻[8],共培養(yǎng)毒性實驗能用來確定S3-1和P13對線蟲的長期影響.P13和S3-1在NGM培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h,接種混合蟲齡的線蟲,20℃培養(yǎng)5 d,記錄10 s內(nèi)線蟲身體彎曲的次數(shù).線蟲爬行過程中,身體沿垂直咽泵方向的一次改變?yōu)橐粋€身體彎曲.各組均隨機挑選10條線蟲測定.重復3次.

1.2.4 偏好性實驗

根據(jù)文獻[9],偏好性實驗能直接反映線蟲對不同菌株的捕食強度.采用直徑為90 mm 的NGM平板,將10 μL菌株接種在平板兩側(cè),距離板邊緣約1.5 cm,直徑約為0.5 cm的小孔內(nèi),中央接種20 μL(約50條)線蟲,20 ℃培養(yǎng)24 h,計數(shù)兩側(cè)菌落上線蟲數(shù).

選擇系數(shù)(CI):

C=1表示線蟲趨向于被測菌株1,C=-1表示線蟲趨向于被測菌株2,C=0表示無趨向.

1.3線蟲對細菌傳播能力測定

1.3.1 線蟲腸道P13熒光顯微觀察

P13能夠產(chǎn)生熒光色素,在紫外光下產(chǎn)生黃色熒光,將線蟲在P13菌苔中培養(yǎng)5 d后,通過熒光顯微鏡觀察線蟲腸道內(nèi)P13存在情況.將在OP50菌苔中生長的線蟲接種至P13菌苔的NGM培養(yǎng)基中,20 ℃培養(yǎng)2 h,用M9緩沖液沖洗至容量為1.5 mL 的EP管,3 000 r/min離心3 min去上清液,重復3次,在熒光顯微鏡下觀察.

1.3.2 線蟲腸道細菌透射電鏡觀察

利用透射電子顯微鏡技術對線蟲腸道橫切面進行觀察.將線蟲接種在涂布有P13和S3-1(菌落濃度為107CFU/mL)的NGM平板中培養(yǎng)20 h,收集線蟲;M9 緩沖液沖洗至容量為1.5 mL 的EP管,3 000 r/min離心3 min去上清液,重復3次.用體積分數(shù)為2.5%的戊二醛固定,4 ℃保存,樣品進行切片觀察.

對照組進行饑餓處理.在OP50菌苔中生長的線蟲用M9 緩沖液沖洗至容量為1.5 mL的 EP管,3 000 r/min離心3 min去上清液,重復3次.將線蟲接種至鏈霉素質(zhì)量濃度為50 μg/mL的NGM無菌培養(yǎng)基中,培養(yǎng)24 h.

1.3.3 線蟲攜帶細菌數(shù)量測定

將20 μL(約60條)線蟲添加到涂有P13和S3-1的NGM平板上,培養(yǎng)3 d.隨后將線蟲移出至無菌平板,10條成年線蟲轉(zhuǎn)移到容量為1.5 mL的離心管,進行細菌數(shù)量確定實驗.用以下方法計數(shù)線蟲體表和體內(nèi)的細菌:第一組在1 mL M9 緩沖液中稀釋,輕輕晃動以洗下依附在線蟲體表的細菌;第二組加入無菌石英砂,微型杵搗碎,釋放線蟲身體攜帶的所有細菌.利用平板稀釋涂布法將菌懸液分別涂布在KB、LB培養(yǎng)基中,28 ℃培養(yǎng)24 h后計數(shù)菌落.重復3次.

1.4線蟲傳播細菌對植物生長的影響

1.4.1 植物培養(yǎng)與線蟲接種

種子萌發(fā):取優(yōu)質(zhì)小青菜種子,在KMnO4的質(zhì)量分數(shù)為0.1%的溶液中浸泡20 min進行表面消毒,置于滅菌培養(yǎng)皿的濾紙上,用無菌水濕潤,常溫培養(yǎng),幼苗長出2～3片真葉后進行實驗.

在3種菌苔OP50、S3-1和P13中生長的線蟲用M9 緩沖液沖洗至EP管,3 000 r/min離心3 min后去上清液,重復3次.將幼苗和20 μL(約60條)線蟲接種于NGM平板兩側(cè),20 ℃培養(yǎng)24 h后鏡檢.對照組只接種20 μL等量的菌懸液,不接種線蟲.

1.4.2 植物根部細菌數(shù)量確定

培養(yǎng)7 d后的,將植物根部完全浸入無菌水中,充分晃動將根際表面細菌全部洗下,利用平板稀釋涂布法將菌懸液分別涂布在KB、LB培養(yǎng)基中,28 ℃培養(yǎng)24 h后計數(shù)菌落.實驗重復3次.

1.5數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 19.0 和Origin8.5 軟件進行數(shù)據(jù)分析.誤差棒顯示標準誤差(P<0.05).所有重復實驗結(jié)果相近.

2 結(jié)果和分析

2.1線蟲對細菌傳播可能性

2.1.1 緩慢殺線實驗

圖1 線蟲在緩慢殺線實驗中的死亡率,多重字母標記法表示顯著性差異(p<0.01)

圖1為緩慢殺線實驗中根際益生菌P13和S3-1對線蟲短期致死率.數(shù)值為3次實驗平均值.P13和S3-1對線蟲的慢性致死率分別為12.12%和3.0%.相對于標準菌株OP50(死亡率為0%),P13表現(xiàn)出了殺線活性.S3-1與OP50差異不顯著,而P13組與S3-1組表現(xiàn)出顯著差異.但總體看來,兩株根際細菌并沒有表現(xiàn)出強烈的殺線蟲活性,與對照組相比,S3-1幾乎沒有殺線蟲能力,P13的殺線蟲能力一般.

2.1.2 共培養(yǎng)毒性實驗

圖2 線蟲在各菌株內(nèi)每10 s身體彎曲次數(shù)比較多重字母標記法表示顯著性差異(p<0.01)

喂食S3-1、P13和OP50菌株5 d后,線蟲每10 s身體彎曲次數(shù)分別為4.33、4.68和5.50,如圖2所示.與標準菌株OP50比,P13和S3-1與對照組沒有顯著差異.雖然運動線蟲的身體彎曲頻率差異不顯著,但在P13菌苔中線蟲運動范圍較廣,且很少停在固定位置.而在S3-1菌苔中培養(yǎng)的線蟲多聚集在菌落周圍,有的會長時間停留在菌落上進行攝食不活動.共培養(yǎng)實驗中,線蟲均能以根際益生菌S3-1和P13為食,且P13中線蟲生長較快,成蟲較多.

2.1.3 偏好性實驗

圖3為3種菌株相互對比的選擇性系數(shù)(CI)的平均值.從圖3中可以看出,隨機選擇幾乎不影響實驗結(jié)果.S3-1和P13相對OP50的選擇系數(shù)分別為0.52和0.13.與OP50相比,線蟲偏好捕食根際益生菌.同時存在S3-1和P13菌株時,S3-1相對P13的選擇系數(shù)為0.32,即線蟲同樣偏好捕食S3-1.由此可知,線蟲顯著偏好S3-1,對P13表現(xiàn)出輕微偏好.實驗中,線蟲在P13和S3-1菌株均沒有明顯的死亡現(xiàn)象,且線蟲可以正常生長、繁殖.

2.2線蟲對細菌傳播能力測定

2.2.1 熒光顯微成像分析

P13能夠產(chǎn)生熒光色素,在紫外光下呈現(xiàn)黃色熒光,如圖4所示.喂食P13后,在線蟲的咽和中腸觀察到了黃色熒光,P13在線蟲腸道前部大量聚集.而經(jīng)饑餓處理的對照組其咽和腸道并沒有熒光現(xiàn)象.研究結(jié)果進一步證明,線蟲能夠以P13為食物,且P13能夠聚集在線蟲的整個消化道中.

圖3 線蟲對細菌偏好性

圖4 線蟲腸道內(nèi)P13熒光觀察結(jié)果.(a) 饑餓處理對照組;(b) 線蟲與P13共培養(yǎng)

2.2.2 線蟲腸道細菌透射電鏡觀察

用透射電鏡對在兩株根際益生菌P13和S3-1中培養(yǎng)的線蟲進行橫向切片觀察,在線蟲的腸道內(nèi)均觀察到兩種細菌,如圖5所示,經(jīng)過饑餓處理的線蟲腸道非常干凈,沒有菌體存在,說明線蟲腸道中食物全部清除(圖5(a)、5(d)).由圖可清楚地觀察到被鋨酸染成黑色的桿狀或短桿狀細菌(圖5(b)、5(c)).P13 菌苔中培養(yǎng)的線蟲腸道中可觀察到一些菌體細胞,但大部分菌體細胞已經(jīng)破碎、不完整,細菌長度為1.4～1.7 μm,寬度為0.5～0.8 μm(圖5(e)).而在S3-1 菌苔中培養(yǎng)的線蟲腸道中,可觀察到許多完整的菌體細胞,及厚厚的莢膜(圖5(f)).據(jù)此推測,線蟲對于P13 細菌消化水平較高,S3-1 菌體在線蟲腸道中的完整程度較高,這可能是由于P13為G-菌,線蟲易捕食和消化,而S3-1為G+菌,細胞壁較厚且受到芽孢保護,不利于線蟲捕食并將其快速消化.

2.2.3 線蟲攜帶細菌數(shù)量測定

圖6顯示,線蟲體表攜帶3種細菌量分別為(3.38×102±12) CFU/條(OP50),(3.07×103±32) CFU/條(P13),(71±12) CFU/條(S3-1),體內(nèi)攜帶細菌數(shù)量分別為(8.84×102±30) CFU/條(OP50),(9.5×102±36) CFU/條(P13),(8.96×102±21) CFU/條(S3-1).線蟲體表攜帶P13細菌量最高,S3-1細菌攜帶量最低,對兩株菌攜帶量有顯著差異.線蟲體內(nèi)攜帶OP50、P13和S3-1細菌數(shù)量相差不大,約為102.線蟲對P13攜帶總量在三者中最高(4.02×103±47) CFU/條,其次為OP50(1.2×103±37) CFU/條,最低為S3-1(9.67×102±22) CFU/條.可能原因是經(jīng)線蟲長期捕食后,細菌能夠穩(wěn)定地聚集在腸道中,導致含菌數(shù)量相差不大.比較結(jié)果發(fā)現(xiàn),線蟲對G-菌株表現(xiàn)出較強的攜帶能力且體表和腸道均能被細菌所依附,而對于G+菌株的攜帶能力相對較弱且主要由腸道發(fā)揮攜帶功能.S3-1能夠形成莢膜和生物膜,將菌體凝聚在一起不易分開,再加上菌落本身具有粘性,致使S3-1不易在線蟲表面依附.

2.3線蟲傳播細菌對植物生長的影響

2.3.1 線蟲攜帶細菌趨向植物根際運動

首先利用模式植物擬南芥進行了線蟲向植物的趨向性研究.在接種3種細菌和線蟲24 h后,根部就有線蟲出現(xiàn),而其他部位沒有線蟲,如圖7所示.線蟲表現(xiàn)出根部趨向性,3 d后擬南芥根部聚集了大量線蟲.

圖5 線蟲腸道橫切面透射電鏡圖.(a),(d) 饑餓處理線蟲;(b),(e) 線蟲與P13共培養(yǎng);(c),(f) 線蟲與S3-1共培養(yǎng)(il=intestinal lumen)

圖6 線蟲攜帶細菌數(shù)量對數(shù)平均值,多重字母標記法表示顯著性差異(p<0.01)

選擇小青菜進一步探索線蟲對于其他植物的趨向性運動.在培養(yǎng)24 h后,線蟲本身攜帶的細菌長出菌落.無線蟲細菌菌落不能在MS培養(yǎng)基上移動.當細菌與線蟲共同接種后,P13 和S3-1細菌沿接種部位向周圍擴散,如圖8所示.

2.3.2 線蟲向植物根部傳播細菌數(shù)量

P13和S3-1隨線蟲運動被運送到植物根部,如圖9所示,7 d共培養(yǎng)后在根部分離出P13和S3-1.每株植物根際細菌定殖數(shù)量分別為(7.4×104± 3218) CFU(OP50),(7.5×104±3251) CFU(P13),(6.1×104± 3329) CFU(S3-1),平均每株細菌總量高達105CFU.

2.3.3 線蟲傳播細菌對小青菜生長作用影響

與不經(jīng)菌株處理的對照(CK)相比,經(jīng)過菌株處理的小青菜的鮮重和干重均有明顯增加,如圖10(a)所示.接種P13、P13+線蟲、S3-1、S3-1+線蟲后,小青菜的鮮重分別增加了71.64%,85.07%,101.49%,176.11%.干重分別增加了12.12%,30.30%,42.42%,69.70%.說明根際益生菌和線蟲存在時能夠增加植物重量.P13組與P13+線蟲組植物鮮重和干重并沒有顯著差異.在4個處理組中,接種了線蟲和S3-1組植物的鮮重和干重達到最大值.

圖7 4倍顯微鏡下植物根部的線蟲.(a) OP50;(b) P13;(c) S3-1

圖8 線蟲對根際益生菌傳播效果

圖9 植物根際細菌定殖數(shù)量對數(shù)平均值,多重字母標記法表示顯著性差異(p<0.01)

圖10 線蟲傳播細菌對小青菜生長的影響.(A) 質(zhì)量;(B) 長度,多重字母標記法表示顯著性差異(p<0.01)

圖10(b)為線蟲傳播細菌對小青菜根長的影響.在所有處理組中,P13對根長的促進作用最低,線蟲存在時,根長恢復到了與對照組相似水平,可能是線蟲影響了菌株活性,降低了其毒性作用.S3-1和S3-1+線蟲對根長的促進效果明顯,較其對照組有顯著差異.P13+線蟲能夠顯著影響植株莖長的生長.綜合結(jié)果,單獨接種P13時,其促生效果不明顯,與對照組無顯著差異.當有線蟲存在時,能夠顯著緩解P13的毒性作用,發(fā)揮其促生效果.單獨接種S3-1時,與對照組相比,可以有顯著地促進根長莖長.與對照相比,S3-1+線蟲組同樣能夠促進植株根、莖伸長,同時比單獨接種S3-1時,效果更佳.

3 討 論

土壤線蟲主要通過影響微生物和作物根系的生長來改變土壤的微環(huán)境,促進植物地上部分的生長,具有十分重要的生態(tài)功能.線蟲對細菌的傳播是線蟲與細菌相互作用、共同影響的.

在自然環(huán)境中,線蟲對不好吃或有毒的菌種會表現(xiàn)出排斥行為,直接影響其對細菌的捕食與傳播能力;而細菌對線蟲的吸引能力及其對線蟲的生長、繁殖以及壽命的影響會直接影響線蟲對細菌的傳播.例如,一些細菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,如2,4-DAPG[7]、PCA[10]等抗生素,絲氨酸蛋白酶、幾丁質(zhì)酶、膠原酶等胞外蛋白酶[11],氰化氫(HCN)等殺線蟲氣體[12]能殺死線蟲影響傳播.Brent等[13]發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基的酸化能激活PCA毒性并在幾小時內(nèi)殺死線蟲.P13具有廣譜抗菌作用,對油菜菌核病菌有較強的拮抗作,其輕微殺線蟲能力,可能與其能夠產(chǎn)生的HCN有關.

一些細菌的代謝產(chǎn)物能保護線蟲免受病原菌傷害.Iatsenko[14]研究了線蟲腸道中B.subtilisGS67對病原菌的作用,B.subtilisGS67產(chǎn)生的脂肽抗生素豐原素能直接抑制病原菌感染線蟲并增強線蟲對病原菌的抵抗能力.S3-1對多種真菌病害具有很好的抗性,能夠產(chǎn)生表面活性素和伊枯草菌素,沒有殺線蟲能力,可能與其能產(chǎn)生脂肽抗生素相關.

線蟲在土壤中捕食細菌獲取營養(yǎng)物質(zhì),通過體表攜帶[15]、腸道內(nèi)攜帶與接觸傳染[16]將細菌傳播到營養(yǎng)物質(zhì)豐富的區(qū)域.有研究表明線蟲只吸收20%的食物,將其余80%排出體外[17],線蟲攝食的細菌通過腸道后大部分仍保持活性[18].Félix和Duveau[19]研究野外捕獲的線蟲通常庇護大量微生物于腸道內(nèi).Kenney等[20]發(fā)現(xiàn)線蟲腸道可以幫助細菌對抗環(huán)境壓力,甚至死后也具備保護能力.本研究中,線蟲短期內(nèi)能迅速捕食S3-1和P13,并能庇護約102活菌于腸道中,不能將兩種菌株完全消化.

Jun-ichiro等[21]證實線蟲對植物根部具有趨化性,植物根部能產(chǎn)生揮發(fā)性有機物(VOCs)吸引線蟲向根部運動.他們研究了線蟲將有益細菌攜帶至植物根際的行為,在平板和盆栽條件下觀察了植物、根瘤菌和食菌線蟲的交互關系[22],發(fā)現(xiàn)植物根部分泌的VOCs吸引攜帶細菌的線蟲前往,在苜蓿根部形成根瘤.表明根瘤菌能在線蟲體內(nèi)存活,并有生理活性.本研究中,線蟲在24 h內(nèi)即可對植物根部作定向運動,并且每株植物根際約有105CFU的根際細菌定殖.P13和S3-1在植物根際定殖能夠促進植物根和莖的伸長,增加植物干重和鮮重.線蟲對于細菌的傳播促進了植物生長,對其生長有重要的促進作用.

4 結(jié) 論

在實驗室條件下,根際益生菌熒光假單胞菌P13對野生型秀麗隱桿線蟲N2表現(xiàn)出輕微殺線蟲活性,S3-1幾乎沒有殺線蟲活性.同等條件下,線蟲更偏好于捕食S3-1.與P13和S3-1共培養(yǎng)后,線蟲均能以體表攜帶和體內(nèi)攜帶的方式將根際細菌傳播至植物根際,促進植物干重、鮮重增加以及根、莖的伸長.在一個開放的系統(tǒng)中,根際益生菌—線蟲—植物三者的互動可能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定也有積極意義,全面理解線蟲、根際益生菌的環(huán)境與生態(tài)效應還需在多種作物和不同地域進行田間實驗.

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(責任編輯：顧浩然)

TheeffectsofCaenorhabditiselegansonplantgrowth-promotingrhizobacteriaandplantgrowth

Liu Xingxing,YangWenwu,ChenJiajia,XiaoMing*

(College of Life and Environmental Sciences,Shanghai Normal University,Shanghai200234,China)

The diversity and ecology functions of soil nematodes have gained comprehensive attentions.In this study,we conducted a series of experiments (the slow killing assay,long time toxicity experiment and preference experiment)to test whether nematodesCaenorhabditiselegans(C.elegans) may contribute to the spread of the P13and S3-1.Combining microscopic observation with dilution-plate method,we analyzed the bacteria carried byC.elegans.Furthermore,we preliminarily explored the interactions of bacteria,nematodes and plants.Death rates ofC.elegansin slow killing assay driven by two strains were12.12% (P13) and3.0% (S3-1),separately.The body bending frequencies ofC.eleganswere4.68/10s (P13) and4.33/10s (S3-1),respectively.Choice indexes of P13and S3-1were0.13and0.52,separately.The total numbers of bacteria carried byC.eleganswere4.02×103±47(P13) and9.67×102±22(S3-1).C.eleganscarried bacteria to the rhizosphere where the bacteria content was as high as105CFU per plant root.As a vector of rhizosphere bacteria,C.eleganscan carry P13and S3-1to plant rhizosphere and effectively promote plant growth and development.

Caenorhabditiselegans; plant growth-promoting rhizobacteria;PseudomonasfluorescensP13;BacillusamyloliquefaciensS3-1

2016-07-03

上海市2016年度“科技創(chuàng)新行動計劃”項目(16391902100)

劉星星(1989-)，女，碩士研究生，主要從事土壤微生物學、動物學等方面的研究.E-mail:sjzliuxing2011@163.com

導師簡介: 肖 明(1961-)，男，博士后，博士生導師，主要從事環(huán)境微生物、分子生物學以及微生物與植物相互關系等方面的研究.E-mail:xiaom88@shnu.edu.cn

Q932

:A

:1000-5137(2017)04-0460-09

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