一株溶磷菌的抗逆促生特性及對(duì)種子萌發(fā)的研究

(貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 貴陽(yáng) 550025)

紅壤廣泛分布于我國(guó)南部和中部的熱帶和亞熱帶地區(qū)，面積113萬(wàn)km2，占全國(guó)面積的11.8%，是我國(guó)南方典型土壤類型，由于其特殊的成土過程，土壤中粘粒和氧化鐵、鋁含量均較高，土壤“酸”、“瘦”、“板”、“結(jié)”的自然特點(diǎn)使得土壤磷素水平較低[1]。微生物具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，因而從紅壤中分離獲得具有溶磷特性的微生物成為可能。溶磷菌能使土壤中難溶性或不溶性的磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷形式，加速土壤中無(wú)效磷的有效化，以利于植物對(duì)磷的吸收和利用[2]。高效溶磷菌的篩選不但可以解決土壤磷素缺乏，又能預(yù)防紅壤退化和水源污染[3]。戴沈艷等[4]從江西鷹潭紅壤中分離獲得一株高效解磷菌T 4，其溶解磷酸鋁、磷礦粉的能力較高，經(jīng)鑒定為伯克霍爾德氏菌屬，田間施用該菌株可以提高水稻產(chǎn)量。鄭文波等[5]從江西紅壤花生地中篩選出3株產(chǎn)吲哚乙酸(indoleacetic acid,IAA)的菌株，其中巨大芽孢桿菌菌株ZH 5具有較強(qiáng)的解磷能力，對(duì)于磷酸三鈣的溶磷量達(dá)164.73 mg·L-1。而從鹽堿地和貧瘠的巖石中生長(zhǎng)的嗜鹽野草根部篩選到具溶磷能力的PGPR菌株，作為拌種劑能促進(jìn)鷹嘴豆的生長(zhǎng)[6]。本研究采集紅壤進(jìn)行溶磷菌的分離，研究其抗逆促生特性，并對(duì)花生和辣椒種子進(jìn)行浸種處理，探討該菌株的促生效應(yīng)，為進(jìn)一步研制微生物菌肥奠定基礎(chǔ)。

1 材 料

1.1 供試土樣及種子

分離菌株土樣來(lái)自于貴州省遵義市寬闊水自然保護(hù)區(qū)土壤(107°9′E，28°13′N)，取10～20 cm土層樣品，保存于無(wú)菌采樣袋中。該區(qū)域?yàn)榧t壤，間有巖石，上有雜草及灌木叢生，土壤pH值5.5。供試花生及辣椒種子均為當(dāng)?shù)厥惺鄯N子。

1.2 培養(yǎng)基

NBRIP培養(yǎng)基[7]：采用國(guó)際植物研究所磷酸鹽生長(zhǎng)培養(yǎng)基，成分為葡萄糖10 g，MgCl2·6 H2O 5 g，Ca3(PO4)5 g，MgSO4·7 H2O 0.25 g，KCl 0.2 g，(NH4)2SO40.1 g，蒸餾水1 000 mL，pH值為7.0，115 ℃滅菌30 min。固體培養(yǎng)基則加入2%瓊脂。

LB培養(yǎng)基：酵母膏5 g，蛋白胨10 g，NaCl 10 g，蒸餾水1 000 mL，pH值為7.0，121 ℃滅菌20 min。

TSB培養(yǎng)基[8]：葡萄糖2.5 g，大豆胨3 g，胰蛋白胨17 g，NaCl 5 g，K2HPO42.5 g，蒸餾水1 000 mL，pH值為7.1～7.5，115 ℃滅菌30 min。

DF培養(yǎng)基[9]：KH2PO44 g，MgSO4·7 H2O 0.2 g，Na2HPO46 g，葡萄糖2 g，葡萄糖酸鈉2 g，檸檬酸2 g，(NH4)2SO42 g，組分一、組分二溶液各0.1 mL，蒸餾水1 000 mL，pH值為7.2，115 ℃滅菌30 min。其中組分一為H3BO310 mg，MnSO4·H2O 11.19 mg，ZnSO4·7 H2O 124.6 mg，CuSO4·5 H2O 78.22 mg，MoO310 mg，溶于100 mL滅菌蒸餾水中；組分二為FeSO4·7 H2O 100 mg溶于10 mL滅菌蒸餾水中。

ADF培養(yǎng)基：將ACC(1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸)溶于超純水，過濾滅菌，加到不含(NH4)2SO4的滅菌DF培養(yǎng)基中，終濃度為3.0 mmol·L-1。

1.3 主要試劑及儀器

細(xì)菌DNA提取試劑盒，Omega公司；16 SrRNA基因擴(kuò)增引物27 f/1492 r合成及Taq聚合酶，大連TaKaRa公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。S 1000快速梯度PCR儀及Gel-DocXRS+凝膠成像系統(tǒng)，Bio-Rad公司；UV 8000紫外分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；ZWYR-D 2403三層恒溫振蕩搖床，上海智城儀器有限公司。

2 方 法

2.1 溶磷菌菌株的分離

稱取土壤10.0 g于裝有90 mL無(wú)菌水的三角瓶中，充分振蕩制備土壤懸液，經(jīng)10倍倍比稀釋，選擇適當(dāng)?shù)南♂尪韧坎加贜BRIP固體培養(yǎng)基平板上，30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d，挑取水解圈大的菌落進(jìn)行純化并保種，點(diǎn)種法測(cè)定所分離菌株的水解圈直徑及菌落直徑。

2.2 溶磷菌菌株溶磷能力的動(dòng)態(tài)測(cè)定

將菌株于LB培養(yǎng)基中過夜活化后，轉(zhuǎn)接入NBRIP液體培養(yǎng)基中，置于30 ℃條件下、150 r·min-1搖床振蕩連續(xù)培養(yǎng)9 d，以不接菌的相同培養(yǎng)基為空白對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3次。培養(yǎng)過程中，每隔24 h取樣，培養(yǎng)液經(jīng)4 000 r·min-1離心25 min，取上清液測(cè)定pH值及可溶性磷含量，可溶性磷含量采用鉬藍(lán)比色法進(jìn)行測(cè)定[10]。

2.3 溶磷菌菌株的分子鑒定

將保存菌株于LB液體培養(yǎng)基中過夜活化后，利用細(xì)菌DNA提取試劑盒提取菌株總DNA。以細(xì)菌總DNA為模板，細(xì)菌16 SrRNA基因擴(kuò)增通用引物27 f/1492 r進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系為25 μL，包括2×PremixTaq12.5 μL，10 μmol·L-1引物各1.0 μL，模板DNA 1.0 μL，雙蒸水補(bǔ)足；PCR條件為：95 ℃10 min；95 ℃ 45 s，55 ℃ 45 s，72 ℃ 90 s，35個(gè)循環(huán)；72 ℃ 7 min[11]。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳，有目的大小條帶者(1 500 bp左右)送至上海英駿生物工程有限公司測(cè)序。測(cè)序獲得的菌株16 SrRNA基因序列使用BLAST進(jìn)行同源性比較，聯(lián)合EzTaxon-e數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分子鑒定。

16 SrRNA基因通用引物序列為：27 f:5’-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3’,1492 r:5’-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3’[12]。

2.4 溶磷菌菌株的抗逆能力研究

選擇溫度、酸堿性及鹽濃度進(jìn)行菌株的抗逆能力研究。溫度設(shè)置了20 ℃、30 ℃、37 ℃、45 ℃及50 ℃共5個(gè)梯度，將菌株活化后轉(zhuǎn)接于LB培養(yǎng)基中，經(jīng)不同溫度下?lián)u床150 r·min-1振蕩培養(yǎng)24 h后測(cè)定菌體生長(zhǎng)量(OD600值)；酸堿性設(shè)置了pH值為4.0、5.0、7.0、9.0、10.0和11.0等6個(gè)梯度，活化菌液分別轉(zhuǎn)接于不同pH值的LB培養(yǎng)基中，30 ℃條件下?lián)u床振蕩培養(yǎng)24 h后測(cè)定OD600值；設(shè)置培養(yǎng)基中NaCl濃度分別為1%、2%、5%、7%和10%共5個(gè)鹽濃度梯度，接種菌株后定時(shí)測(cè)定OD600值；每個(gè)處理均設(shè)3次重復(fù)。

2.5 不同鹽濃度脅迫下對(duì)菌株溶磷能力的影響

以NBRIP為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，分別添加NaCl至終濃度為0%、2%、5%、7%和10%，以不接菌的相同培養(yǎng)基為空白對(duì)照，每個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)?；罨贽D(zhuǎn)接于含不同NaCl濃度的NBRIP培養(yǎng)基中，于30 ℃、150 r·min-1振蕩培養(yǎng)8 d后測(cè)定培養(yǎng)液pH值及上清液可溶性磷含量。

2.6 溶磷菌菌株分泌ACC脫氨酶活性的測(cè)定

菌株經(jīng)60 mL TSB培養(yǎng)基中30 ℃搖床振蕩培養(yǎng)24 h后、8 000 r·min-1離心10 min，菌體沉淀用DF培養(yǎng)基洗滌2次、重懸于24 mL ADF培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h；菌體經(jīng)離心收集后用0.1 mol·L-1Tris-HCl緩沖液(pH值為7.6)洗滌2次，并重懸于600 μL 0.1 mol·L-1Tris-HCl緩沖液(pH值為8.5)中，加入30 μL甲苯混合振蕩30 s以破碎細(xì)胞，測(cè)定所獲粗酶液的蛋白濃度及ACC脫氨酶活性。利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白濃度，ACC脫氨酶的測(cè)定是將20 μL 0.5 mol·L-1ACC加入200 μL粗酶液中，30 ℃水浴15 min后，以0.56 mol·L-1HCl(1 mL)終止反應(yīng)；離心取上清加入800 μL相同濃度HCl及300 μL 2,4-二硝基苯肼(0.2%，以2 mol·L-1HCl溶解)，繼續(xù)水浴30 min后，加入2 mol·L-1NaOH混勻后測(cè)定OD540值。ACC脫氨酶活的表示方法為反應(yīng)條件下，每毫克菌體蛋白每小時(shí)催化ACC脫氨形成ɑ-丁酮酸的微摩爾數(shù)，單位μmol·(mg·h)-1[11,13]。

2.7 溶磷菌菌株對(duì)花生種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

用20%過氧化氫溶液對(duì)花生種子消毒20 min，無(wú)菌蒸餾水清洗3～4次后浸泡6～12 h，置于經(jīng)LB培養(yǎng)基過夜活化的溶磷菌菌液中(OD600=1.0)浸種2 h，待風(fēng)干后再放置于鋪有無(wú)菌濾紙的培養(yǎng)皿中，30 ℃條件下3 d，期間保持濾紙濕潤(rùn)，統(tǒng)計(jì)花生發(fā)芽率；隨后移栽于裝有300 g土壤的育苗盆中，常規(guī)培育30 d后測(cè)定幼苗株高、鮮重及根長(zhǎng)。以經(jīng)未接菌的空白LB培養(yǎng)基浸種2 h的花生為對(duì)照組，設(shè)3組重復(fù)，每組25粒；盆栽實(shí)驗(yàn)設(shè)3組重復(fù)，每組6株幼苗。

2.8 溶磷菌菌株對(duì)辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

用3%NaClO溶液對(duì)辣椒種子消毒10 min，蒸餾水清洗多次，于溶磷菌菌液中(OD600=1.0)浸種2 h，對(duì)照經(jīng)未接菌的空白LB培養(yǎng)基相同條件處理；再置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，30 ℃黑暗條件下放置15 d，統(tǒng)計(jì)辣椒發(fā)芽率；之后移栽于育苗盆中常規(guī)培育，30 d后測(cè)定幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)，以經(jīng)未接菌的空白LB培養(yǎng)基浸種2 h的辣椒種子為對(duì)照組，種子及幼苗重復(fù)設(shè)置同上。

2.9 數(shù)據(jù)分析與處理

采用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 溶磷菌菌株的分離及溶磷能力

經(jīng)過對(duì)采集土樣進(jìn)行溶磷菌的分離及純化，獲得具有溶磷水解圈的菌株24株，點(diǎn)種法測(cè)定在NBRIP固體培養(yǎng)基上的水解圈及菌落大小，獲得一株溶磷能力最強(qiáng)的細(xì)菌菌株HGD 12，溶磷水解圈/菌落直徑之比為3.81(圖1)。

圖1 HGD 12菌株在NBRIP培養(yǎng)基上的溶磷水解圈

追蹤HGD 12菌株在NBRIP培養(yǎng)基中的溶磷動(dòng)態(tài)(圖2)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，上清液中的可溶性磷含量逐漸上升，而培養(yǎng)基pH值呈逐漸下降趨勢(shì)，至培養(yǎng)8 d達(dá)到最高值；此時(shí)，該菌株培養(yǎng)液的可溶磷含量達(dá)248.04 μg·mL-1，pH值為4.28，下降了2.26個(gè)單位，表現(xiàn)出較強(qiáng)的溶磷能力。

3.2 溶磷菌菌株的分子鑒定

提取HGD 12菌株的總DNA，以通用引物27 f/1492 r擴(kuò)增該菌株的16 SrRNA基因序列，測(cè)序結(jié)果顯示與BacillusflexusGD 12(NCBI登錄號(hào)：MH 393213)以及B.flexusXh 8(NCBI登錄號(hào)：MK 012676)菌株的16 SrRNA基因同源性分別為99.64%和99.50%，初步鑒定HGD 12菌株為芽孢桿菌屬(Bacillussp.)。

圖2 HGD 12菌株在NBRIP培養(yǎng)基中的溶磷動(dòng)態(tài)

3.3 溶磷菌菌株生長(zhǎng)的抗逆性

將HGD 12菌株置于不同的環(huán)境條件下測(cè)定菌體的生長(zhǎng)量，結(jié)果(圖3，圖4)表明，該菌株的最適生長(zhǎng)條件為30 ℃、pH值為5.0～9.0；在20～37 ℃、pH值為10.0～11.0、低于7% NaCl范圍內(nèi)生長(zhǎng)良好，溫度高達(dá)45 ℃時(shí)仍有一定的生長(zhǎng)；而當(dāng)培養(yǎng)基中的NaCl濃度為10%時(shí)，菌株經(jīng)24 h適應(yīng)期后仍可緩慢生長(zhǎng)，體現(xiàn)出HGD 12菌株具有較強(qiáng)的耐熱、抗酸堿和抗鹽的特性。

注：小寫字母代表不同處理之間差異顯著(p<0.05)。圖3 HGD 12菌株在不同溫度及pH條件下的生長(zhǎng)量

圖4 HGD 12菌株在不同鹽濃度下的生長(zhǎng)曲線

3.4 不同鹽濃度脅迫下菌株的溶磷能力

以8 d培養(yǎng)上清液中的可溶磷含量為指標(biāo)，分析了HGD 12菌株在不同NaCl濃度中的溶磷性。結(jié)果(圖5)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)培養(yǎng)基中添加NaCl時(shí)，溶磷能力顯著降低，10%鹽濃度下不具溶磷性；培養(yǎng)基中的鹽濃度為1%時(shí)，可溶磷含量為113.94 μg·mL-1，是無(wú)鹽脅迫時(shí)的46.26%；但在2%～7%鹽濃度范圍內(nèi)，溶磷能力變化不大，可溶磷含量維持在60.65～81.03 μg·mL-1之間，表明HGD 12菌株在高鹽脅迫下仍具有一定的溶磷能力。

圖5 HGD 12菌株在不同NaCl濃度下的溶磷能力

3.5 菌株分泌ACC脫氨酶活性的能力

1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)是乙烯合成的前體物質(zhì)，ACC脫氨酶可以把ACC分解為氨和α-丁酮酸以減少乙烯合成，提高植物對(duì)逆境的抵抗能力[14]。經(jīng)過測(cè)定，HGD 12菌株分泌的ACC脫氨酶活性為0.27μmol·(mg·h)-1，由于ACC脫氨酶通常與抗逆能力直接相關(guān)，這也與該菌株的耐酸堿、耐鹽及高鹽濃度下仍具溶磷特性相一致。

3.6 溶磷菌菌株對(duì)花生及辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

利用HGD 12菌株的培養(yǎng)液對(duì)花生種子進(jìn)行浸種處理后，種子發(fā)芽率較對(duì)照提高了21.34%，呈顯著差異。移栽至育苗盆中繼續(xù)培育30 d后測(cè)定花生幼苗的生長(zhǎng)性狀，發(fā)現(xiàn)HGD 12菌株的浸種處理可以顯著提高花生植株的鮮重、株高及根長(zhǎng)(p<0.05)；其中，處理組花生較對(duì)照的鮮重、株高及根長(zhǎng)分別增加了25.47%、12.62%和56.73%，對(duì)根長(zhǎng)的影響效果尤為突出(表1)。

表1 HGD 12菌株浸種處理對(duì)花生種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)性狀的影響

處理發(fā)芽率/%鮮重/g株高/cm根長(zhǎng)/cmHGD12浸種90.67±5.00b5.32±0.70b32.94±1.94b8.04±1.87bck69.33±1.89a4.24±0.15a29.25±2.94a5.13±0.53a

注：小寫字母代表接種組和對(duì)照組差異顯著(p<0.05)。下同。

表2 HGD 12菌株浸種處理對(duì)辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)性狀的影響

處理發(fā)芽率/%鮮重/g株高/cm根長(zhǎng)/cmHGD12浸種94.67±1.89b0.14±0.01b3.09±0.21b8.96±0.38bck70.67±5.00a0.11±0.01a2.22±0.19a4.10±0.40a

對(duì)辣椒種子進(jìn)行浸種處理后，與對(duì)照相比，不僅種子的萌發(fā)明顯加快和提前，且發(fā)芽率較對(duì)照提高了24.00%(p<0.05)。后續(xù)培育30 d后對(duì)辣椒幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比呈顯著差異，浸種處理辣椒的鮮重、株高及根長(zhǎng)分別增加了31.5%、39.20%和118.40%，根長(zhǎng)增加極為顯著(表2)；而且，圖上可以明顯看出HGD 12處理組的辣椒幼苗根長(zhǎng)明顯，根系更為發(fā)達(dá)(圖6)。顯然，HGD 12菌株的浸種處理對(duì)于花生、辣椒種子的萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)均有顯著的促生作用，尤以對(duì)根長(zhǎng)的影響更為明顯。

圖6 HGD 12菌株浸種處理對(duì)辣椒幼苗的促生效應(yīng)

4 結(jié)論與討論

溶磷菌是一類能將土壤中難溶態(tài)的磷轉(zhuǎn)化為可供植物直接吸收利用的可溶性磷的一類特殊的微生物功能類群。不同的溶磷菌能降解的難溶性磷化合物存在很大差異，而降解磷的過程極其復(fù)雜。有研究表明，呼吸作用放出CO2、質(zhì)子、蛋白質(zhì)和胞外多糖等代謝產(chǎn)物都能起到增強(qiáng)菌株溶磷的作用[15]。在自身代謝的過程中，大多數(shù)的溶磷菌可以釋放出有機(jī)酸類物質(zhì)而使環(huán)境pH值降低，或者溶磷菌也可通過NH4+的同化作用釋放質(zhì)子而降低pH值，都可導(dǎo)致難溶性磷的可溶化[16-17]。HGD 12菌株在溶磷定性檢測(cè)和定量測(cè)定中，均表現(xiàn)出較強(qiáng)的溶磷特性，且動(dòng)態(tài)測(cè)定結(jié)果也顯示隨著溶磷量的增加，培養(yǎng)液中的pH值呈逐漸下降趨勢(shì)，在培養(yǎng)8 d后較對(duì)照下降了2.26個(gè)單位，這個(gè)結(jié)果也預(yù)示著該菌株的溶磷機(jī)制與有機(jī)酸的產(chǎn)生或質(zhì)子的釋放有關(guān)。

近年來(lái)，利用具有促生作用的微生物作為添加基質(zhì)或拌種處理的報(bào)道逐漸增多。Arvind等研究表明，不動(dòng)桿菌菌株BIHB 723具有溶解無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷的特性，拌種能促進(jìn)豌豆、鷹嘴豆、玉米、大麥的生長(zhǎng)[18]。而采用拌土和噴霧方式配套使用根際促生菌制劑YHN，可以顯著增加番茄和茄子的株高、葉面積、根部鮮重和地上部鮮重[19]。譚石勇等[20]從苧麻根和根圍土壤中分離獲得2株伯克霍爾德氏菌菌株，具有溶磷解鉀、產(chǎn)鐵載體、IAA和產(chǎn)氨能力等多種促生特性，種子萌發(fā)和盆栽實(shí)驗(yàn)表明均能顯著促進(jìn)苧麻種子的萌發(fā)和植株的生長(zhǎng)。趙偉進(jìn)等[21]從西藏黑青稞根際篩選到的4株菌株對(duì)青稞種子發(fā)芽促進(jìn)作用顯著，且部分菌株可促進(jìn)幼苗地下部分的生長(zhǎng)。丁琳琳等[22]從石油污染土壤中獲得的克雷伯氏菌D 5 A菌株，產(chǎn)ACC脫氨酶的比活力為0.084 U·mg-1，在9%NaCl條件下可生長(zhǎng)，pH值為4～10的LB培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好；在含一定NaCl濃度的條件下，浸種處理可以顯著提高高羊茅種子的發(fā)芽率和芽長(zhǎng)。本研究從貴州紅壤分離到的芽孢桿菌屬細(xì)菌菌株HGD 12，具有較高的溶磷活性，培養(yǎng)液的可溶磷含量可達(dá)248.04 μg·mL-1；且還可以分泌ACC脫氨酶；該菌株對(duì)于熱、酸堿及鹽濃度具有較強(qiáng)的抗性，在45 ℃、pH值為5.0～11.0及10%NaCl濃度下均可以生長(zhǎng)，且7% NaCl濃度下的溶磷量仍為60.65 μg·mL-1，是一株具有抗逆促生能力的優(yōu)良菌株。對(duì)辣椒和花生種子的浸種及盆栽實(shí)驗(yàn)表明，HGD 12菌株顯著地促進(jìn)了辣椒和花生種子的萌發(fā)，對(duì)辣椒和花生幼苗植株的鮮重、株高及根長(zhǎng)均有顯著的促生作用，研究結(jié)果為下一步研制拌種劑應(yīng)用于田間提供了功能菌株。

在利用根際促生菌菌株進(jìn)行種子萌發(fā)的影響研究中，文獻(xiàn)報(bào)道浸泡處理的時(shí)間一般為1～4 h[21,23-26]。浸種時(shí)間過短，菌液的影響作用較弱；浸種時(shí)間過長(zhǎng)、過高的菌液濃度，菌株自身的繁殖生長(zhǎng)可能會(huì)消耗種子發(fā)芽時(shí)需要的足夠氧氣，反而會(huì)抑制種子的發(fā)芽[27]。在前期研究中，利用1 h的浸種處理后，發(fā)現(xiàn)辣椒和花生種子的萌發(fā)較對(duì)照僅略有提高；而當(dāng)浸種時(shí)間延長(zhǎng)至2 h后，發(fā)芽率明顯提高，表明不同的促生菌菌株對(duì)植物種子萌發(fā)的影響效應(yīng)存在差異。

在辣椒育苗上，常規(guī)辣椒種子常因成熟度不夠、采種技術(shù)不當(dāng)或貯藏方法等原因造成種子發(fā)芽率降低，苗弱且生長(zhǎng)緩慢，進(jìn)而影響其后期的生長(zhǎng)及產(chǎn)量，給辣椒產(chǎn)業(yè)造成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失[28]。大部分的研究是利用藥劑處理辣椒種子，研究發(fā)現(xiàn)，利用亞精胺處理辣椒種子，并置于15 ℃低溫脅迫下萌發(fā)，可以提高種子萌發(fā)率及幼苗的生長(zhǎng)能力[29]。張揚(yáng)等的研究表明，枯草芽孢桿菌NJAU-G 10菌株具有分泌IAA和ACC脫氨酶的特性，利用該菌液添加的生物基質(zhì)進(jìn)行辣椒育苗，對(duì)其生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用[30]。本研究中，利用HGD 12菌株的培養(yǎng)液對(duì)辣椒種子進(jìn)行浸種處理，有效地提高了種子活力，使得種子萌發(fā)率明顯提高，而且還促進(jìn)了幼苗生長(zhǎng)。

乙烯作為一種植物激素，廣泛地存在于植物根、莖、葉、花、果實(shí)和種子等器官和組織中。高鹽、干旱、水澇、重污染等環(huán)境脅迫會(huì)引起乙烯增加，乙烯過量產(chǎn)生將導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)育受阻或死亡，尤其是幼苗，乙烯可抑制根的延長(zhǎng)、側(cè)根的生長(zhǎng)和根毛的形成[31]。對(duì)乙烯很敏感的植物，如辣椒、番茄等，ACC脫氨酶活性均可以極大程度地促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育。有研究報(bào)道，當(dāng)ACC脫氨酶活性細(xì)菌附著在種子表皮時(shí)，能通過分解ACC來(lái)調(diào)節(jié)植物內(nèi)源乙烯的水平，特別是在播種后的幾天內(nèi)，此種促生作用還可提高植物幼苗的成活率[32]。Li等研究表明，ACC脫氨酶活性細(xì)菌通過產(chǎn)生ACC脫氨酶調(diào)節(jié)乙烯水平，促進(jìn)植物根伸長(zhǎng)[33]。利用4株產(chǎn)ACC脫氨酶細(xì)菌懸液處理玉米和番茄種子，發(fā)現(xiàn)種子的生根長(zhǎng)度較對(duì)照組均有明顯增長(zhǎng)，番茄的穴盤栽培實(shí)驗(yàn)也表明其中2株細(xì)菌可以顯著促進(jìn)其株高、根長(zhǎng)及根系活力[34]。黃蓋等[35]分離到的產(chǎn)氣腸桿菌ACC 30菌株分泌的ACC脫氨酶活性為0.217 U·mg-1，利用菌液培養(yǎng)法與菌液浸種接種法對(duì)紫花苜蓿種子進(jìn)行處理，可促進(jìn)其幼苗根的伸長(zhǎng)。本研究獲得的HGD 12菌株也可分泌ACC脫氨酶，酶活性為0.27μmol·(mg·h)-1；該菌株處理的辣椒和花生幼苗的根長(zhǎng)較對(duì)照分別增長(zhǎng)了118.40%和56.73%，根長(zhǎng)的顯著增長(zhǎng)與該菌株分泌ACC脫氨酶活性也存在一定的關(guān)系。