黃河口鹽堿地大豆根瘤菌分離鑒定及田間應(yīng)用

王慶玲，霍雪雪，張豪，黃艷華，郝永任，李哲，鄭澤慧，郭凱

(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)生物研究所，山東濟(jì)南 250014)

大豆是重要的食用與飼用作物，可為人類提供優(yōu)質(zhì)的油脂和蛋白質(zhì)。 隨著生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的變化，畜禽產(chǎn)業(yè)對大豆飼料的需求逐年增加，我國大豆消費(fèi)量逐年攀升，穩(wěn)居世界第一[1]。 但國內(nèi)大豆自給率僅有13%，對外依存度極高，且進(jìn)口渠道狹窄，給國家糧食安全埋下重大隱患[2]。 2019 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動(dòng)大豆振興計(jì)劃，通過擴(kuò)大大豆種植面積、提高單產(chǎn)水平、改善產(chǎn)品品質(zhì)，努力增加大豆有效供給，從而提高我國大豆產(chǎn)業(yè)質(zhì)量效益和競爭力[3]。

我國耕地資源十分有限，大豆的單產(chǎn)低于主糧作物，為了保障糧食總產(chǎn)量不下降，擴(kuò)大大豆種植面積必須在不與糧爭地的情況下完成[2]。 鹽堿地是我國重要的不可或缺的后備土地資源，其中具有農(nóng)業(yè)利用潛力的達(dá)345 萬公頃[4]，占我國耕地總面積的24%[5]。 增加鹽堿地大豆種植面積和產(chǎn)量是振興我國大豆產(chǎn)業(yè)的有力途徑。 但鹽堿地高鹽高堿的不利條件脅迫大豆生長，限制大豆產(chǎn)量[6]，因此通過技術(shù)手段提高大豆抗性或改良鹽堿地成為當(dāng)前必須努力攻克的難點(diǎn)。

根瘤菌是一類廣泛分布于土壤中的革蘭氏陰性細(xì)菌，能與豆科植物根莖形成根瘤或莖瘤，將空氣中的氮素固定為植物可吸收利用的氨，從而促進(jìn)作物生長[7]，并在土壤肥力的改良和保持中發(fā)揮重要作用[8]。 研究表明接種根瘤菌可增強(qiáng)大豆對鹽脅迫的耐受性，從而提高鹽堿地大豆的產(chǎn)量[9－12]。 對根瘤菌的生物地理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在特定環(huán)境條件下，根瘤菌會(huì)與宿主植物協(xié)同進(jìn)化，且優(yōu)良菌種多來自于宿主植物種植的同一地區(qū)[13]。因此，在鹽堿地原位篩選土著大豆根瘤菌并應(yīng)用是促進(jìn)鹽堿地大豆增產(chǎn)的有效措施。 本研究擬從黃河三角洲大豆實(shí)驗(yàn)田分離篩選與耐鹽堿大豆高效結(jié)瘤的根瘤菌，并評價(jià)其在鹽堿地的促生增產(chǎn)作用，以期為鹽堿地大豆高效種植技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試土壤 供試土壤于2021 年1 月12 日采自山東省東營市黃河口鎮(zhèn)大豆種植實(shí)驗(yàn)田(N37°40′49″，E118°50′50″)。 隨機(jī)間隔20 ～30 m取地表至地下10 cm 鹽堿土層，共27 份鹽堿土樣品。 室溫保存待用。

1.1.2 供試大豆 供試大豆由中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所提供，共12 個(gè)品種，見表1。其中，根瘤菌分離、促生試驗(yàn)和大田試驗(yàn)所用大豆品種為TZX－805，其余品種僅用于根瘤菌回接驗(yàn)證。

表1 菌株DY23－9 接種不同品種大豆的結(jié)瘤情況

1.1.3 供試培養(yǎng)基 酵母甘露醇瓊脂(YMA)固體培養(yǎng)基: 甘露醇10 g，酵母提取物1 g，MgSO40.2 g，NaCl 0.1 g，K2HPO40.5 g，瓊脂15 g，pH 7.0，蒸餾水1 000 mL。 不加瓊脂的培養(yǎng)基(YM 培養(yǎng)基)用于根瘤菌的液體培養(yǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 根瘤菌的分離、純化和形態(tài)學(xué)鑒定 于2021 年1—2 月進(jìn)行根瘤菌分離試驗(yàn)。 取大小適中、結(jié)構(gòu)完整的大豆種子，95%乙醇處理1 min，無菌水洗2～3 次，2%次氯酸鈉溶液處理5 min，無菌水洗5 ～7 次，置于0.7%瓊脂培養(yǎng)基28℃催芽48 h。 之后胚根朝下植入盛有供試土壤的穴盤，在種子周圍施加4 mL 無菌低氮營養(yǎng)液[14]，于人工氣候箱(6 000 lx、25℃光照14 h， 20℃黑暗處理10 h)中培養(yǎng)，不定期澆無菌水保持土壤濕潤。每個(gè)土壤樣品設(shè)3 個(gè)重復(fù)。 待大豆植株進(jìn)入三葉期后，用無菌水洗出全部根系，并對根瘤進(jìn)行消毒，消毒操作與大豆種子相同。 在超凈工作臺(tái)，挑取根瘤內(nèi)部粉色組織，在YMA 培養(yǎng)基上劃線，28℃恒溫培養(yǎng)，直至清晰菌落出現(xiàn)。 挑取單菌落在新的YMA 培養(yǎng)基劃線純化，挑取純化后的單菌落以涂片法制作玻片標(biāo)本，經(jīng)革蘭氏染色后在電子顯微鏡(OLYMPUS BX53 型)100 倍油鏡下觀察菌體形態(tài)。

1.2.2 根瘤菌的分子生物學(xué)鑒定 利用細(xì)菌通用引物對27F(5′－AGAGTTTGATCCTGGCTCAG－3′)和1492R(5′－TACGGCTACCTTGTTACGACTT－3′)擴(kuò)增根瘤菌的16S rRNA 基因。 PCR 反應(yīng)體系(50 μL):菌懸液1 μL，上下游引物各2 μL，2×TaqMix DNA 聚合酶25 μL，Triton(×100) 1 μL，滅菌ddH2O 19 μL。 反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性3 min；94℃變性15 s，56℃退火15 s，72℃延伸45 s，35 個(gè)循環(huán)；72℃終延伸5 min。 擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測后，由生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行雙向測序，以cExpress 3.0 軟件拼接雙向測序所得序列，剪切掉序列兩端峰圖不清楚的約20 bp 堿基，將所得序列在美國生物信息中心(NCBI)進(jìn)行同源性比對，選擇相似性高的模式菌作為參比菌株，利用MEGA 11 軟件中的鄰接法構(gòu)建16S rRNA 基因系統(tǒng)發(fā)育樹。

1.2.3 根瘤菌的回接鑒定 于2021 年3—4 月進(jìn)行根瘤菌回接試驗(yàn)。 將根瘤菌接種于YMA 培養(yǎng)基28℃培養(yǎng)72 h 后接種于YM 培養(yǎng)基，28℃、150 r/min 培養(yǎng)72 h，所得菌液轉(zhuǎn)移至無菌離心管中8 000 r/min 離心5 min，去上清加入無菌水制成菌懸液備用(OD600＝1.0)。 將27 份供試土壤混合后過5 mm 篩去除土壤中的薄膜和枯枝等雜物，混入體積分?jǐn)?shù)10%的蛭石，121℃滅菌20 min后放置室溫24 h，重復(fù)滅菌一次待用。 大豆的消毒、育芽等操作同1.2.1，待大豆種子胚根發(fā)育超過1 cm 時(shí)移栽進(jìn)穴盤中，加入10 mL 低氮營養(yǎng)液和1 mL 根瘤菌菌懸液，以不接菌為陰性對照(CK－N)，以接模式菌株USDA110 菌懸液為陽性對照(CK－P)，每個(gè)處理6 個(gè)重復(fù)。 培養(yǎng)條件同1.2.1，培養(yǎng)至第三片三出復(fù)葉展開(30 d 左右)，用無菌水洗出全部根系，統(tǒng)計(jì)大豆根部的結(jié)瘤情況。

1.2.4 根瘤菌的生理特性測定 碳源利用情況測定:將根瘤菌接種至YM 培養(yǎng)基中，28℃、150 r/min培養(yǎng)72 h，將菌液按每孔200 μL 加到Biolog ECO 板中，28℃培養(yǎng)10 d，觀察培養(yǎng)基顏色變化。

生長曲線和世代時(shí)間測定:用酶標(biāo)儀(Read-Max 1900 型)于每日固定時(shí)間測定ECO 板的OD590值和OD750值，實(shí)際OD 值為OD590－OD750，統(tǒng)計(jì)根瘤菌對不同碳源的利用情況，并繪制生長曲線，由對數(shù)生長期OD 值的翻倍時(shí)間計(jì)算出菌株的世代時(shí)間[15]。

抗生素抗性測定:用無菌鑷子夾取6 片不同種類的抗生素藥敏紙片(Oxoid)等距放置于涂有培養(yǎng)72 h 的根瘤菌菌液的YMA 培養(yǎng)基，28℃培養(yǎng)72 h，測量抑菌圈直徑，觀察根瘤菌抗生素抗性情況。

1.2.5 根瘤菌抗逆性測定 考察根瘤菌對溫度、高鹽和酸堿度的耐受能力，并與模式菌株USDA110 和USDA205 對比。 每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)。

溫度適應(yīng)性:將根瘤菌接種于YMA 培養(yǎng)基后分別放置在7、14、21、28、35、42℃培養(yǎng)72 h，記錄根瘤菌的生長情況。

耐鹽性:以普通YMA(NaCl 含量為0.01%)為對照，制備含1%、2%、3%、4%、5% NaCl 的YMA 培養(yǎng)基，接種根瘤菌，28℃靜置培養(yǎng)72 h 后觀察生長情況。

酸堿適應(yīng)性:以普通YMA 為對照，制備pH值為3、5、7、9、11 的YMA 培養(yǎng)基，接種根瘤菌，28℃靜置培養(yǎng)72 h 觀察生長情況。

1.2.6 根瘤菌的促生作用測定 于2021 年5—6月進(jìn)行根瘤菌促生試驗(yàn)。 選取結(jié)瘤較好的TZX－805 品種大豆做促生試驗(yàn)，大豆消毒、育芽等與1.2.1同，根瘤菌的培養(yǎng)方法與1.2.3 同。 促生試驗(yàn)采取濾紙水培法:(1)將直徑11 cm 濾紙卷起塞入底部開口的50 mL 離心管，121℃滅菌20 min，冷卻。 (2)將發(fā)芽的大豆種子胚芽向下插進(jìn)濾紙卷，將離心管放進(jìn)無菌離心管盒中，用無菌水打濕濾紙，保證胚芽能夠緊貼濾紙。 (3)每管加入1 mL 根瘤菌菌懸液(OD600＝1.0)，10 mL 低氮營養(yǎng)液，最后盒中加滿無菌水，并定期補(bǔ)足水分。以加入無菌水代替菌懸液為空白對照，每個(gè)處理設(shè)12 個(gè)重復(fù)。 (4)在單葉期追加菌懸液1 mL，低氮營養(yǎng)液10 mL。 在培養(yǎng)至第三片三出復(fù)葉展開后，測定植株的株高、莖粗、根長、根瘤數(shù)、鮮重和干重等。

1.2.7 根瘤菌的大田增產(chǎn)作用 于2021 年6—10 月在山東省東營市黃河口鎮(zhèn)大豆種植實(shí)驗(yàn)田(N37°40′49″，E118°50′50″)進(jìn)行。 試驗(yàn)地為鹽堿土荒地，土壤鹽含量0.3%～0.6%，土壤pH≥8.0，有機(jī)質(zhì)含量為0.61%～1.01%。 播種前一次性基施氮磷鉀復(fù)合肥(山東青上化工有限公司紅獅復(fù)合肥15－15－15 型)420 kg/hm2。 小區(qū)面積為30 m2(8 m × 3.75 m)，長邊方向種植6 行大豆，行間距0.5 m。 小區(qū)間設(shè)置1.25 m 間距，重復(fù)6 次。以常規(guī)種植為對照組(CK)，根瘤菌處理組在播種時(shí)種子周圍土壤施加6 L/hm2YM 培養(yǎng)7 d 的根瘤菌菌液(OD600＞1.0)。 種植期共100 天，在第80天進(jìn)行田間調(diào)查，測量株高、莖粗、根瘤數(shù)等生長指標(biāo)。 收獲期測定大豆產(chǎn)量、單株粒重和百粒重，計(jì)算大豆每公頃產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Microsoft Excel 2016 和Origin 2021 軟件處理數(shù)據(jù)與作圖，運(yùn)用IBM SPSS Statistics 21 進(jìn)行單因素方差分析，用LSD 檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性分析(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 根瘤菌的分離鑒定

從27 份土壤樣品中共分離出267 株菌。 采用形態(tài)學(xué)鑒定、分子生物學(xué)鑒定和回接鑒定相結(jié)合的方式篩選目標(biāo)根瘤菌，共篩得10 株根瘤菌，以下結(jié)果以菌株DY23－9 進(jìn)行說明。

2.1.1 根瘤菌的形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定DY23－9 菌株在光學(xué)顯微鏡下呈短桿狀，長約2～4 μm，革蘭氏染色后呈紅色，為革蘭氏陰性細(xì)菌，不產(chǎn)芽孢，菌體內(nèi)部有被番紅染色液染紅的橫膈(圖1A)。 它在YMA 培養(yǎng)基上形成圓形或近似圓形、粘稠、光滑、濕潤、微微凸起的淡粉色菌落(圖1B)。 這些形態(tài)特征與大豆根瘤菌的已知特征相符[16]，初步判斷菌株DY23－9 為大豆根瘤菌。

圖1 菌株DY23－9 的顯微形態(tài)(A)、菌落形態(tài)(B)和16S rRNA 基因系統(tǒng)發(fā)育樹(C)

將菌株DY23－9 的16S rRNA 序列擴(kuò)增和測序后，在NCBI 數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行同源性比對看出，該菌株與登錄號(hào)為EU145985.1 的中華根瘤菌屬(Sinorhizobiumsp.)菌株序列同源性最高，達(dá)到99.78%。運(yùn)用Mega 11 軟件以鄰接法建立系統(tǒng)發(fā)育樹(圖1C)顯示，菌株DY23－9 與弗雷德中華根瘤菌(Sinorhizobium fredii)同屬一個(gè)遺傳分枝，親緣關(guān)系較近。 結(jié)合形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定結(jié)果，確定菌株DY23－9 為弗雷德中華根瘤菌(Sinorhizobium fredii)，屬于快生型大豆根瘤菌。2.1.2 根瘤菌的回接鑒定 將菌株DY23－9 回接于12 個(gè)不同品種的大豆，結(jié)瘤情況如表1 所示。除TZX－3782 外，其他品種的大豆都有結(jié)瘤現(xiàn)象，說明菌株DY23－9 是一株能夠與大豆匹配結(jié)瘤的根瘤菌。

2.2 菌株DY23－9 的生理特性

2.2.1 菌株DY23－9 的碳源利用情況 利用圖2所示的單一碳源ECO 板對菌株DY23－9 進(jìn)行培養(yǎng)和觀察，孔內(nèi)含有四唑紫染料，若孔內(nèi)顏色變紫則說明菌株可利用孔內(nèi)碳源，紫色深淺代表了菌株對孔內(nèi)碳源的利用能力大小。 結(jié)果表明，菌株DY23－9 可以利用糖類(A2、G1、H1)、酸類(B3、E3、F2、H3)、氨基酸類(A4、B4、C4、D4、E4、F4)、酯類(A3、B1)、醇類(D2、H2)、胺類(E2)共18 種不同類型的單一碳源。

2.2.2 菌株DY23－9 的生長曲線和世代時(shí)間 由圖3 可知，最有利于菌株DY23－9 生長繁殖的5種單一碳源為D－蘋果酸(H3)、L－天冬酰胺酸(B4)、L－絲氨酸(D4)、D－甘露醇(D2)和N－乙酰基－D－葡萄胺(E2)，呈典型的S 型生長曲線，說明菌株經(jīng)歷了生長繁殖的遲緩期、對數(shù)期和穩(wěn)定期。 以對數(shù)期OD 值的翻倍時(shí)間推算的世代時(shí)間分別為4.19 h(H3)、6.11 h(B4)、5.77 h(D4)、6.62 h(D2)和9.49 h(E2)。

圖3 菌株DY23－9 可利用碳源生長曲線

2.2.3 菌株DY23－9 的抗生素敏感性 抑菌圈直徑9～15 mm 為中介，低于9 mm 為耐藥，高于15 mm 為敏感。 由表2 可知，四環(huán)素抑菌圈最大，直徑達(dá)63.5 mm，同濃度下氯霉素抑菌圈僅16.2 mm。 紅霉素的抑菌圈直徑為25.0 mm，與慶大霉素相差不大。 菌株DY23－9 對頭孢哌酮的敏感性較低，其抑菌圈直徑為12.2 mm，對低濃度的青霉素耐藥。

表2 菌株DY23－9 的抗生素敏感性

2.3 根瘤菌的抗逆性

由圖4A 可知，菌株DY23－9 能夠在14～35℃間生長，而模式菌株USDA110 僅能在28℃和35℃下生長，與DY23－9 親緣關(guān)系較近的模式菌株USDA205 在21℃下也能生長，但生物量明顯下降。 與模式菌株相比，菌株DY23－9 具有更廣泛的溫度適應(yīng)性，并且在較低溫度下具有生長優(yōu)勢。

圖4 菌株DY23－9 對溫度(A)、鹽濃度(B)和酸堿度(C)的適應(yīng)性

不同鹽濃度下的培養(yǎng)情況如圖4B 所示，模式菌株USDA110 對鹽脅迫敏感，菌株DY23－9 和USDA205 能夠耐受2%的鹽濃度，但DY23－9 在2% NaCl 的培養(yǎng)基中菌落生物量高于USDA205，說明菌株DY23－9 比模式菌USDA205 在鹽脅迫下更具生長優(yōu)勢。

不同酸堿度下的培養(yǎng)情況見圖4C，菌株DY23－9 和USDA205 對酸脅迫敏感，在pH 值為7～9時(shí)生長旺盛，USDA205 在pH 值為11 時(shí)仍能夠保持一定生物量，具有耐受強(qiáng)堿的能力。 模式菌株USDA110 則相反，其能在pH 值為5 時(shí)生長繁殖，但不能適應(yīng)堿性環(huán)境。

2.4 根瘤菌對大豆生長的影響

基于2.1.2 回接試驗(yàn)結(jié)果，選取結(jié)瘤效果較好的TZX－805 大豆進(jìn)行促生試驗(yàn)，考察菌株DY23－9 在實(shí)驗(yàn)室條件下對大豆的促生作用。 結(jié)果表明，接種菌株DY23－9 處理組的大豆株高大于未接菌的對照組(圖5A)，處理組根系有明顯的根瘤，根毛數(shù)量多，根長比對照組短(圖5B)。分析植株生長指標(biāo)可知，處理組株高和鮮重顯著高于對照組，分別比對照提高13.1%和18.7%(圖5C、G)。 根長顯著低于對照組，但處理組平均每株結(jié)瘤(9.3±1.5)個(gè)，對照組未結(jié)瘤(圖5E、F)。莖粗和干重與對照組沒有顯著差異(圖5D、H)。這說明菌株DY23－9 可以促進(jìn)大豆根系結(jié)瘤，減少根系長度，從而促進(jìn)植株地上部生長。

圖5 菌株DY23－9 對大豆TZX－805 的促生作用

2.5 根瘤菌對鹽堿地大豆生長和產(chǎn)量的影響

在大豆生育期第80 天，測量大豆的株高、莖粗和單株根瘤數(shù)。 結(jié)果(圖6A ～C)表明，接種菌株DY23－9 能促進(jìn)鹽堿地大豆生長，株高比對照組顯著提高29.9%，莖粗提高4.4%。 對照組大豆的單株根瘤數(shù)平均為62.2 個(gè)，接種DY23－9 后單株根瘤數(shù)顯著提高37.6%，表明DY23－9 對大豆結(jié)瘤和生長具有顯著的促進(jìn)作用。

圖6 鹽堿地大田條件下菌株DY23－9 的促生增產(chǎn)作用

在大豆生育期第100 天收獲大豆，測其單株粒重、百粒重和產(chǎn)量(圖6D ～F)。 接種DY23－9后大豆的單株粒重、百粒重和產(chǎn)量分別為11.97 g、24.25 g 和3 429.13 kg/hm2，分別比CK 增加1.0%、3.8%和15.9%。 其中，單株粒重差異不顯著，百粒重和產(chǎn)量均顯著提高，表明菌株DY23－9可以增加鹽堿地大豆產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

本研究以耐鹽堿大豆為宿主，從黃河三角洲東營黃河口地區(qū)的鹽堿土中分離和純化大豆根瘤菌，利用形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)等方法，得到一株弗雷德中華根瘤菌屬(Sinorhizobium fredii)的快生型大豆根瘤菌菌株DY23－9。 齊文靜[17]對野生大豆根瘤菌多樣性的研究表明，中華根瘤菌是黃河三角洲的優(yōu)勢菌群；張紅俠[18]研究顯示，快生型根瘤菌S.fredii是黃土高原地區(qū)的優(yōu)勢菌群。 這說明弗雷德中華根瘤菌在黃河流域中下游具有廣泛的分布，對該種群的深入研究將有利于黃河流域大豆種植。

在回接試驗(yàn)中，并非所有大豆品種都能與菌株DY23－9 結(jié)瘤，這體現(xiàn)了根瘤菌與大豆品種之間具有宿主選擇性[19]。 史清亮等[20]在對S.fredii菌株結(jié)瘤性能的研究中發(fā)現(xiàn)其對大豆品種的選擇性較強(qiáng)，并且與當(dāng)?shù)仄贩N具有較好的匹配性。 原因可能為:(1)根瘤菌通過結(jié)瘤因子的形成、細(xì)菌侵染和釋放相關(guān)的脂多糖或胞外多糖以及細(xì)菌效應(yīng)因子的特異性等使其能夠被大豆識(shí)別匹配[21]；(2)大豆通過相關(guān)信號(hào)調(diào)節(jié)根部結(jié)瘤的數(shù)目[22]。近期也有研究表明光照也是大豆結(jié)瘤的關(guān)鍵因素[23]。 高運(yùn)來等[24]的研究顯示，植株結(jié)瘤數(shù)量能夠影響植株的生物量，結(jié)瘤數(shù)量過多過少都對生物量的增加有不利影響。 因此，在選擇根瘤菌時(shí)，考察菌種與大豆品種之間能否形成良好的共生關(guān)系是必要的。

在生理特性和抗逆性方面，根瘤菌DY23－9最短的世代時(shí)間是4.13 h，生長繁殖速度較快；能夠利用β－甲基D－葡萄糖苷等18 種單一碳源，說明其能在多種營養(yǎng)條件下生長；菌株DY23－9 的最適生長溫度在14 ～35℃之間，在鹽濃度0.01%～2%、pH 值為7 ～9 環(huán)境下能正常生長，并能夠耐受低劑量的青霉素和頭孢哌酮，環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)。胡千德等[25]從湖北灰潮土中分離得到的一株S.fredii具有耐受1%鹽濃度和pH 值為8 的堿性環(huán)境的能力。 根瘤菌的最適pH 值一般為6.7 ～7.5[26]。S.fredii在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下可以產(chǎn)酸以及分泌酸性胞外多糖，這可以幫助其在堿性土壤中生存[27]。 根瘤菌的最適生長溫度一般在25 ～30℃[26]。S.fredii能夠耐受較低的溫度可能與體內(nèi)尿嘧啶核苷酸激酶、乙酰輔酶A 乙酰基轉(zhuǎn)移酶等蛋白表達(dá)上調(diào)有關(guān)[28]。

本研究從實(shí)驗(yàn)室和大田兩方面評估了菌株DY23－9 對鹽堿地大豆生長發(fā)育的促進(jìn)作用和對大豆產(chǎn)量的影響。 接種根瘤菌DY23－9 能夠顯著增加結(jié)瘤率，株高和鮮重也有明顯增加，但根長比對照組短，根毛數(shù)量比對照組多，推測菌株DY23－9 可能通過增加根毛數(shù)量、減弱根毛長勢來增強(qiáng)植株結(jié)瘤能力、增加根瘤數(shù)量，促進(jìn)植株地上部的生長。 梁靜[10]研究表明，大豆在受到脅迫時(shí)，除大豆自身系統(tǒng)的調(diào)節(jié)外，根瘤菌可加強(qiáng)與大豆的共生結(jié)瘤，為植株提供更充足的生長條件，并通過調(diào)節(jié)1－氨基環(huán)丙烷－1－羧酸(ACC)脫氨酶的合成、植物激素的生物合成、誘導(dǎo)系統(tǒng)耐受性和滲透保護(hù)等參與并加強(qiáng)大豆抵御不利生長環(huán)境的能力。 本研究大田試驗(yàn)表明，接種根瘤菌DY23－9顯著提高株高、莖粗、單株根瘤數(shù)，證明根瘤菌DY23－9與耐鹽堿大豆品種TZX－805 具有優(yōu)異的共生匹配性能，能在鹽堿地大田環(huán)境下發(fā)揮作用。雖然大豆單株粒重未發(fā)生明顯變化，但大豆的百粒重和產(chǎn)量顯著高于對照組，表明根瘤菌DY23－9 對鹽堿地大豆有明顯的增產(chǎn)作用。 綜上，DY23－9 菌株可作為優(yōu)勢土著菌株接種，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。