1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
植物根际是指生物化学和物理特性受到影响的紧密环绕植物根的区域。这一概念首先于1904年由德国微生物学家LorenzHiltner采用,用以描述豆科植物根系与细菌的特殊关系。植物根际的微生物多而活跃,构成了根际特有的微生物区,能够促进植物生长、防治病害、增加作物产量的微生物被称为根际促生菌(plantgrowthpromotingrhizobacteria,简称PGPR)。PGPR对土壤中有害病原微生物有生防作用,对植物吸收利用矿物质营养也有促进作用,并可以产生有益植物生长的代谢产物,从而促进植物的生长发育。般认为,PGPR的作用是通过定殖于植物根系,优先占领根际,促进植物生长发育,直接促生产生IAA、解磷、产ACC脱氨酶等,或是抑制拮抗根际的病原菌来保护促进植物生长发育,产生抗生素、铁载体、诱导ISR、产生HCN等。
近年来,PGPR的研究有所进展,以活菌为核心应用研制的微生物肥料产业化前景广阔,从生态学观点看,微生物肥料不仅能够有效地促进植物的生长发育,提高产量,还有利于改善土壤和植物体的微生态环境。
玉米作为世界产量最高的粮食作物,也是我国最主要的三大粮食作物之一,筛选分离玉米根际促生菌(PGPR),对其进行鉴定并对相关促生功能进行研究不仅能够为其他作物促生菌的筛选提供有价值的参考,同时也可以促进相应微生物肥料的研发。
2. 研究的基本内容和问题
目标及内容:
本实验计划用选择培养基分离的方法,从产促生物质、解磷(解无机磷、解有机磷)、产ACC脱氨酶等几方面对玉米根际微生物进行筛选,以期选出具有某种或某些特定功能的功能菌。对筛选出的菌株进行鉴定,并进一步进行相关促生功能的研究,从而从玉米根际筛选出可应用于微生物肥料产品研发的、在玉米根际定殖能力较强的、对玉米有显著促生效果的PGPR菌株。
拟解决的关键问题:
3. 研究的方法与方案
促生菌筛选鉴定及功能研究方法:选择培养基分离法、盆钵育苗接种、物质分析
技术路线:
功能菌株筛选→定殖实验、促生效果比较→促生功能研究、相关促生机理分析
4. 研究创新点
PGPR作为微生物肥料这一新型肥料的核心,产业化前景广阔,其应用不仅能够有效地促进植物的生长发育,提高产量,还有利于改善土壤和植物体的微生态环境。目前,PGPR在经济作物上研究较多,在重要的粮食作物玉米上研究不多。筛选分离玉米根际促生菌,对其进行鉴定并对相关促生功能进行研究不仅可以促进相应微生物肥料的研发,同时也能够为其他农作物促生菌的研究提供有价值的参考。
5. 研究计划与进展
2013年7月9月:
不同生态区玉米根际土采样,根际功能微生物筛选分离并保留菌种;
2013年10月12月:
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