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本研究以新疆4种盐生植物为研究对象,分析其内生细菌多样性及群落组成,从中发掘有应用价值的菌种资源和新物种资源;探讨不同土壤类型、不同生长发育阶段和不同组织部位对盐生植物相关菌群分布的影响;并对分离菌株的溶磷活性、产铁活性及耐盐促生能力进行初步评价,为盐生植物内生细菌资源的开发和利用提供依据。 本研究采用2种分离方法、10种培养基对4种盐生植物进行内生细菌分离,共分离获得内生细菌菌株739株。结合形态观察和16S rRNA基因序列分析,将全部分离菌株鉴定到属的水平。结果显示,所有菌株共分布于3个门,29个目,40个科,67个属。其中以链霉菌属和芽胞杆菌属为主要优势类群,分别占15%和13%;其次为微杆菌属和节杆菌属,分别占7%左右,为次级优势类群。 不同土壤类型显著影响了盐生植物根际及内生细菌的多样性和物种组成,随土壤盐浓度和土壤pH值增加,盐生植物根际和内生细菌的香农指数(Shannon-index)显著下降;其菌群组成也发生明显改变,其中根际及内生细菌的链霉菌属Streptomyces)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)比例显著减少,而芽孢杆菌属(Bacillus)则显著增加;且高浓度盐分胁迫条件下,根际细菌群体中涅斯捷连科氏菌(Nesterenkonia)属和Thalassopira菌属及内生细菌群体中的节杆菌属(Arthrobacter)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)增加明显。 不同生长发育阶段也显著影响了盐生植物根际及内生细菌的多样性和物种组成。且根际细菌和内生细菌对生长发育阶段具有不同的响应模式,根际细菌在成熟前期(10/9日)具有最高的多样性指数,而内生细菌则在开花期(20/7日)具有最高的多样性指数;在苗期-开花期的种群建立阶段,盐生植物根际和内生细菌多样性对盐分胁迫的响应也不一致。高浓度盐分胁迫条件下,盐生植物内生细菌多样性指数高于根际细菌多样性指数;而相对低盐分胁迫浓度条件下,盐生植物根际细菌多样性指数高于内生细菌多样性指数。 不同组织部位也显著影响了盐生植物内生细菌的多样性和物种组成,且根部内生细菌多样性指数>茎部>叶部,不同细菌群体具有明显的组织专一性。 对4个潜在新分类单元的代表性菌株进行了包括形态与培养特征观察、生理生化特性、细胞化学组分分析、16S rRNA基因序列系统发育分析、基因组DNA G+C mol%测定及DNA-DNA杂交实验等在内的多相分类研究,确定了它们的分类地位。菌株EGI6500705是拉贝达氏菌属(Labedella)的一个新种,被命名为内生拉贝达菌(Labedella endophytica sp.nov.)。菌株EGI6500707是寒冷杆菌属(Frigoribacterium)的一个新种,被命名为内生寒冷杆菌(Frigoribacterium endophyticum sp.nov.)。菌株EGI650022为奥卡河杆菌属(Okibacterium)的一个新种,被命名为内生奥卡河杆菌(Oldbacterium endophyticum sp.nov.);菌株EGI6500322为节杆菌属(Arthrobacter)的一个新种,被命名为内生节杆菌(Arthrobacter endophyticus sp.nov.)。 用平板筛选的方法,对193株盐生植物内生细菌和188株盐生植物根际细菌的溶磷活性和产铁活性进行检测,结果显示,盐生植物具溶磷活性和产铁活性的菌株比例较低,约22%-35%;从中筛选到13株和16株具有溶磷活性较强的盐生植物内生和根际细菌菌株,20株和38株具有产铁活性较强的盐生植物内生和根际细菌菌株。 通过拟南芥-菌株共生体系构建,利用150 mmol/L NaCl胁迫条件,在1/2 MS培养基上进行耐盐促生菌株筛选,结果表明,不同菌株对拟南芥幼苗表现出不同的影响,筛选出2株具有耐盐促生的内生细菌菌株,可显著增加拟南芥幼苗的叶片数量(F=18.45;P=0.000)和鲜重(F=149.89;P=0.000),其分别为内生节杆菌(Arthrobacterendophyticus EGI6500322)和内生拉贝达菌(Labedella endophytica EGI6500705)。 本研究部分揭示了新疆盐生植物内生细菌多样性,及其不同时空分布模式,有助于理解盐生植物及相关微生物的逆境生态协同适应,结果表明盐生植物中蕴藏着丰富的耐盐促生菌株及新种资源,具有很好的开发潜力。