植物促生菌KlebsiellapneumoniaeSnebYK诱导大豆抗逆性研究

植物促生菌KlebsiellapneumoniaeSnebYK诱导大豆抗逆性研究植物在自然环境中生长经常遭受各种生物胁迫和非生物胁迫的严重威胁。植物促生细菌不仅能促进植物的生长还可以诱导植物的自身抗性抵抗各种逆境胁迫,是可持续农业生产中防控各种胁迫因子的发展趋势。本文系统研究了肺炎克雷伯菌SnebYK的促生长特性，验证了SnebYK诱导大豆抗生物胁迫大豆胞囊线虫,抗物理胁迫干旱,抗化学胁迫莠去津的效果,明确了SnebYKB导大豆抗各个胁迫的基本机制，研究的具体结果如下：肺炎克雷伯菌SnebYK具有多种促生长特性,显著促进大豆幼苗的生长。SnebYK有nifH基因,具有固氮功能,固氮活性良好。同时，通过生化反应发现SnebY侬可以产氨、铁载体、呷咪乙酸、乙偶姻；形成生物膜；降解无机磷酸盐；说明SnebYK具有多种促生长特性的细菌菌株。SnebYKT生的挥发性物质有效促进大豆根系的生长，利用固相微萃取技术联合气相色谱质谱联用仪鉴定得到的挥发物成分主要有:(2R,3R)-2,3-丁二醇、苯乙醇和3-甲基-1-丁醇等支链醇类物质。使用SnebYK寸大豆种子进行包衣处理，盆栽试验结果显示SnebYKi理的大豆幼苗地上部株高增加,复叶发育迅速;地下部根系总面积增大,分支多;整株鲜重增加，促生长效果显著。肺炎克雷伯菌SnebYK敢发大豆系统诱导抗性抵抗大豆胞囊线虫。盆栽试马发现：经SnebYKi理的大豆根部大豆胞囊线虫种群数量减少，且种群中雌成虫所占比例显著下降。2016年、2017年田间试验结果显示:经SnebYK包衣处理的大豆根中线虫数减少,雌成虫数量下降。裂根试验结果表明：SnebYK诱导后的应答根系中大豆胞囊线虫的侵入数量显著下降,并且在已侵入的线虫中2龄幼虫所占比例升高,3龄和4龄幼虫所占比例下降。证明SnebYK!过激发大豆的系统诱导抗Tt抵抗大豆胞囊线虫胁迫,不仅抵抗线虫的侵染,并且抑制线虫的发育。利用实时荧光定量PC曲术检测大豆根中相关防御基因的表达情况，发现接种大豆胞囊线虫后24小时、48小时，经SnebYKfe理的大豆卞g中水杨酸（SA）信号通路标志基因PR幺PR2PR5和茉莉酸（JA）/乙烯（ET）信号通路标志基因PR3PDF1.2的表达量发生显著变化，表明SnebYKM能通过激活SA和JA/ET信号通路诱导大豆抗胞囊线虫。肺炎克雷伯菌SnebYKt效诱导大豆抗干旱胁迫。通过系统诱导作用，SnebYK可以降低大豆离体叶片的失水率。在盆栽干旱试验中，经SnebYK处理的大豆地下部生物量显著增加，根冠比增大；地上部叶片积累更多脯氨酸；叶片相对含水量增高，这说明SnebYKfe理后发达的根系可能增加了对水分的吸收,脯氨酸进行有效的渗透调节,有利于保持植株水分,增加大豆抵抗干旱的能力。研究表明SnebYK处理后的叶片叶绿素含量仍能保持较高水平，并且利用实时荧光定量PCRK术检测大豆光合相关基因在干旱胁迫下的表达量发现,SnebYK处理的大豆叶片中rbcL、rbcS、RCAx、RC用基因在干旱胁迫后的17天内多个时间点上调表达,保证了1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶的含量和活性,这可能是SnebYKa理后大豆的在干旱条件下仍保持一定水平净光合速率的原因。另外,SnebYK处理诱导了叶片中DREBIaRD20源因以及WRKY13ERF3NAC20等转录因子共同参与大豆抵抗干旱胁迫的反应。肺炎克雷伯菌SnebYKB导大豆抗莠去津除草剂。在莠去津胁迫后，经SnebYK灌根处理的大豆幼苗叶片褐色坏死斑减小,叶片失绿症状显著缓解,叶绿素含量仍能维持较高水平。利用实时荧光定量PC前术检测莠去津胁迫后6小时至7天范围内大豆叶片光合相关基因和转录因子基因的表达量变化：经SnebYKM理的大豆中,编码叶绿素a/b结合蛋白的cab3基因在正常生长条件下和莠去津胁迫处理下都上调表达,这有助于大豆在莠去津胁迫下提高捕光效率增加光能的吸收和传递;经SnebYK处理的大豆中rbcL、rbcS、RCAx和RC用基因在正常生长条件下和在莠去津胁迫处理下的多个时间点也上调表达，这说明SnebYKt效增加了1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶的表达,缓解了莠去津胁迫对光合碳同化的抑制。抗逆相关转录因子NAC2师SCOF-1也参与调控SnebYKB导大豆抗莠去津胁迫的反应,有效地保证了莠去津胁迫下大豆的生长。经盆栽试验测定，SnebYK还可以诱导多种作物抗莠去津药害。SnebYK诱导花生抗0.13g/m2浓度的莠去津当荏药害；诱导水稻抗0.1479mg/kg的莠去津残留药害;诱导黄瓜抗0.1456mg/kg的莠去津残留药害;诱导番茄抗0.1953mg/kg的莠去津残留药害;诱导白菜抗0.1280mg/kg的莠去津残留药害。在莠去津胁迫下，经SnebYKM理的各种作物的株高、根长、生物量、PSII原初光能转化效率、净光合速率等多项指标都不同程度的优于对照组植株,有效地缓解了花生、水稻、黄瓜、番茄、白菜上叶片褪绿黄化的药害症状,减轻了莠去津对作物生长的抑制作用。