陳麗潔　蘇品　張卓　翟忠英　孔小婷　杜曉華　程菊娥　唐雯　張德詠　劉勇

摘要：【目的】分離和篩選耐鹽菌株并探討其對不同農作物的促生作用，為進一步研制耐鹽微生物菌肥制劑提供理論基礎和科學依據?！痉椒ā坷门囵B(yǎng)基從土壤樣品中富集、分離光合細菌，采用形態(tài)學特征和分子生物學方法對菌株進行分類鑒定。用水培法培養(yǎng)萌發(fā)的番茄和水稻種子，在番茄長出真葉、水稻長出第一葉時，分別灌根施用配制的YYH-1菌液、分離菌菌液、滅活YYH-1菌液、滅活分離菌菌液、培養(yǎng)基和清水，7 d施用1次，連續(xù)施用3次。另設鹽脅迫試驗（番茄和水稻水培液中分別含50和100 mmol/L NaCl），重復上述操作。第3次灌根后7 d，分別測定番茄和水稻的株高、莖長、根長、莖粗、鮮重及葉綠素含量，對比分析菌株BTN-1的耐鹽和促生作用?！窘Y果】從土壤樣品中分離純化獲得一株菌株，編號為BTN-1。根據菌株BTN-1形態(tài)、生理生化特征和16S rDNA序列分析，鑒定該菌株為類球紅細菌（Rhodobacter sphaeorides）。促生和鹽脅迫試驗結果均表明，BTN-1和YYH-1菌液處理對番茄、水稻幼苗的促生效果較佳，其次為滅活BTN-1和滅活YYH-1菌液處理，尤其以BTN-1菌液處理的效果最優(yōu)。在鹽脅迫條件下，與培養(yǎng)基處理相比，BTN-1菌液處理的番茄株高、莖長、根長、莖粗和鮮重分別增長52%、54%、55%、36%和50%，葉綠素a和葉綠素b含量分別提高36%和37%;BTN-1菌液處理的水稻株高、莖長、根長、莖粗和鮮重分別增長41%、30%、21%、36%和44%，葉綠素a和葉綠素b含量分別提高39%和54%?！窘Y論】菌株BTN-1能促進鹽脅迫下番茄和水稻幼苗的生長，同時可提高二者的葉綠素含量，增強其光合作用。該菌具有耐鹽和促生作用，在海水灌溉農田、鹽堿化土壤利用等方面具有應用潛力，可作為生物菌肥在農業(yè)生產中開發(fā)利用。

關鍵詞： 微生物肥料;光合細菌;類球紅菌;16S rDNA;耐鹽菌株;促生效果

中圖分類號： S144.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2019）05-0964-10

Abstract：【Objective】In order to provide theoretical basis and scientific basis for the further development of salt-to-lerant microbial fertilizer preparations，the salt-tolerant strains were isolated and screened and their growth-promoting effects on different crops were studied. 【Method】The photosynthetic bacteria were enriched and separated from soil samples by culture medium. The strains were classified and identified by morphological characteristics and molecular biology methods. The germinated tomato and rice seeds were cultured by hydroponic method respectively. When the true leaf of tomato and the first leaf of rice were grown，the strain YYH-1 solution，isolated strain solution，inactivated strain YYH-1 solution，inactivated isolation strain solution，culture medium and clean water were applied once every 7 d and three times in succession. A salt stress test（50 mmol/L NaCl in tomato hydroponic solution，100 mmol/L NaCl in rice hydroponic solution） was set up to repeat the above operations. The plant height，stem length，root length，stem diameter，fresh weight and chlorophyll content of tomato and rice were measured 7 d after the third root irrigation. The salt tolerance and growth promotion of strain BTN-1 were compared and analyzed. 【Result】A strain was isolated and purified from soil samples and named BTN-1. The strain BTN-1 was identified as Rhodobacter sphaeorides according to its morphological，physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA sequence analysis. The results of growth promotion and salt stress test showed that BTN-1 and YYH-1 had fine effects on tomato and rice seedlings，followed by inactivated strain BTN-1 solution and inactivated strain YYH-1 solution. The treatment effect of BTN-1 bacteria solution was the best. Under salt stress，compared with medium treatment，plant height，stem length，root length，stem diameter and fresh weight of tomato treated with strain BTN-1 solution increased by 52%，54%，55%，36% and 50%， respectively，chlorophyll a and chlorophyll b contents increased by 36% and 37% respectively. And plant height，stem length，root length，stem diameter and fresh weight of rice treated with BTN-1 solution increased by 41%，30%，21%，36% and 44%， respectively，chlorophyll a and chlorophyll b contents increased by 39% and 54% respectively. 【Conclusion】Strain BTN-1 can promote the growth of tomato and rice seedlings under salt stress，and increase their chlorophyll contents and photosynthesis. The bacterium has salt tolerance and growth promoting effect，and has potential application in seawater irrigation farmland and saline-alkaline soil utilization. It can be used as bio-fertilizer for agricultural development and utilization.

Key words： microbial fertilizer; photosynthetic bacteria;Rhodobacter sphaeorides; 16S rDNA; salt-tolerant strains;growth-promoting effects

0 引言

【研究意義】施肥是提高農作物產量的保障，但近年來化學肥料的大量施用導致土壤微生物活性降低、養(yǎng)分失調，土壤板結及鹽堿化現象加劇。同時，隨著由溫室效應引起的全球氣候變暖，部分地區(qū)環(huán)境惡化引起土地沙漠化和鹽堿化，預計到2050年，將有超過50%的耕地會被鹽堿化（Vinocur and Altman，2005）。農作物的生長離不開水，目前農田灌溉主要以淡水資源為主，而我國淡水資源稀缺，難以滿足農業(yè)生產需求，鹽堿地開發(fā)和海水資源在農業(yè)上的利用已成為灘涂地、沿海岸線、鹽堿地、沙漠和荒漠等地區(qū)發(fā)展農業(yè)的重要方向，而微生物菌肥改善鹽堿地是生態(tài)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心。因此，篩選耐鹽菌株，并將其開發(fā)成新型微生物肥料，對開發(fā)鹽堿地種植農作物、利用海水灌溉農業(yè)和提高作物產量及品質均具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】微生物菌肥能改變土壤的微生物種類及土壤理化性質，增加土壤養(yǎng)分并促進植物生長，還可增強植物的抗病、抗逆能力。目前主要應用于鹽堿地改良的微生物有磷細菌、鉀細菌、固氮菌、菌根菌和光合細菌（趙寧亞和張明，2013）。李蘭曉等（2005）研究發(fā)現，施用膠質芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌等復合微生物肥可明顯改善土壤微生物區(qū)系，提高鹽堿地造林成活率。張桂玲（2010）在中性偏堿的棉田中施用中度嗜鹽菌，發(fā)現土壤的細菌數量可在短時間內迅速增加。田曉亮（2010）研究表明，以微生物肥料代替?zhèn)鹘y化肥進行鹽堿地造林試驗，可提高植物的成活率、保存率及土壤的有機質含量。王綸等（2011）研究表明，鹽堿地玉米種植中施用GPIT生物制劑，可明顯提高玉米出苗率，且玉米出苗后生長健壯、根系發(fā)達、抗病力強，單株粒質量和百粒質量均明顯提高。崔曾杰等（2013）探討了生物菌肥對鹽堿地水稻生長發(fā)育及產量的影響，結果表明，施用生物菌肥可促進水稻的生長發(fā)育，同時提高水稻產量。以上研究均表明，微生物菌肥生物制劑在鹽堿地治理及促進作物生長方面具有良好的效果?！颈狙芯壳腥朦c】前人關于鹽堿地降鹽和改良的報道主要集中在水利工程、農業(yè)、生物和化學等措施，海水的利用也集中在耐鹽品種的培育上（李培夫，1999;牛東玲和王啟基，2002）。為充分開發(fā)鹽堿地、利用海水進行農業(yè)灌溉生產，結合現代生物技術，篩選耐鹽菌株，并將其開發(fā)成新的生物肥料，以改善鹽堿地土壤供肥環(huán)境，提高耕地肥力，并利用海水灌溉，緩解淡水資源緊缺現狀?！緮M解決的關鍵問題】選取普通番茄和水稻為研究作物，從內蒙古包頭采集土樣，使用光合細菌培養(yǎng)基分離和篩選菌株，對篩選獲得的菌株進行形態(tài)、生理生化、16S rDNA鑒定，并探討菌株菌液對不同鹽度農作物的促生作用，篩選耐鹽菌株，以期為進一步研制耐鹽微生物菌肥制劑提供理論基礎和科學依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

1. 1. 1 土壤樣品采集 土壤樣品采集自內蒙古包頭市的番茄實驗田。

1. 1. 2 供試菌株和農作物 對照菌株類球紅細菌YYH-1（分離自岳陽市水稻田土壤），農作物種子選取普通的番茄和水稻種子。

1. 1. 3 菌株培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基（1 L）：（NH4）2SO4 0.50 g/L、NaAc 0.50 g/L、K2HPO4 1.00 g/L、FeSO4 0.05 g/L、H3BO3 0.05 g/L、NaMoO4 0.05 g/L、酵母抽提物1.50 g/L;固體培養(yǎng)基：在相應液體培養(yǎng)基中分別添加1.3%和1.8%瓊脂的雙層培養(yǎng)基，上層添加1.3%瓊脂，下層添加1.8%瓊脂。

農作物1/2 Hoagland水培營養(yǎng)液：100倍濃縮液A：KNO3 24.265 g/L，Ca（NO3）2·4H2O 37.784 g/L;100倍濃縮液B：KH2PO4 2.722 g/L，MgSO4 9.629 g/L;1000倍濃縮液C：MnCl2·4H2O 0.891 g/L，H3BO3 1.422 g/L，CuSO4·5H2O 0.075 g/L，ZnCl2 0.204 g/L，NaMoO4·2H2O 0.024 g/L;100倍濃縮液鐵鹽：FeSO4·7H2O 5.044 g/L，Na2EDTA·2H2O 3.722 g/L;取濃縮液A、B、鐵鹽各10 mL，濃縮液C 1 mL，稀釋定容至1 L，即為1/2 Hoagland營養(yǎng)液。

1. 1. 4 主要儀器 光照培養(yǎng)箱（賽福實驗儀器廠，寧波），全波長微孔板分光光度計（Bio Tek/Eon，美國），掃描電子顯微鏡（JEXL-230，日本），凝膠成像儀（UVP凝膠成像系統，美國）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 菌株篩選及鑒定 菌株富集：分別取40～100 g土壤，裝入玻璃小吊瓶，加入200～250 mL液體培養(yǎng)液中，橡皮塞塞住瓶口，封口膜封閉瓶口。用光照培養(yǎng)箱（溫度30 ℃、光照強度7000 lx）培養(yǎng)5～10 d，每隔1 d觀察菌的生長情況。當菌在玻璃壁或液面上呈菌落狀，培養(yǎng)液呈棕色或深棕色時，取50 mL菌液，放入玻璃小吊瓶，加入200 mL培養(yǎng)液，重復多次培養(yǎng)。觀察菌落顏色，光學顯微鏡下光合細菌占優(yōu)勢時可確認富集成功。

菌株分離：取富集成功的光合細菌，劃線培養(yǎng)菌株。選用雙層培養(yǎng)基，取200～500 μL富集成功的光合細菌，在下層培養(yǎng)基上劃線，劃線后平放2～3 min;待加熱融化后的上層固體培養(yǎng)基冷卻后，倒入劃好線的板上，封口膜封閉。用光照培養(yǎng)箱（溫度30 ℃、光照強度7000 lx）培養(yǎng)4～6 d，每隔1 d觀察菌的生長情況。當菌長出菌落時，挑取單菌落，重新劃板培養(yǎng)，重復多次培養(yǎng)。觀察菌落顏色，在每次劃板培養(yǎng)菌落顏色一致且不發(fā)生變化時，挑取單菌落進行液體富集培養(yǎng)。平板菌落計數檢測顯示光合細菌菌數約2×109 CFU/mL，作為后續(xù)試驗的接種液。

革蘭氏染色法鑒定：以《土壤微生物實驗法》（日本土壤微生物研究會，1983）、《伯杰細菌鑒定》（第八版）（布坎南和吉本斯，1984）和《常見細菌系統鑒定手冊》（東秀珠和蔡妙英，2001）為主要鑒定手冊，以革蘭氏染色法進行菌種鑒定。挑取分離培養(yǎng)基上的單克隆于載玻片上，通過革蘭氏染色檢驗細菌特性并利用顯微鏡進行鏡檢。

掃描電鏡樣品制備：將細菌溶液反復離心收集沉淀，2.5%戊二醛固定，經磷酸緩沖液洗滌沉淀，1%鋨酸固定2 h，反復洗滌離心后梯度酒精脫水，樹脂滲透包埋。經60 ℃烘箱加熱聚合切片后，掃描電子顯微鏡觀察拍照。

生理生化指標測定：測定方法參考《常見細菌系統鑒定手冊》（東秀珠和蔡妙英，2001）。

16S rDNA序列測定：使用天根生化科技（北京）有限公司的細菌總DNA提取試劑盒提取細菌基因組DNA。以所提的細菌總DNA為模板，采用細菌16S rDNA通用引物（27F：5'-AGAGTTTGATCCTG GCTCAG-3'，1492R：5'-GGTTACCTTGTTACGACT T-3'）進行序列擴增，PCR反應體系50.0 μL：10×Easy Taq Buffer（+Mg2+）5.0 μL，High Pure dNTP 4.0 μL，27F/1492R引物各0.5 μL，Easy Taq酶1.0 μL，雙蒸水補足至50.0 μL。擴增程序：95 ℃預變性3 min;95 ℃ 1 min，55 ℃ 15 s，72 ℃，1 min，進行30個循環(huán);72 ℃延伸5 min。經1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測擴增片段，由北京擎科生物技術有限公司進行測序。測定的16S rDNA序列在GenBank數據庫中利用BLAST進行比對，比較其序列的同源性（https：//blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi）。利用MEGA 5.0進行多序列聯配，構建系統發(fā)育進化樹。

1. 2. 2 菌株對農作物的促生能力試驗 選取萌發(fā)后的番茄、水稻種子用水培法培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為28 ℃光照12 h，光照強度3500 lx，22 ℃暗培養(yǎng)12 h。以下試驗均重復3次。

試驗設6個處理，分別為YYH-1菌液、滅活YYH-1菌液、分離菌菌液、滅活分離菌菌液、培養(yǎng)基和清水。滅活菌液進行高溫高壓滅菌處理，所有菌液均進行100倍稀釋。

1. 2. 2. 1 菌株對番茄生長及光合作用的影響 在番茄長出真葉時，將配制好的液體分別灌根施用在番茄上，7 d施用1次，連續(xù)施用3次。

1. 2. 2. 2 菌株對水稻生長及光合作用的影響 在水稻長出第一葉時，將配制好的液體分別灌根施用在水稻上，7 d施用1次，連續(xù)施用3次。

1. 2. 2. 3 菌株對鹽脅迫下番茄生長及光合作用的影響 根據吳桂臣等（2011）番茄種子可忍耐60 mmol/L NaCl脅迫的試驗結果，本研究選取含NaCl濃度為50 mmol/L的水培培養(yǎng)液進行培養(yǎng)。在番茄長出真葉時，將配制好的液體分別灌根施用在番茄上，7 d施用1次，連續(xù)施用3次。

1. 2. 2. 4 ?菌株對鹽脅迫下水稻生長及光合作用的影響 根據程廣有等（1994）200 mmol/L NaCl脅迫可明顯抑制水稻幼苗的根長、芽長和根數的試驗結果，本研究選取含NaCl濃度為100 mmol/L的水培培養(yǎng)液進行培養(yǎng)。在水稻長出第一葉時，將配制好的液體分別灌根施用在水稻上，7 d施用1次，連續(xù)施用3次。

1. 3 測定指標及方法

第3次灌根后7 d，測量番茄和水稻幼苗的生長指標。植株的株高、莖長、根長采用軟尺測量;莖粗采用游標卡尺測量;鮮重采用分析天平稱量。葉綠素含量提取參照蕭浪濤和王三根（2005）及胡秉芬等（2018）的方法，采用分光光度計測定吸光度。

1. 4 統計分析

采用Excel 2007進行數據處理及制圖，運用SPSS 13.0進行統計分析 。

2 結果與分析

2. 1 菌株分離鑒定結果

利用光合細菌培養(yǎng)基從土壤樣品中分離純化獲得一株菌株，編號為BTN-1。菌株BTN-1單個為球狀（圖1），革蘭氏染色呈陰性。在固體培養(yǎng)基上，BTN-1菌落呈淺紅至深紅色點狀，表面微光滑、濕潤、有光澤、透明，邊緣整齊;在液體培養(yǎng)基中，厭氧條件下光照培養(yǎng)，BTN-1菌液變渾濁，厭氧培養(yǎng)物最初為淡綠色，后為暗棕色。菌株BTN-1對檸檬酸鈉、琥珀酸鈉、甲酸鈉、葡萄糖、蔗糖和蛋白胨等作用呈陽性反應（表1）。根據16S rDNA測序結果與NCBI數據庫BLAST比對結果，對菌株BTN-1與參比菌株進行系統發(fā)育進化分析，利用MEGA 5.0構建系統發(fā)育進化樹（圖2）。從圖2可看出，菌株BTN-1與Rhodobacter sphaeorides（登錄號AM983575）和Rhodobacter sp.（登錄號FN543488）處于同一分支，親緣關系較近，同源性高達99%，綜合形態(tài)觀察、革蘭氏染色及生理生化鑒定結果，將BTN-1灰活菌株暫定為類球紅細菌（R. sphaeorides），屬變形菌綱α-3亞綱（Puskas et al.，1997），紅螺菌亞目（Rhadospirillales），紅螺菌科（Rhodospirillaceae），紅假單胞菌屬（Rhodopseudomonas），紫色非硫細菌。

2. 2 菌株BTN-1對農作物的促生能力試驗結果

2. 2. 1 菌株YYH-1和BTN-1對番茄生長和葉綠素含量的影響 由圖3和圖4可看出，施用YYH-1和BTN-1菌液能明顯促進番茄幼苗生長，其中，BTN-1菌液處理的番茄株高、莖長、根長、莖粗及鮮重較培養(yǎng)基處理增加59%、56%、58%、43%和59%，YYH-1菌液處理各指標分別較培養(yǎng)基處理增加53%、47%、49%、32%和46%。施用滅活YYH-1和滅活BTN-1菌液對番茄幼苗生長有輕微促進作用，而清水和培養(yǎng)基對番茄幼苗生長無促進作用。

由圖5可看出，不同處理番茄幼苗的葉綠素a和葉綠素b含量均表現為BTN-1菌液>YYH-1菌液>滅活BTN-1菌液>滅活YYH-1菌液>培養(yǎng)基>清水。其中，BTN-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高41%和51%，YYH-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高21%和31%。表明菌株YYH-1和BTN-1可促進番茄的光合作用。

2. 2. 2 菌株YYH-1和BTN-1對水稻生長和葉綠素含量的影響 由圖6和圖7可看出，與對番茄的促生作用相似，施用YYH-1和BTN-1菌液也能明顯促進水稻幼苗生長，其中，BTN-1菌液處理的水稻株高、莖長、根長、莖粗和鮮重較培養(yǎng)基處理增加48%、34%、31%、42%和49%，YYH-1菌液處理的水稻幼苗各指標分別較培養(yǎng)基處理增加47%、30%、26%、33%和44%。滅活YYH-1和滅活BTN-1菌液處理水稻幼苗的各項生長指標也優(yōu)于清水和培養(yǎng)基處理。

由圖8可看出，不同處理水稻幼苗的葉綠素a含量表現為BTN-1菌液>YYH-1菌液>滅活BTN-1菌液>滅活YYH-1菌液>培養(yǎng)基>清水;葉綠素b含量表現為BTN-1菌液>YYH-1菌液>滅活BTN-1菌液>滅活YYH-1菌液>清水>培養(yǎng)基。其中，BTN-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高51%和58%，YYH-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高31%和42%。表明菌株YYH-1和BTN-1可促進水稻的光合作用。

2. 2. 3 菌株YYH-1和BTN-1對鹽脅迫下番茄生長和光合作用的影響 由圖9和圖10可看出，50 mmol/L NaCl脅迫培養(yǎng)下，灌根處理后，番茄幼苗的長勢整體上表現為BTN-1和YYH-1菌液處理較優(yōu)，其次為滅活BTN-1和滅活YYH-1菌液處理，培養(yǎng)基和清水處理長勢最差。其中，BTN-1菌液處理的番茄株高、莖長、根長、莖粗和鮮重分別較培養(yǎng)基處理增長52%、54%、55%、36%和50%;YYH-1菌液處理的番茄幼苗各指標分別較培養(yǎng)基處理增長26%、33%、33%、17%和25%，清水和培養(yǎng)基對番茄苗生長基本無促進作用。

由圖11可看出，不同處理番茄幼苗的葉綠素含量整體上表現為BTN-1和YYH-1菌液處理較高，其次為滅活BTN-1和滅活YYH-1菌液處理，清水和培養(yǎng)基處理較低。其中，BTN-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高36%和37%，YYH-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高20%和18%。表明菌株YYH-1和BTN-1可提高鹽脅迫下水稻幼苗的葉綠素含量，進而增強其光合作用，尤其以菌株BTN-1的效果較優(yōu)。

2. 2. 4 菌株YYH-1和BTN-1對鹽脅迫下水稻生長和光合作用的影響 由圖12和圖13可看出，100 mmol/L NaCl脅迫培養(yǎng)下，灌根處理后，水稻幼苗的長勢整體上表現為BTN-1和YYH-1菌液處理較佳，其次為滅活BTN-1和滅活YYH-1菌液處理，培養(yǎng)基和清水處理長勢最差。其中，BTN-1菌液處理的水稻株高、莖長、根長、莖粗和鮮重分別較培養(yǎng)基處理增長41%、30%、21%、36%和44%;YYH-1菌液處理的番茄幼苗各指標分別較培養(yǎng)基處理增長17%、18%、7%、19%和24%。

由圖14可看出，不同處理水稻幼苗的葉綠素含量整體上表現BTN-1和YYH-1菌液處理較高，其次為滅活BTN-1和滅活YYH-1菌液處理，清水和培養(yǎng)基處理較低。其中，BTN-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高39%和54%，YYH-1菌液處理的葉綠素a和葉綠素b含量分別較培養(yǎng)基處理提高26%和33%。表明菌株YYH-1和BTN-1可提高鹽脅迫下水稻幼苗的葉綠素含量，進而增強其光合作用，尤其以菌株BTN-1的效果較優(yōu)。

3 討論

土壤鹽堿化、淡水資源短缺是農業(yè)生產的重要限制因素。微生物是土壤最活躍的組分，參與土壤的發(fā)生、發(fā)展和發(fā)育（宋長青等，2013）;此外，微生物在繁殖過程中產生的刺激植物生長物質能抑制土傳病害，增強植物的抗病能力（宋玉珍，2009）。施用微生物菌肥可改善鹽堿地的土壤結構，提高土壤質量和土壤肥力，增加土壤微生物活性，使土壤重返自然狀態(tài)。本研究利用光合細菌培養(yǎng)基分離純化出一株菌株BTN-1，通過菌株形態(tài)、生理生化特征和16S rDNA序列鑒定，確定菌株BTN-1為類球紅細菌。類球紅細菌是一種多功能的兼性紫色非硫細菌，能在多種環(huán)境條件下生長且可產生多種有益物質。前人研究表明，類球紅細菌可通過將敵敵畏降解為CO2和H2O的方式有效降解草莓中的農藥殘留，不產生有毒的中間物質（趙凱等，2009;韓慶莉等，2013）;類球紅細菌菌肥可促進土壤中多環(huán)芳烴的去除，減少多環(huán)芳烴在小麥籽粒中的積累，活化土壤微生物生態(tài)系統（焦海華等，2014）。

鹽脅迫可顯著抑制植物的生長發(fā)育，影響幼苗生長（隋德宗，2006）。鹽脅迫下，植物體內細胞會發(fā)生脫水現象，細胞膜的酶功能發(fā)生紊亂，代謝無序，植物發(fā)育過程各組織和器官的生長受到抑制（Loustau et al.，1995）。類球紅細菌作為光合細菌家族成員之一，屬有益微生物。目前，在農業(yè)應用中，類球紅細菌可用于生物降解除草劑、殺蟲劑和植物生長促進劑（Tangprasittipap and Prasertsan，2002），但在改良鹽堿化土壤，開發(fā)海水灌溉上還未被開發(fā)應用。本研究從耐鹽角度出發(fā)，在鹽脅迫條件下培養(yǎng)番茄和水稻幼苗，探討菌株BTN-1的耐鹽能力，結果表明該菌株在50和100 mmol/L NaCl鹽脅迫下分別對番茄和水稻幼苗的生長具有促進作用，且可提高作物的光合作用，說明該菌具有一定的耐鹽和促生能力，與施用光合細菌可顯著促進水培油麥菜生長、提高油麥菜產量（穆金艷等，2017）及光合細菌可促進水培黃瓜苗期生長（武麗娜，2012）的研究結果相似。與菌株YYH-1相比，菌株BTN-1對番茄和水稻幼苗的促生效果更佳，其原因可能是菌株BTN-1是從北方的旱地土壤分離所得，推測其耐鹽效果與北方雨量少、土地干旱且鹽含量高有關，而對照菌株YYH-1分離自南方水稻土壤，南方土壤雨量充足，有利于土壤中鹽分流動，故菌株YYH-1的耐鹽性不如菌株BTN-1。

綜合考慮耐鹽能力和培肥效果，可利用菌株BTN-1制備耐鹽菌劑，以緩解土壤鹽脅迫對植物產生的不良影響，同時可產生較好的生態(tài)和經濟效益。但本研究僅探討了菌株BTN-1對普通番茄和水稻幼苗生長的影響，菌株BTN-1對其他作物是否具有相似的促生作用、該菌株的最大耐鹽度及其對作物田間生長的促生情況等均有待進一步探究。

4 結論

本研究利用光合細菌培養(yǎng)基從土壤樣品中分離純化出一株菌株BTN-1，通過形態(tài)、生理生化特征觀察和16S rDNA序列鑒定為類球紅細菌（R. sphaeo-rides）。鹽脅迫培養(yǎng)條件下，菌株BTN-1能促進番茄和水稻幼苗的生長，同時可提高番茄和水稻幼苗的葉綠素含量，增強其光合作用。說明該菌具有耐鹽和促生作用，在海水灌溉農田、鹽堿化土壤利用等方面具有應用潛力，可作為生物菌肥在農業(yè)生產中開發(fā)利用。

參考文獻：

布坎南 R E，吉本斯 N E. 1984. 伯杰細菌鑒定手冊[M]. 第8版. 中國科學院微生物研究所譯. 北京：科學出版社. [Buchanan R E ，Gibbons N E. 1984. Berger Handbook for Bacterial Identification[M]. The 8th Edition. Translated by Institute of Microbiology，Chinese Academy of Scien-ces. Beijing：Science Press.]

程廣有，許文會，黃永秀. 1994. 關于水稻苗期Na2CO3篩選濃度和鑒定指標的研究[J]. 延邊農學院學報，16（1）：42-46. [Cheng G Y，Xu W H，Huang Y X. 1994. Study on Na2CO3 screening concentration and deteminative index during rice seedling stage[J]. Journal of ?Yanbian Agricultural College，16（1）：42-46.]

崔曾杰，耿艷秋，范麗麗，高顯穎，邵璽文. 2013. 生物菌肥對鹽堿地水稻生長發(fā)育及產量的影響[J]. 吉林農業(yè)科學，38（5）：32-35. [Cui Z J，Geng Y Q，Fan L L，Gao X Y，Shao X W. 2013. Effects of bacterial manure on the growth and yield of rice growing in saline-alkali land[J]. Journal of Jilin Agricultural Sciences，38（5）：32-35.]

東秀珠，蔡妙英. 2001. 常見細菌系統鑒定手冊[M]. 北京：科學出版社. [Dong X Z，Cai M Y. 2001. Common Bacterial System Identification Manual[M]. Beijing：Science Press.]

韓慶莉，王軍民，韓禎，王棟，白志輝. 2013. 類球紅細菌對草莓敵敵畏殘留的降解效果[J]. 江蘇農業(yè)科學，41（5）：286-287. [Han Q L，Wang J M，Han Z，Wang D，Bai Z H. 2013. Degradation of dichlorvos residues in strawbe-rry by Rhodobacter sphaeroides[J]. Jiangsu Agricultural Sciences，41（5）：286-287.]

胡秉芬，黃華梨，季元祖，趙曉芳，戚建莉，張露荷，張廣忠. 2018. 分光光度法測定葉綠素含量的提取液的適宜濃度[J]. 草業(yè)科學，35（8）：1965-1974. [Hu B F，Huang H L，Ji Y Z，Zhao X F，Qi J L，Zhang L H，Zhang G Z. 2018. Evaluation of the optimum concentration of chlorophyll extract for determination of chlorophyll content by spectrophotometry[J]. Practaculture Science，35（8）：1965-1974.]

焦海華，徐圣君，王凱，黃占斌，白志輝. 2014. 類球紅細菌菌肥對多環(huán)芳烴污染土壤致癌風險的影響[J]. 中國農學通報，30（23）：177-183. [Jiao H H，Xu S J，Wang K，Huang Z B，Bai Z H. 2014. Effect of Rhodobacter sphaeroides biofertilizer on the carcinogenic risk of the polycyclic aromatic hydrocarbons contaminated soil[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，30（23）：177-183.]

李蘭曉，王海鷹，楊濤，楊光瀅，王志剛. 2005. 土壤微生物菌肥在鹽堿地造林中的作用[J]. 西北林學院學報，20（4）：60-63. [Li L X，Wang H Y，Yang T，Yang G Y，Wang Z G. 2005. The function of soil microorganism bacterial fertilizer in the salt and alkaline land on afforest[J]. Journal of Northwest Forestry University，20（4）：60-63.]

李培夫. 1999. 鹽堿地的生物改良與抗鹽植物的開發(fā)利用[J]. 墾殖與稻作，（3）：38-40. [Li P F. 1999. Biological improvement of saline-alkali land and development and utilization of salt-tolerant plants[J]. Reclaim and Rice Cultivate，（3）：38-40.]

穆金艷，趙蘭枝，王振宇. 2017. 不同濃度光合細菌對水培油麥菜產量及品質的影響[J]. 北方園藝，（15）：56-60. [Mu J Y，Zhao L Z，Wang Z Y. 2017. Effects of different concentrations of photosynthetic bacteria on yield and quality of Lactuca sativa L.[J]. Northern Horticulture，（15）：56-60.]

牛東玲，王啟基. 2002. 鹽堿地治理研究進展[J]. 土壤通報，33（6）：449-455. [Niu D L，Wang Q J. 2002. Research progress on saline-alkali field control[J]. Chinese Journal of Soil Science，33（6）：449-455.]

日本土壤微生物研究會. 1983. 土壤微生物實驗法[M]. 葉維青譯. 北京：科學出版社. [Japanese Society of Soil Microbiology. 1983. Experimental Method of Soil Microbio-logy[M]. Translated by Ye W Q. Beijing：Science Press.]

宋長青，吳金水，陸雅海，沈其榮，賀紀正，黃巧云，賈仲君，冷疏影，朱永官. 2013. 中國土壤微生物學研究10年回顧[J]. 地球科學進展，28（10）： 1087-1105. [Song C Q，Wu J S，Lu Y H，Shen Q R，He J Z，Huang Q Y，Jia Z J，Leng S Y，Zhu Y G. 2013. Advances of soil microbiology in the last decade in China[J]. Advances in Earth Science，28（10）： 1087-1105.]

宋玉珍. 2009. 微生物肥料在松嫩平原鹽堿地造林中的應用研究[D]. 哈爾濱：東北林業(yè)大學. [Song Y Z. 2009. Study on application of microbiological fertilizer afforestation on songnen plain saline alkali land[D]. Harbin：Northeast Forestry University.]

隋德宗. 2006. 鹽脅迫對柳樹無性系幼苗生長影響的研究[D]. 南京： 南京林業(yè)大學. [Sui D Z. 2006. Effect of salt on growth of willow clones seeding[D]. Nanjing： Nanjing Forestry University.]

田曉亮. 2010. 微生物肥料改良大慶鹽堿地作用及效果研究[D]. 哈爾濱：東北林業(yè)大學. [Tian X L. 2010. Micro-organisms fertilizer and its effectiveness evaluation improvement saline-alkali soil in Daqing[D]. Harbin：Northeast Forestry University.]

王綸，王星玉，王樹紅，元改香，鄭茂生. 2011. GPIT生物制劑對鹽堿地玉米的增產效果[J]. 山西農業(yè)科學，39（9）：963-965. [Wang L，Wang X Y，Wang S H，Yuan G X，Zheng M S. 2011. Yield improvement effect of GPIT biological agents for maize in saline-alkali soil[J]. Journal of Shanxi Agricultural Sciences，39（9）：963-965.]

吳桂臣，葉景學，沈恩超. 2011. NaCl和NaHCO3脅迫對番茄種子發(fā)芽及芽苗生長的影響[J]. 北方園藝，（11）：34-35. [Wu G C，Ye J X，Shen E C. 2011. Effect of the NaCl and NaHCO3 stress on germination charateristic of the tomato seeds[J]. Northern Horticulture，（11）：34-35.]

武麗娜. 2012. 光合細菌對水培黃瓜苗期生長的影響[J]. 安徽農業(yè)科學，40（11）： 6409-6410. [Wu L N. 2012. Influen-ce of PSB（Photosynthetic bacteria） on the growth of hydroponic cucumber seedlings[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences，40（11）： 6409-6410.]

蕭浪濤，王三根. 2005. 植物生理學實驗技術[M]. 北京：中國農業(yè)出版社. [Xiao L T，Wang S G. 2005. Experimental Techniques of Plant Physiology[M]. Beijing： China A-griculture Press.]

張桂玲. 2010. 施用中度嗜鹽菌鹽堿地棉田細菌群落結構研究[D]. 石河子：石河子大學. [Zhang G L. 2010. Study of inoculated Moderately Halobacterium salinarium salination cotton field’s microorganisms population constructions[D]. Shihezi：Shihezi University.]

趙凱，于影，姜丹，王棟，李祖明，黃國忠，白志輝. 2009. 1株類球紅細菌及其降解敵敵畏的特性[J]. 環(huán)境科學，30（4）：1199-1204. [Zhao K，Yu Y，Jiang D，Wang D，Li Z M，Huang G Z，Bai Z H. 2009. Degradation of dichlorvos by Rhodobacter sphaeroides[J]. Environmental Science，30（4）：1199-1204.]

趙寧亞，張明. 2013. 微生物菌劑對鹽堿土生物修復研究進展[J]. 安徽農學通報，（S）：22-24. [Zhao N Y，Zhang M. 2013. Research progress of microorganism agents on saline-alkaline soil microbial remediation[J]. Anhui agricultural Science Bulletin，（S）：22-24.]

Loustau D，Crepeau S，Guye M G，Sartore M，Saur E. 1995. Growth and water relations of three geographically separate origins of maritime pine（Pinus pinaster）under saline conditions[J]. Tree Physiology，15（9）：569-576.

Puskas A，Greenberg E P，Kaplan S，Schaefer A L. 1997. A quorum-sensing system in the free-living photosynthetic bacterium Rhodobacter sphaeroides[J]. Journal of Bacteriology，179（23）：7530-7537.

Tangprasittipap A，Prasertsan P. 2002. 5-aminolevulinic acid from photosynthetic bacteria and its applications[J]. Songklanakarin Journal of Science and Technology，24（4）：717-25.

Vinocur B，Altman A. 2005. Recent advances in engineering plant tolerance to abiotic stress：Achievements and limitations[J]. Current Opinion in Biotechnology，16（2）：123-132.

（責任編輯 王 暉）