三江源区主要栽培牧草根际促生菌（PGPR）多样性及其促生机理研究

According to the principle of ecology, certain types of plants and specific growth environment determine the survival of PGPR strains, a project was conducted to explore the rhizosphere microorganism resources of main cultivated herbage based on the theory from plant ecology, microbial ecology, microbiology, biotechnology and other analysis. The objective of this project was to screen and identify biological characteristics to elucidated the diversity and promoting mechanism of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) isolated from main cultivated herbage in Sanjiangyuan region. Meanwhile, inoculants, composed of the excellent microbial resources, would lay a good foundation for ecological environment protection, sustainable development of ecology, organic farming of Sanjiangyuan region.

本项目拟以三江源区栽培的主要牧草为研究对象，根据生态学原理，特定种类的植物、特定生长环境生存着特定的 PGPR 菌株，采用植物生态学、微生物生态学、微生物学、生物技术等技术手段，从三江源区主要栽培牧草根际分离PGPR菌株，观察菌株的生物特性，并进一步鉴定菌株，研究PGPR的物种、数量、结构多样性；测定菌株的功能特性，研究PGPR的功能多样性；测定各菌株的促生途径及促生效能，研究PGPR的促生机理和应用潜能。通过研究，从特殊生境发掘、收集功能优良的PGPR菌株资源，获得相关研究数据，为保护三江源自然保护区珍惜的生物资源，研制微生物接菌剂，开发、利用优良的微生物资源，以期为三江源区生态环境的保护、建设和生态、有机畜牧业的可持续发展奠定基础。

本文以三江源地区主要栽培牧草燕麦（Avenna sativa L.cv.Qinghai No.444）、箭筈豌豆Vicia sativa L.、扁蓿豆Melissitusruthenicus(L.)Peschkoua、紫花苜蓿Medicago sativa、红豆草Onobrychis viciaefolia、蚕豆Vicia faba L等为研究对象，采集根际土壤样品，分离、纯化、保存、鉴定PGPR菌株；研究菌株的特性；并采用高通量测序技术对栽培牧草在同一地域、不同地区、不同植物种类、不同栽培方式等情况下植物根际微生物多样性等进行了研究。研究结果表明：总计得到120株PGPR菌株，固氮菌86株、溶解无机磷菌株4株，溶解有机磷菌株30株。86株固氮菌中31株具有较强的固氮酶活性，固氮酶活性为116.91~655.26 nmol C2H4·h-1mL-1；4株溶解无机磷菌株和19株溶解有机磷菌株具有溶磷能力。溶解无机磷的菌株D/d值为1.35~3.28，溶磷量为16.95~26.16μg·mL-1，溶解有机磷菌株的D/d值为0.95~2.90，溶磷量为16.63~22.08μg·mL-1；分泌IAA量为3.62~78.04 μg·mL-1，分泌IAA量高于20 μg·mL-1的菌株共计有16株。共保存40株优良PGPR菌株，其中，31株具有较强的固氮能力，3株具有较强的溶解无机磷能力，2株具有较强的溶解有机磷能力，16株具有较强的分泌IAA的能力。IP-5TD161a、OP-3TR311c、IP-3ZQ23b、OP-4DTH13b、N-3HN273c，N-3HN272a被鉴定为假单胞菌属，IP-3ZQ21b，N-4GN031c被鉴定为芽孢杆菌属，N-4GN032c被鉴定为节杆菌属。栽培牧草根际微生物群落组成及物种多样性存在差异显著。