Growth promotion and yield enhancement of peanut (Arachis hypogaea L.) by application of plant growth-promoting rhizobacteria - ScienceDirect

尽管有报道称植物促生菌（PGPR）通过一系列机制影响植物的生长、产量和养分吸收，但植物促生菌促进植物生长、产量和养分吸收的具体性状仅限于在特定的植物-微生物相互作用环境中表达一种或多种性状。我们根据 ACC-脱氨酶活性，从花生根瘤菌群中获得的 233 个根瘤菌分离物中选出了 9 个不同的 PGPR 分离物。在种子发芽生物测定中，秧苗的根长比未经处理的对照组显著增加，因此初步选出了这9个分离物。其中4个分离株，即 PGPR1、PGPR2、PGPR4 和 PGPR7（均为荧光假单胞菌fluorescent pseudomonads）在产生铁载体和吲哚乙酸（IAA）方面表现最佳。荧光假单胞菌 PGPR1 除了具有产生吲哚乙酸和铁载体的特性外，还具有磷酸三钙溶解、氨化和体外抑制黑曲霉和黄曲霉的特性。荧光假单胞菌PGPR2 与 PGPR1 的不同之处在于它不表现出氨化作用。除了 PGPR1 所表现出的特性外，PGPR4 在体外也表现出了对齐整小核菌的强烈抑制作用。在为期 3 年的盆栽和田间试验中，对这些选定的促进植物生长根瘤菌分离物的性能进行了反复评估。在雨季和雨季后的盆栽试验中，种子接种这三种分离株（即 PGPR1、PGPR2 和 PGPR4）后，豆荚产量明显高于对照。在这两个季节里，在盆栽中接种这些根瘤菌分离物的处理中，土壤、嫩枝和籽粒中的氮和磷含量也明显提高。然而，在田间试验中，不同年份的 PGPR 分离物在提高花生生长和产量方面的表现差异很大。促进植物生长的荧光假单胞菌分离物，即 PGPR1、PGPR2 和 PGPR4，在 3 年中比对照组显著提高了豆荚产量（分别为 23-26%、24-28% 和 18-24%）、茎秆产量和结核干重。根长、豆荚数、百粒重、脱壳率和结节数等其他属性也有所提高。用促进植物生长的荧光假单胞菌分离物（即 PGPR1、PGPR2 和 PGPR4）对种子进行细菌培养，可抑制由土壤传播的真菌病害，如由黑曲霉引起的花生领腐病，PGPR4 还可抑制由齐整小核菌引起的茎腐病。对利用种子浸出液作为唯一 C 和 N 来源的 PGPR 分离物生长模式的研究表明，PGPR4 分离物在利用花生（栽培品种 JL24）种子浸出液方面表现最好。根据自发性利福平抗性对 PGPR 分离物的根瘤能力进行了评估，结果表明 PGPR7 是最好的根瘤定殖者，PGPR1 是最好的根瘤定殖者。虽然体外存在促进生长的性状并不能保证分离物在自然界中也能促进植物生长，但结果表明，除了 PGPR 分离物的 ACC-脱氨酶活性外，其表达的一种或多种性状，如抑制植物病原体、溶解磷酸三钙、产生苷元和/或促进结节，可能有助于提高花生的生长、产量和养分吸收。