內(nèi)生成團泛菌HAUM1對宿主水稻的定殖及促生作用

摘要：從水稻中分離出一株具有解磷能力的內(nèi)生成團泛菌ＨＡＵＭ１，將菌株ＨＡＵＭ１進行ｇｆｐ基因標記后，結(jié)合激光共聚焦掃描技術(shù)與平板計數(shù)法，研究其對宿主水稻的侵染、定殖及分布規(guī)律，結(jié)果表明大量菌體以特殊的Ｓｙｍｐｌａｓｍａｔａ結(jié)構(gòu)由根部侵入宿主，并逐漸擴散到莖、葉組織中。在對ＨＡＵＭ１促生作用的研究中，將ＨＡＵＭ１與兩株解磷菌ＰＡ１０（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．）、Ｐ１１（Ｐａｎｔｏｅａ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）同時進行接種處理，結(jié)果證明前者在提高宿主水稻的生物量、葉綠素及磷含量方面都具有顯著優(yōu)勢，且ＨＡＵＭ１的吲哚乙酸生產(chǎn)能力高達２３．９ ｍｇ／Ｌ。表明ＨＡＵＭ１對生態(tài)型農(nóng)業(yè)具有重要的應用潛力。

關(guān)鍵詞：解磷作用；內(nèi)生細菌；侵染；定殖；擴散；促生

中圖分類號：Ｓ１８２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）23－4820-05

Colonization and Growth-promoting Properties of Endophytic Bacteria

Pantoea agglomerans Strain HAUM1 to Host Rice

ＬＩＵ Ｊｉａ，ＬＩＮ Ｈｕｉ，ＺＨＡＯ Ｂｉｎ

（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Lａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ／ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ ＨＡＵＭ１ ｗａｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｓｕｒｆａｃｅ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ ｗｉｌｄ ｒｉｃｅ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ Ｐａｎｔｏｅａ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ． Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ｗｉｔｈ ｐｌａｔｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ， ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｆｐ－ｔａｇｇｅｄ ＨＡＵＭ１ ｉｎ ｈｏｓｔ ｒｉｃｅ was ｅｘａｍｉｎｅｄ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｅｇａｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｓｙｍｐｌａｓｍａｔａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｈｕｎｄｒｅｄｓ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｒｏｏｔｓ， ｔｈｅｎ ａｓｃｅｎｄｅｄ ｉｎｔｏ ｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ big ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ａｓ ｗｅｌｌ． Ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ－ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｒｏｌｅ ｏｆ ＨＡＵＭ１， ｒｉｃｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｉｎｏｃｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＨＡＵＭ１ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｔｗｏ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＡ１０（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．） ａｎｄ Ｐ１１ （Ｐａｎｔｏｅａ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ） ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． ＨＡＵＭ１ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ prossessing dominent ability in increasing biomass， cytochrome（a+b） and phosphate content of host rice. And the yield of indole-3-acetic acid of ＨＡＵＭ１ could be as high as 23.9 mg/L. Ａｌｌ ｔｈｅｓｅ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＨＡＵＭ１ ｈａｄ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｈｏｓｐｈａｔｅ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ function； ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ； ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ； ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ； ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ； ｇｒｏｗｔｈ－ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ

隨著世界人口的日益增長，糧食危機逐漸成為人們關(guān)注的焦點問題。國際水稻研究所指出，解決此危機的關(guān)鍵在于提高稻米產(chǎn)量。目前，實現(xiàn)水稻高產(chǎn)增收的主要途徑是施用工業(yè)化肥和含重金屬物質(zhì)的農(nóng)藥［１］，而這樣會造成土壤原有的理化性狀改變，反而導致農(nóng)作物的產(chǎn)量逐漸降低，甚至影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，危害到人類身體健康。近年來人們開始致力于尋找替代型生物生態(tài)型資源，阻止這一現(xiàn)象的惡化。

內(nèi)生細菌是指能通過一定的方法（表面消毒法或抽提法等）從植物組織中分離出來，并且對植株不（或暫時不）造成可見危害的細菌［２］，其作為植物微生態(tài)系統(tǒng)的一種天然元素，在長期的共同進化中與宿主植物形成了一種微妙的和諧關(guān)系。已有報道證實有益的內(nèi)生細菌不僅能夠協(xié)助宿主植物固氮解磷，提高其抗逆性和對病蟲害的防御能力，甚至可以促進植物生長達到增產(chǎn)增收的效果。迄今為止，從水稻中分離出的內(nèi)生菌主要有：芽孢桿菌屬（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、假單胞菌屬（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、克雷伯氏菌屬（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）、腸桿菌屬（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）等。本試驗以鮮有報道的內(nèi)生成團泛菌ＨＡＵＭ１為研究菌株，對其在宿主植物內(nèi)侵染、定殖及分布規(guī)律進行了研究，并通過盆栽試驗揭示了該內(nèi)生細菌的部分促生機制。現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

１ 材料與方法

１．１ 供試材料

以華中農(nóng)業(yè)大學水稻試驗田中健康生長的野生水稻為菌株篩選的試驗材料；回接試驗使用中華１１水稻種子；含ｇｆｐ基因標記并帶卡那霉素（３０ μｇ／ｍＬ）抗性的菌株Ｅ． ｃｏｌｉ S１７－ｌλｐｉｒ： ｐＦＡＪ ｌ８２０／ｍＴｎ５ｇｕｓＡ－ｐｇｆｐ２２，由比利時魯漢大學Ｖａｎｄｅｒｌｅｙｄｅｎ教授提供。

１．２ 內(nèi)生菌的初篩、復篩及鑒定

將新鮮水稻表面滅菌，研磨后加到無磷培養(yǎng)基上［３，４］，涂布，２８ ℃培養(yǎng)４８ ｈ，挑選長勢良好、菌落形態(tài)、顏色和透明度等性狀不同的單菌落視為初篩菌株，將此菌株逐步誘導至利福平１００ μｇ／ｍＬ的抗性突變株［５］，劃線后挑取單菌落，培養(yǎng)至對數(shù)生長期，調(diào)節(jié)成適宜濃度（１．０×１０８ ＣＦＵ／ｍＬ）回接水稻。接種３周后取健康生長的水稻，用上述方法分離，再次獲得的菌株則為復篩菌株，將此初篩和復篩菌株同步培養(yǎng)，觀察菌體革蘭氏染色單菌落形態(tài)，以及生理生化方面［４］的性質(zhì)。如結(jié)果均一致則進行１６Ｓ ｒＤＮＡ分子水平鑒定。

１．３ 內(nèi)生菌侵染定殖試驗

１．３．１ 菌株的分子標記 以Ｅ． ｃｏｌｉ S１７－ｌλｐｉｒ： ｐＦＡＪ ｌ８２０／ｍＴｎ５ｇｕｓＡ－ｐｇｆｐ２２為供體菌，帶有利福平抗性的研究菌株為受體菌，進行接合試驗［４］，挑選出體外連續(xù)傳代１５次后仍保持穩(wěn)定抗性及較強熒光量的標記菌株。利用特異性引物（正向引物５′－Ｃ

ＴＴＴＡＡＣＧＣＣＡＣＣＡＴＧＧＡＡＴ－３′，反向引物：５′－ＧＧＧ

ＴＴＧＴＡＧＡＣＣＴＧＣＴＣＣＡＴ－３′），對菌株進行ｇｆｐ基因擴增，結(jié)果為陽性的裝入甘油管于－８０ ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

１．３．２ 試管回接及定殖觀察 回接試驗水稻種植在容積為８０ ｍＬ含２０ ｍＬ半固體水稻營養(yǎng)液的滅菌試管中，試管底部遮光以保護根部，管口以透氣性能良好的細菌濾膜密封。標記菌株經(jīng)活化２～３次后，調(diào)節(jié)菌液濃度接入。放置光照培養(yǎng)箱（光照１４ ｈ，２８ ℃；黑暗１０ ｈ，２５ ℃）中培養(yǎng)。以激光共聚焦掃描顯微鏡觀察接種后３、５、７、１５ ｄ的水稻各組織切片［６］。

１．３．３ 平板計數(shù) 按上述同等時間對水稻取樣，稱取根、莖、葉鮮重，經(jīng)表面滅菌研磨［３］后，取汁液稀釋涂布于含利福平（１００ μｇ／ｍＬ）和卡那霉素（３０ μｇ／ｍＬ）的雙抗ＬＢ平板上，２８ ℃培養(yǎng)４８ ｈ后，計算出植株單位鮮重的單菌落數(shù)，每組４個重復。

１．４ 盆栽試驗的材料及方法

試驗中使用的對照菌株為華中農(nóng)業(yè)大學生命科學技術(shù)學院農(nóng)業(yè)微生物學國家重點實驗室保存的解磷菌ＰＡ１０和Ｐ１１，其中ＰＡ１０屬土壤桿菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．），Ｐ１１為水稻根際細菌（Ｐａｎｔｏｅａ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ），空白對照（ＣＫ）植株接以等體積的無菌水。水稻栽種于含０．５％（質(zhì)量分數(shù)）磷礦粉的無菌土壤（土壤中原磷含量為１６．１７ ｍｇ／ｋｇ）中，澆灌無磷營養(yǎng)液，光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)４５ ｄ后收獲。

１．４．１ 植物收樣及生物量測定 收樣時將水稻整個植株拔出，經(jīng)蒸餾水反復沖洗，清除表面附著的泥土和雜質(zhì)。保持植株濕潤狀態(tài)下測量其株高、根長及鮮重。然后將植株以濾紙片包裹置于烘箱中，６０ ℃烘干４ ｄ至重量恒定，取出測量干重。

１．４．２ 解磷能力的測定 將烘干的植株樣品采用硫酸－過氧化氫消化處理［７］，對消化液經(jīng)無磷濾紙多次重復過濾后取濾液，結(jié)合磷酸鉬銻抗比色法［８］測得植株總磷含量。同時在不含磷的基礎(chǔ)培養(yǎng)基［４］中添加５％（質(zhì)量分數(shù)）的磷礦粉制成液體培養(yǎng)基，將此３株菌株分別接入，培養(yǎng)７ ｄ，離心后取上清液，采用上述方法測其可溶性磷含量，以此比較它們的體外解磷能力。

１．４．３ 葉綠素含量測定 葉綠素含量是植物葉片光合作用強度的重要指標，本試驗以Ａｒｎｏｎ的丙酮法和Ｈｉｓｃｏｘ等的ＤＭＳＯ法為基礎(chǔ)［９］，稱?。担?ｇ（鮮重）葉片，剪碎后放入研缽中，研磨至勻漿過濾、定容，分別于６６３ ｎｍ和６４５ ｎｍ處測得葉綠素ａ、ｂ的吸光值。按方程Ｃａ＝１２．７Ａ６６３－２．６９Ａ６４５，Ｃｂ＝２２．９Ａ６４５－４．６８Ａ６６３［１０］計算葉綠素（ａ＋ｂ）含量。

１．５ 吲哚乙酸（ＩＡＡ）生成能力鑒定

將菌株接種到ＬＢ液體培養(yǎng)基中，置于２８ ℃，１６０ ｒ／ｍｉｎ搖床中振蕩培養(yǎng)７ ｄ得到母菌液。經(jīng)乙酸乙酯反復萃?。郏保保?，收集上清液相進行蒸餾，最后將提取物溶解于色譜流動相溶液（甲醇與０．２％的冰乙酸水溶液體積比為４∶６）中，并以０．２２ μｍ細菌過濾器處理后，避光保存于低溫冰箱中備用，調(diào)節(jié)液相條件，對照標準曲線測得樣品中吲哚乙酸含量。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 內(nèi)生細菌分離、復篩及鑒定結(jié)果

從水稻中分離出具有解磷功能的內(nèi)生菌１１株，經(jīng)回接后，獲得單菌落均為黃色、表面光滑低凸，邊緣微鋸齒狀，且菌體為革蘭氏陰性，短桿狀的初篩菌株ＨＡＵＭ１與復篩菌株ＨＡＵＭ１－２。生理生化方面兩者均表現(xiàn)為接觸酶反應為陽性，Ｖ．Ｐ．及硝酸鹽還原試驗呈陽性，氧化酶、賴氨酸脫羧和尿素酶均為陰性，不產(chǎn)生Ｈ２Ｓ，精氨酸雙水解為陽性，可利用丙二酸鹽等。這同《伯杰細菌鑒定手冊》［１２］中關(guān)于成團泛菌的特征描述一致。１６Ｓ ｒＤＮＡ測序結(jié)果證實兩者為成團泛菌，與Ｐａｎｔｏｅａ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ Ｓ３３（ＡＹ７４１１６２）同源性為９９．２％。

２．２ 菌株ＨＡＵＭ１的ｇｆｐ基因標記及定殖試驗結(jié)果

通過接合試驗對獲得的ＨＡＵＭ１穩(wěn)定標記的接合子的ｇｆｐ基因進行擴增，結(jié)果顯示為陽性。

在內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１的定殖觀察試驗中植物根及莖組織切片采用４０８～４８８ ｎｍ的激發(fā)波觀察，對葉組織切片的觀察結(jié)合了４０８～４８８ ｎｍ及５４５～５６０ ｎｍ兩種激發(fā)波。接種３ ｄ后菌體ＨＡＵＭ１開始大量聚集，并逐漸形成其特有的Ｓｙｍｐｌａｓｍａｔａ結(jié)構(gòu)。侵染過程中內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１先以這一種特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)依附在植物根表面（圖１－Ａ），然后破壞根部外皮層組織的細胞壁，大量侵入宿主內(nèi)部（圖１－Ｂ）。接種５ ｄ后由于植株根內(nèi)空間和營養(yǎng)條件的限制，Ｓｙｍｐｌａｓｍａｔａ結(jié)構(gòu)數(shù)量迅速減少，菌體在根組織中開始分散定殖，部分定殖在根部皮層組織的細胞內(nèi)及細胞間隙中（圖１－Ｃ），另一部分則向上遷移。接種７ ｄ后菌體進入植株莖組織并定殖其中（圖１－Ｄ），接種１５ ｄ后內(nèi)生菌擴散到葉組織中，大量菌體密集分布在葉脈導管組織附近，同時也有少量定殖于導管組織內(nèi)（圖１－Ｅ），此外由于葉肉細胞營養(yǎng)豐富，部分菌體開始侵入并定殖其中（圖１－Ｆ）。

２．３ 平板計數(shù)試驗結(jié)果

在不同生長時期，水稻的不同組織內(nèi)菌體數(shù)量有所不同；內(nèi)生細菌的總量持續(xù)增加。接種３ ｄ后在植物根組織中檢測到大量菌體ＨＡＵＭ１，其濃度達１．２×１０４ ＣＦＵ／ｇ，并在５、７ ｄ呈增長趨勢，１５ ｄ后菌體數(shù)量達到最大值１．４×１０６ ＣＦＵ／ｇ。接種試驗的第３、５天均未在莖、葉組織中檢測到菌體，在第７天檢測到莖中菌體ＨＡＵＭ１大量定殖，且濃度達２．５×１０４ ＣＦＵ／ｇ，但在第１５天時數(shù)量有所下降；相反在第７天葉中雖然僅檢測到少量菌體，但在接種后１５ ｄ葉組織中菌體數(shù)量大幅增加，且濃度達到最大值１．９×１０４ ＣＦＵ／ｇ。

２．４ 盆栽試驗結(jié)果

由圖２可知，４種不同處理的植株均健康生長，接種ＰＡ１０的水稻植株生物量稍高于空白對照但沒有顯著差異；與對照相比，接種Ｐ１１的水稻植株在株高、根長、鮮重及干重方面分別增加３３．８％、３４．５％、３６．３％、２１．７％，而接種ＨＡＵＭ１的水稻植株的株高、根長、鮮重及干重較對照分別增加３８．４％、３４．３％、４０．１％、２９．７％，且差異顯著。說明內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１與解磷菌ＰＡ１０、Ｐ１１相比，在生物量的各方面都有顯著的促生優(yōu)勢。植物內(nèi)生細菌ＨＡＵＭ１不僅能在健康植物組織內(nèi)棲居并對植物無實質(zhì)性危害，而且還能與宿主植物建立優(yōu)于普通根際菌的和諧聯(lián)合（Ｅｏｍｐａｔｉｂａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）關(guān)系使其獲益，是植物促生細菌的重要組成部分。

由表1可知，ＰＡ１０與ＨＡＵＭ１的體外解磷效率達到同一顯著水平，回接后后者植株含磷量顯著高于前者；Ｐ１１在體外試驗中解磷率顯著高于ＨＡＵＭ１，但回接后兩者植株磷含量無顯著差異。說明內(nèi)生細菌ＨＡＵＭ１通過內(nèi)生定殖對宿主植物產(chǎn)生了有利影響，與宿主形成了更具優(yōu)勢的緊密聯(lián)系，從而顯著提高了宿主植物體內(nèi)磷含量，為空白對照的１．７７倍。同時ＨＡＵＭ１接種的水稻葉綠素（ａ＋ｂ）的含量也提高了２２％，顯著優(yōu)于其他處理。綜上所述，該菌對宿主植物生長的促進作用，不僅與其解磷作用有關(guān)，而且也與其對植物細胞色素的合成影響密切相關(guān)。

２．５ 吲哚乙酸含量測定結(jié)果

由ＩＡＡ標準品液相色譜圖可知，出峰時間為９．５ ｍｉｎ；ＨＡＵＭ１發(fā)酵液提取物的色譜圖顯示，在相應的時間有一波峰出現(xiàn)，證實菌體有產(chǎn)吲哚乙酸能力，對比標準曲線測得其含量為２３．９ ｍｇ／Ｌ（圖３、圖４）。

３ 討論

本研究中觀察到內(nèi)生細菌ＨＡＵＭ１可以在宿主的不同組織中大量定殖，這與Ｆｉｓｈｅｒ等［１３］的研究相符，說明內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１與宿主植物建立了和諧聯(lián)合關(guān)系。圖1（Ａ、Ｂ）中可清晰觀察到成團泛菌ＨＡＵＭ１的特殊結(jié)構(gòu)Sｙｍｐｌａｓｍａｔａ，該結(jié)構(gòu)是成團泛菌特有的由數(shù)百個細胞聚集而成的凝塊狀團簇共質(zhì)體，而從ＨＡＵＭ１侵染過程的開始到結(jié)束，菌體始終以此特殊結(jié)構(gòu)形式存在，可能是由于這樣的聚集成團模式能夠改善菌體侵染定殖能力，或有利于其快速獲取宿主內(nèi)部環(huán)境中的營養(yǎng)資源［１４］。內(nèi)生細菌一旦進入植物體內(nèi)，就會在適合于自己生存的植物組織中定殖下來，而不是在整個植物體內(nèi)的各種組織間到處擴散［２］，這也解釋了在接種后３～５ ｄ菌體大量定殖在根組織的各細胞及細胞間隙（圖1-Ｃ），而沒有在莖、葉組織中的原因。試驗后期在水稻葉片導管組織中發(fā)現(xiàn)了ＨＡＵＭ１少量定殖的現(xiàn)象，魯素蕓等［１５］認為可能是因為導管是植物體中負責輸送水分、無機鹽和營養(yǎng)物質(zhì)的重要樞紐，若出現(xiàn)大量的細菌定殖有可能導致導管阻塞而使植物致病。而Ｇｙａｎｅｓｈｗａｒ等［３］則認為導管、維管束等組織是菌體在植物體內(nèi)遷移的主要途徑，因而不排除其成為細菌增殖的場所。但是由于目前沒有在根、莖的植物維管束鞘細胞等組織中觀察到菌體ＨＡＵＭ１，因而第二種觀點無法證實。劉云霞等［１6］的研究也證明內(nèi)生細菌也可定殖于部分葉肉細胞內(nèi)，雖然不是普遍現(xiàn)象，但這種細胞內(nèi)的定殖更具有功能上的重要性，同時也說明了內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１的定殖作用與葉綠素的合成有一定相關(guān)性。

平板計數(shù)試驗證實，水稻植株中內(nèi)生菌至根部往上數(shù)量呈逐漸減少趨勢，這與楊海蓮等［１7］的研究一致，其原因可能是植物發(fā)達的根部系統(tǒng)是內(nèi)生細菌進入宿主的主要入口，因此根內(nèi)聚集細菌比其他器官多。而莖組織中菌體數(shù)目在后期開始降低，這一現(xiàn)象與龍良鯤等［１８］研究發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生菌的定殖數(shù)量在莖內(nèi)有一個“由增到減”的趨勢類似，這有可能與內(nèi)生細菌的活動及水稻植株的生理變化有關(guān)。因為在水稻生長初期，來源于根部的內(nèi)生細菌隨著水稻苗的發(fā)育由根部向莖組織中大量遷移，但在接種７ ｄ后，水稻株高超過了試管頂部，植株的生長逐漸受到影響，部分組織生理功能受阻，莖組織內(nèi)定殖的細菌因營養(yǎng)條件的限制，無法繼續(xù)大量增殖，出現(xiàn)菌體重新分布的情況；而根部和葉片中由于豐富的營養(yǎng)儲備，使得內(nèi)生菌的數(shù)量變化較莖內(nèi)緩慢［１６］。

內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１與另外兩株解磷菌相比，幾乎在生物量的各方面都有顯著的促生優(yōu)勢，而Ｐ１１對植株的根長促進作用與ＨＡＵＭ１達到同一顯著水平，可能是由于該根際菌在根部土壤中分泌了大量胞外多糖等物質(zhì)，改善了土壤的多孔性結(jié)構(gòu)，使得植株根部在土壤中得到了更好的伸展［１９］。葉綠素ａ和葉綠素ｂ是高等植物葉綠體內(nèi)的光合作用的主要輔助色素，許多研究指出葉綠素（ａ＋ｂ）的含量與光合速率之間存在密切的正相關(guān)性聯(lián)系［２０］，而由于ＨＡＵＭ１的接種，優(yōu)勢生長的水稻中葉綠素的含量也得到了顯著提高，這也說明了ＨＡＵＭ１在地上部分的促生作用部分原因是其提高了植物的光合效率。

植物生長激素是一類具有生理活性的微量有機化學物質(zhì)，在較低濃度下就能對植物生長產(chǎn)生顯著影響。沈德龍等［２１］的研究也證實，內(nèi)生細菌能通過分泌吲哚乙酸、赤霉素、脫落酸、細胞分裂素等生長激素類物質(zhì)刺激植物生長，本試驗通過高效液相色譜法，測得ＨＡＵＭ１具有較強的產(chǎn)吲哚乙酸能力，同樣說明了內(nèi)生菌ＨＡＵＭ１通過內(nèi)生定殖，提高了水稻內(nèi)激素總的分泌量，從而促進了其生長。

利用促生內(nèi)生菌這一優(yōu)勢菌種，開展以生物肥料為核心的經(jīng)濟環(huán)保型生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈，對于改善土壤環(huán)境污染問題和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。但是由于內(nèi)生細菌對宿主植物的作用有多個方面，而且機理尚未全部了解，因而只有加強這方面的研究，才能為其廣闊的應用前景提供有價值的理論依據(jù)。

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