秋葵根际微生物及内生菌的分离与鉴定

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240070

摘要/Abstract

摘要： 为研究秋葵根际微生物及内生菌的群落组成,采用稀释平板涂布法对秋葵根际土壤、根组织及茎组织中的微生物进行分离纯化,并采用形态特征、生理生化实验结合分子生物学鉴定的方法对分离出的菌株进行了鉴定。结果表明,秋葵根际土壤中微生物种类丰富,共分离到18种微生物,其中细菌数量最多,真菌次之,放线菌数量最少。根组织和茎组织中共分离到9种微生物,且与根际土壤所共有,表明秋葵根部及茎部内生菌与根际土壤微生物具有种属同源性。部分分离到的微生物如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)和普萨根瘤菌(Rhizobium pusense)具有固氮、解磷、产生生长素等功能,属益生菌。本实验为深入研究秋葵微生物分布及其在秋葵生长发育中的作用奠定了基础。

关键词: 秋葵, 根际微生物, 内生菌, 分离鉴定

Abstract:

In order to investigate the community composition of rhizosphere microorganisms and endophytes in okra, we used the spread plate method to isolate and purify the microorganisms in the rhizosphere soil, root tissue, and stem tissue of okra. The isolated strains were identified through morphological characteristics observation, physiological and biochemical tests combined with molecular biological identification. The results showed that the microbial species from rhizosphere soil of okra were abundant. A total of 18 species were identified, and the number of bacterial were the highest, followed by fungi, and the number of actinomycetes was the lowest. A total of 9 species were isolated and identified from root tissue and stem tissue of okra, and these microorganisms were common shared between okra tissue and rhizosphere soil, which indicated the species homology between the endophytes in the root tissue and stem tissue of okra and the microorganisms in the rhizosphere soil. Several isolated strains including Bacillus subtilis, Pseudomonas monteilii and Rhizobium pusense are able to fix nitrogen, dissolve phosphorus, and produce auxin that can benefit plant growth. Our study provides basis for deep study of distribution of microorganisms and their roles in the growth and development of okra.

Key words: okra, rhizosphere microorganism, endophyte, isolation and identification

中图分类号:

Q938
S649

欧阳恺, 谭思怡, 张伟松, 支庆庆. 秋葵根际微生物及内生菌的分离与鉴定[J]. 浙江农业科学, 2025, 66(5): 1072-1077.

OUYANG Kai, TAN Siyi, ZHANG Weisong, ZHI Qingqing. Isolation and identification of rhizosphere microorganisms and endophytes in okra[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2025, 66(5): 1072-1077.

图/表 6

参考文献 14

[1]	PHILIPPOT L, RAAIJMAKERS J M, LEMANCEAU P, et al. Going back to the roots: the microbial ecology of the rhizosphere[J]. Nature Reviews Microbiology, 2013, 11(11): 789-799.
[2]	BHATTACHARYYA P N, JHA D K. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): emergence in agriculture[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2012, 28(4): 1327-1350.
[3]	崔中利, 叶现丰, 张宇, 等. 根际微生物组组装与植物健康[J]. 微生物学杂志, 2022, 42(6): 1-9.
[4]	王红珠, 吴华芬, 吕高卿, 等. 耐铅植物内生菌的筛选及其促生机制研究[J]. 浙江农业科学, 2021, 62(4): 823-827.
[5]	COLLINGE D B, JENSEN B, JØRGENSEN H J. Fungal endophytes in plants and their relationship to plant disease[J]. Current Opinion in Microbiology, 2022, 69:102177.
[6]	HARDOIM P R, VAN OVERBEEK L S, VAN ELSAS J D. Properties of bacterial endophytes and their proposed role in plant growth[J]. Trends in Microbiology, 2008, 16(10):463-471.
[7]	任群利, 王苗, 李小兰, 等. 黄芪内生菌多样性及其次生代谢产物研究进展[J]. 中国饲料, 2022(15): 13-18.
[8]	邓爱华, 王云, 谢鹏, 等. 黄秋葵营养价值研究进展[J]. 农产品加工, 2020(14): 81-84.
[9]	赵娟, 刘涛, 潘磊, 等. 元阳梯田地方水稻品种根部内生菌及根际微生物的分离与鉴定[J]. 应用生态学报, 2015, 26(12): 3737-3745.
[10]	Buchanan R E. 伯杰细菌鉴定手册[M]. 8版. 中国科学院微生物研究所《伯杰细菌鉴定手册》翻组,中国科学院微生物研究所《伯杰细菌鉴定手册》翻译组,译. 北京: 科学出版社, 1984: 12.
[11]	张纪忠. 微生物分类学[M]. 上海: 复旦大学出版社, 1990: 12.
[12]	黄挺, 党俊杰, 陈洪满, 等. 生物有机肥中解磷菌和固氮菌的筛选与鉴定[J]. 广西科技大学学报, 2023, 34(1): 92-97, 111.
[13]	闫伟. 土默川平原盐碱化区域苜蓿根际促生菌的筛选及应用研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2022.
[14]	幸翀, 王淑珍, 王龙, 等. 辣椒叶际固氮菌分离筛选及抑菌活性[J]. 黑龙江农业科学, 2023(5): 62-66.

样本名称	微生物类型	菌落数/ (CFU·g^-1)	种数/ 种	菌株代码
根际土壤	细菌	5.7×10⁶	10	QX1~10
	放线菌	1.7×10⁴	1	QF1
	真菌	3.1×10⁴	7	QZ1~7
根组织	细菌	2.1×10⁵	5	QX2~4、
				QX6~7
	放线菌	1.0×10	1	QF1
	真菌	2.0×10³	2	QZ1、QZ7
茎组织	细菌	2.6×10⁴	1	QX2
	放线菌	—	0	—
	真菌	—	0	—

样本名称	微生物类型	菌落数/ (CFU·g^-1)	种数/ 种	菌株代码
根际土壤	细菌	5.7×10⁶	10	QX1~10
	放线菌	1.7×10⁴	1	QF1
	真菌	3.1×10⁴	7	QZ1~7
根组织	细菌	2.1×10⁵	5	QX2~4、
				QX6~7
	放线菌	1.0×10	1	QF1
	真菌	2.0×10³	2	QZ1、QZ7
茎组织	细菌	2.6×10⁴	1	QX2
	放线菌	—	0	—
	真菌	—	0	—

菌株代码	细菌拉丝	革兰氏染色	触酶	甲基红	运动性	形态	菌落特征
QX1	G⁺	G⁺	+	+	+	杆状	近圆形,微黄色,扁平,无光泽,不透明,边缘不整齐
QX2	G^-	G^-	+	-	-	杆状	圆形,灰白色,隆起,光滑,有光泽,湿润,边缘整齐
QX3	G^-	G^-	+	-	+	杆状	圆形,白色,扁平,光滑,无光泽,边缘整齐
QX4	G⁺	G⁺	+	+	+	杆状	圆形,黄色,隆起,光滑,有光泽,边缘整齐
QX5	G^-	G^-	+	+	+	杆状	圆形,乳白色,隆起,光滑,湿润,有黑色晕环,边缘整齐
QX6	G^-	G^-	+	-	-	杆状	圆形,灰白色,扁平,光滑,有光泽,湿润,边缘整齐
QX7	G^-	G^-	+	-	+	杆状	圆形,乳白色,扁平,光滑,无光泽,中间有白点,边缘整齐
QX8	G⁺	G⁺	+	-	-	杆状	圆形,白色,扁平,不透明,光滑,中间有白点,边缘整齐
QX9	G^-	G^-	+	+	+	杆状	圆形,黄色,隆起,光滑,湿润,边缘整齐
QX10	G^-	G^-	+	+	-	杆状	圆形,黄色,扁平,光滑,湿润,边缘整齐
QF1	G⁺	G⁺	+	-	-	杆状	圆形,黄色,隆起,光滑,湿润,边缘整齐

菌株代码	细菌拉丝	革兰氏染色	触酶	甲基红	运动性	形态	菌落特征
QX1	G⁺	G⁺	+	+	+	杆状	近圆形,微黄色,扁平,无光泽,不透明,边缘不整齐
QX2	G^-	G^-	+	-	-	杆状	圆形,灰白色,隆起,光滑,有光泽,湿润,边缘整齐
QX3	G^-	G^-	+	-	+	杆状	圆形,白色,扁平,光滑,无光泽,边缘整齐
QX4	G⁺	G⁺	+	+	+	杆状	圆形,黄色,隆起,光滑,有光泽,边缘整齐
QX5	G^-	G^-	+	+	+	杆状	圆形,乳白色,隆起,光滑,湿润,有黑色晕环,边缘整齐
QX6	G^-	G^-	+	-	-	杆状	圆形,灰白色,扁平,光滑,有光泽,湿润,边缘整齐
QX7	G^-	G^-	+	-	+	杆状	圆形,乳白色,扁平,光滑,无光泽,中间有白点,边缘整齐
QX8	G⁺	G⁺	+	-	-	杆状	圆形,白色,扁平,不透明,光滑,中间有白点,边缘整齐
QX9	G^-	G^-	+	+	+	杆状	圆形,黄色,隆起,光滑,湿润,边缘整齐
QX10	G^-	G^-	+	+	-	杆状	圆形,黄色,扁平,光滑,湿润,边缘整齐
QF1	G⁺	G⁺	+	-	-	杆状	圆形,黄色,隆起,光滑,湿润,边缘整齐

序号	菌株代码	最高同源性菌种	同源性/%	来源
1	QX1	枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)	100	NR112116.2
2	QX2	皮氏不动杆菌(Acinetobacter pittii)	100	NR117621.1
3	QX3	蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)	100	NR114224.1
4	QX4	乙酰微小杆菌(Exiguobacterium acetylicum)	100	NR043479.1
5	QX5	危险罗尔斯通氏菌(Ralstonia insidiosa)	99	NR025242.1
6	QX6	土壤不动杆菌(Acinetobacter soli )	99	NR044454.1
7	QX7	普萨根瘤菌(Rhizobium pusense)	100	NR116874.1
8	QX8	黏着剑菌(Ensifer adhaerens)	99	NR114539.1
9	QX9	新疆鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas xinjiangensis)	97	NR108386.1
10	QX10	叔碳栖水菌(Aquincola tertiaricarbonis)	99	NR043913.1
11	QF1	产脲类节杆菌(Paenarthrobacter ureafaciens)	99	NR029281.1
12	QZ1	不规则毛霉菌(Mucor irregularis)	98	NR172288.1
13	QZ2	新黄曲霉(Aspergillus neoflavipes)	100	NG062800.1
14	QZ3	多育曲霉(Aspergillus proliferans)	99	NG064802.1
15	QZ4	烟曲霉(Aspergillus fumigatus)	99	NR121481.1
16	QZ5	铜绿霉菌(Talaromyces aerugineus)	100	NG062662.1
17	QZ6	阿拉近华支曲霉(Clonostachys aranearum)	99	NR165993.1
18	QZ7	假偏转曲霉(Aspergillus pseudodeflectus)	97	NR135372.1