擬投稿《中國(guó)蔬菜》,格式已經(jīng)按照期刊要求修改好

1、論文手稿，尚未投稿，網(wǎng)絡(luò)修改，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載擬投稿中國(guó)蔬菜，格式已經(jīng)按照期刊要求修改好。短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX對(duì)番茄促長(zhǎng)作用的研究基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金項(xiàng)目（31370059），福建省自然基金項(xiàng)目（2014J06012），農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（2012GB2C400218），農(nóng)業(yè)部引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)項(xiàng)目（2011-G25）作者簡(jiǎn)介：車建美（1977-），女，山東省乳山市人，副研究員，博士，研究方向?yàn)槲⑸锷锛夹g(shù)、微生物保鮮。TelE-mail：chejm2002163. com。*通訊作者：劉波（1957-），男，福建省惠安縣人，研究員，

2、博士，研究方向?yàn)槲⑸锷锛夹g(shù)與農(nóng)業(yè)生物藥物。TelE-mail：fzliubo；車建美 劉波* 郭慧慧 劉國(guó)紅 葛慈斌 劉丹瑩（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所，福建 福州，350003）摘 要 在盆栽條件下，研究了短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX噴施對(duì)番茄植株生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX的菌體、發(fā)酵上清液及發(fā)酵液噴施的番茄幼苗葉片數(shù)明顯增加，莖長(zhǎng)和莖粗也顯著高于對(duì)照組。其中，經(jīng)菌體處理的番茄幼苗莖最長(zhǎng)，為24.18 cm，葉片數(shù)最多，經(jīng)發(fā)酵液處理的番茄幼苗莖最粗，為4.78 mm。短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX還可以

3、促進(jìn)葉綠素和類胡蘿卜素含量的增加，其中，發(fā)酵上清液處理的番茄幼苗葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量最高，比對(duì)照分別提高了104.5%、136.0%和102.7%。關(guān)鍵詞 番茄 短短芽胞桿菌 生長(zhǎng) 葉綠素Effect of Brevibacillus brevis FJAT-0809-GLX on promotion of Tomato Plant GrowthChe Jianmei, Liu Bo*, Guo Huihui, Liu Guohong, Ge Cibin, Liu Danying（Agricultural Bio-Resource Research Institute, Fujian

4、Academy of Agricultural Sciences, Fujian Fuzhou, 350003, China)Abstract A pot experiment was carried out to study the effect of Brevibacillus brevis FJAT-0809-GLX on the growth of tomato plant. The results showed that the numbers of leaves were much increased using the bacterial cells, fermentation

5、supernatant and fermented liquid, respectively. Both the stem length and stem diameter were also significantly higher than those of control. The stem of tomato plant treated by bacteria cells was longest and the numbers of leaves were most than those of other treatment groups. Brevibacillus brevis F

6、JAT-0809-GLX significantly enhanced chlorophyll and carotenoids contents. It was showed that chlorophyll and carotenoids contents were highest treated by the fermentation supernatant than those of other treatment groups. Compared with those of control, chlorophyll a, b and carotenoids contents were

7、increased by 104.5%, 136.0% and 102.7%, respectively. Key words Tomato，Brevibacillus brevis，Growth，Chlorophyll近年來(lái)，隨著化學(xué)肥料和農(nóng)藥的大量使用，出現(xiàn)了許多環(huán)境問(wèn)題，如大量不可再生能源浪費(fèi)、土壤板結(jié)、農(nóng)作物品質(zhì)降低、土壤肥力下降及農(nóng)田有機(jī)質(zhì)不足等1。進(jìn)而出現(xiàn)了提倡使用生物肥料、作物輪作、作物秸稈、畜禽糞肥、豆科植物、綠肥、非農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物及機(jī)械耕作等保持土壤生產(chǎn)力的有機(jī)農(nóng)業(yè)2。微生態(tài)肥料是指由單一或多種特定功能菌株，通過(guò)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的能為植物提供有效養(yǎng)分或防治植物病蟲(chóng)害的微生物制劑3

8、。研究者們一般認(rèn)為其可通過(guò)產(chǎn)植物激素、非共生固氮及拮抗作用等促進(jìn)植物的生長(zhǎng)4-6。以往的研究表明，根際接種微生物或是結(jié)合葉面噴施可刺激蘋(píng)果、高灌木藍(lán)莓及覆盆子等水果的生長(zhǎng)，并增加其產(chǎn)量7-10。短短芽胞桿菌（Brevibacillus brevis）是從芽胞桿菌屬分立出的一個(gè)獨(dú)立的屬，該屬細(xì)菌細(xì)胞呈桿狀，（0.70.9）µm×（35）µm，革蘭氏陽(yáng)性或可變，以周生鞭毛運(yùn)動(dòng)，在膨大孢囊內(nèi)含橢圓形芽孢，菌落平整、光滑，無(wú)可溶色素11。其具有分泌蛋白能力強(qiáng)、胞外蛋白酶活性低等優(yōu)點(diǎn)，是分泌表達(dá)蛋白較理想的宿主12。另外，其在環(huán)保、生防、化工、食品等方面也得到了很好的應(yīng)用。

9、如可作用于原油，通過(guò)氧化過(guò)程將高碳原油烴降解成低碳烴，提高原油的采收率13；可抑制尖孢鐮刀菌、香蕉枯萎病菌、棉花立枯病菌及黃萎病菌等的生長(zhǎng)14-17；可誘導(dǎo)煙草的系統(tǒng)抗性，增強(qiáng)煙草的抗病能力17，但其作為微生態(tài)肥料的應(yīng)用未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX為本實(shí)驗(yàn)室篩選得到的菌株，試驗(yàn)表明該菌株對(duì)不同植物和動(dòng)物病原菌具有很好的抑制作用18，同時(shí)，該菌株對(duì)龍眼、枇杷等果實(shí)具有較好的保鮮效果18,19。為觀察短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX是否具有其它用途，拓展其應(yīng)用范圍，本研究采用葉面噴施短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX菌體、發(fā)酵液及發(fā)酵上清液于番茄幼苗植株上，觀

10、察其對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)性狀及生理特性的影響，為其田間葉面噴施應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。1 材料與方法1.1 試驗(yàn)材料供試短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX為本實(shí)驗(yàn)室保存。供試幼小番茄幼苗植株和土壤均從廈門如意生物科技公司購(gòu)買。供試培養(yǎng)基：每升培養(yǎng)基中含牛肉膏0.5%，蛋白胨0.3%，蔗糖1%，酵母提取物0.5%，氯化鈣0.5%，可溶性淀粉1%，pH7.0。試驗(yàn)所用乙醇及碳酸鈣粉末均為分析純。1.2 試驗(yàn)方法1.2.1菌株發(fā)酵從凍存管中取10 µL菌液于NA平板中，劃線，30 培養(yǎng)24 h。用滅菌牙簽挑取單菌落于50 mL液體培養(yǎng)基中，30 、170 rpm培養(yǎng)24 h。以1%的接種量向裝液量

11、為200 mL的1 L三角瓶中加入上述發(fā)酵液，30 、170 rpm培養(yǎng)48 h。1.2.2番茄幼苗的處理從廈門如意生物科技公司購(gòu)買大小一致的番茄幼苗（品種名：金石王），于室內(nèi)種植7 d后，進(jìn)行噴施處理，期間每?jī)商鞚惨淮嗡?。?個(gè)處理，分別為菌體（稀釋100倍，1×108 cfu/mL）、發(fā)酵上清液（稀釋100倍）、發(fā)酵液（稀釋100倍）、培養(yǎng)基（稀釋100倍）及無(wú)菌水。每個(gè)處理10盆，每盆3株番茄幼苗。1.2.3番茄幼苗生長(zhǎng)性狀測(cè)定噴施14 d后，測(cè)量莖長(zhǎng)、莖粗、根長(zhǎng)及葉片數(shù)。采用直尺測(cè)量莖長(zhǎng)及根長(zhǎng)，采用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗。1.2.4番茄幼苗葉綠素含量測(cè)定取噴施14 d的新鮮番茄植株

12、葉片，剪碎（去掉中脈），混勻，稱取0.25 g，分別放入研砵中，加入少量碳酸鈣粉末及2-3 mL 95%乙醇，勻漿，再加乙醇10 mL，繼續(xù)研磨至組織變白，靜置3-5 min，過(guò)濾至25 mL棕色容量瓶中，最后用乙醇定容至25 mL，搖勻；取葉綠體色素提取液于比色杯內(nèi)，以95%乙醇為空白，分別在665 nm，649 nm，470 nm下測(cè)定吸光度A665，A649，A470。參考張彥研究中的公式計(jì)算葉綠素a、b和類胡蘿卜素的濃度（mg/L）20。2 結(jié)果與分析2.1 短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)性狀的影響2.1.1 對(duì)番茄幼苗莖長(zhǎng)的影響經(jīng)菌體處理的番茄幼苗莖最長(zhǎng)，為24

13、.18 cm。隨后依次為上清液、發(fā)酵液、培養(yǎng)基和無(wú)菌水處理組，莖的長(zhǎng)度分別為21.20 cm、20.32 cm、16.18 cm及15.06 cm（圖1）。經(jīng)DPS v7.05分析，在5%顯著水平下，經(jīng)菌體、發(fā)酵上清液及發(fā)酵液處理的番茄幼苗莖長(zhǎng)顯著高于對(duì)照組（培養(yǎng)基和無(wú)菌水處理組）。bbaaa圖1不同處理番茄幼苗莖長(zhǎng)生長(zhǎng)情況2.1.2 對(duì)番茄幼苗葉片數(shù)的影響經(jīng)菌體處理的番茄幼苗葉片數(shù)最多，為6片。隨后依次為發(fā)酵上清液、發(fā)酵液、培養(yǎng)基和無(wú)菌水，平均葉片數(shù)分別為5.80片、5.4片、5.2片及4.9片（圖2）。經(jīng)DPS v7.05分析，在5%顯著水平下，經(jīng)菌體、發(fā)酵上清液及發(fā)酵液處理的番茄幼苗葉片

14、數(shù)顯著多于經(jīng)無(wú)菌水處理的，而經(jīng)菌體處理的番茄幼苗葉片數(shù)顯著多于經(jīng)培養(yǎng)基和無(wú)菌水處理的。cbcabcaba圖2不同處理番茄幼苗葉片數(shù)情況2.1.3 對(duì)番茄幼苗莖粗的影響經(jīng)發(fā)酵液處理的番茄幼苗莖最粗，為4.78 mm，隨后依次為菌體、上清液、培養(yǎng)基和無(wú)菌水處理的番茄幼苗，其莖粗分別為4.51 mm、4.31 mm、3.92 mm及3.83 mm（圖3）。經(jīng)DPS v7.05分析，在5%顯著水平，經(jīng)菌體、發(fā)酵上清液及發(fā)酵液處理的番茄幼苗莖粗顯著高于經(jīng)無(wú)菌水處理組，而經(jīng)發(fā)酵液和菌體處理的番茄幼苗莖粗顯著高于經(jīng)培養(yǎng)基和無(wú)菌水處理組。abbcdcda圖3不同處理番茄幼苗莖粗生長(zhǎng)情況2.1.4 對(duì)番茄幼苗葉

15、片顏色的影響處理14 d后，各處理番茄幼苗生長(zhǎng)的整體情況和葉片生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖4和圖5。經(jīng)菌體、發(fā)酵上清液及發(fā)酵液處理的番茄幼苗長(zhǎng)的更高，葉片更加濃綠；經(jīng)培養(yǎng)基和無(wú)菌水處理的番茄幼苗長(zhǎng)的比較矮小，葉片顏色則偏黃。無(wú)菌水培養(yǎng)基發(fā)酵液發(fā)酵上清液菌體圖4 不同處理番茄幼苗的生長(zhǎng)情況培養(yǎng)基無(wú)菌水菌體發(fā)酵液發(fā)酵上清液發(fā)酵液發(fā)酵上清液無(wú)菌水培養(yǎng)基菌體圖5 不同處理番茄幼苗葉片的生長(zhǎng)情況2.2 短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX對(duì)番茄幼苗葉綠素含量的影響對(duì)于葉綠素a的含量，發(fā)酵液處理組為1349.31 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高689.88 mg/g，提高率為104.5%，發(fā)酵上清液處理組為1480.6

16、7 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高821.04 mg/g，提高率為124.5%，菌體處理組為1238.74 mg/g，比無(wú)菌水對(duì)照組高666.7 mg/g，提高率為116.5%（圖6）。對(duì)于葉綠素b的含量（圖7），發(fā)酵液處理組為525.10 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高302.62 mg/g，提高率為136.0%，發(fā)酵上清液處理組為552.75 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高330.27 mg/g，提高率為148.4%，菌體處理組為486.47 mg/g，比無(wú)菌水對(duì)照組高275.45 mg/g，提高率為130.5%。對(duì)于類胡蘿卜素的含量，發(fā)酵液處理組為281.96 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理

17、組高142.84 mg/g，提高率為102.7%，發(fā)酵上清液處理組為297.12 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高158 mg/g，提高率為113.6%，菌體處理組為248.91 mg/g，比無(wú)菌水對(duì)照組高134.69 mg/g，提高率為117.9%（圖8）。對(duì)于總?cè)~綠素，含量而言，發(fā)酵液處理組為1919.41 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高1037.31 mg/g，提高率為117.6%，發(fā)酵上清液處理組為2033.42 mg/g，比培養(yǎng)基對(duì)照處理組高1151.32 mg/g，提高率為130.5%，菌體處理組為1725.21 mg/g，比無(wú)菌水對(duì)照組高942.15 mg/g，提高率為120.3%

18、（圖9）。bbaaa圖6不同處理番茄幼苗葉綠素a含量bbaaa圖7不同處理番茄幼苗葉綠素b含量bbaaa圖8不同處理番茄幼苗類胡蘿卜素含量bbaaa圖9不同處理番茄幼苗總?cè)~綠素含量總體而言，經(jīng)短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX發(fā)酵液、上清液和菌體噴施的番茄幼苗葉片中葉綠素的總濃度和總含量均大于對(duì)照組無(wú)菌水和培養(yǎng)基處理的番茄幼苗葉片，其中發(fā)酵上清液處理的葉片中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素以及總?cè)~綠素的濃度及含量最高，發(fā)酵液處理組次之。3 討論微生態(tài)肥料因其具有活化并促進(jìn)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、產(chǎn)生多種生理活性物質(zhì)刺激調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、產(chǎn)生抑菌作用間接促進(jìn)植物生長(zhǎng)及提高植物抗逆性等優(yōu)勢(shì)得到越來(lái)越多

19、的關(guān)注21,1。目前，微生態(tài)肥料的研究主要集中在枯草芽胞桿菌22、乳酸菌23、酵母菌22,23等菌株上，關(guān)于短短芽胞桿菌可促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)的研究，目前未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。冀宇婷等（20？）的研究表明枯草芽胞桿菌、沼澤紅假單胞菌、乳酸菌、假絲酵母菌單一菌種微生態(tài)葉面肥對(duì)小麥生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用22；又如張?chǎng)┚暗龋?0？）的研究表明由乳酸菌、酵母菌、芽胞桿菌和沼澤紅假單胞菌組成的微生態(tài)葉面肥對(duì)翠菊和鼠尾草的生長(zhǎng)都具有明顯的促進(jìn)作用23 ，與對(duì)照噴灑水相比，翠菊的葉片長(zhǎng)和葉片數(shù)較對(duì)照組增幅分別達(dá)到60%和7%，鼠尾草的葉片長(zhǎng)和葉片數(shù)較對(duì)照組增幅分別達(dá)到67%和33%。本試驗(yàn)的結(jié)果表明短短芽胞桿菌微生物葉面

20、肥具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。葉面噴施短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX菌體、發(fā)酵液和上清液均可促進(jìn)番茄幼苗莖長(zhǎng)、莖粗及葉片的生長(zhǎng)；同時(shí)，還可促使番茄葉片中的葉綠素含量顯著增加，發(fā)酵液處理后番茄葉片葉綠素a、b和類胡蘿卜素分別比對(duì)照提高了104.5%、136.0%和102.7%，比李瑞海等（20？）研究的混合葉面肥（混合氨基酸、蕓苔素內(nèi)酯、表面活性劑、微量元素）效果有所提高，在盆栽條件下，噴施不同葉面肥可提高番茄葉片葉綠素含量及光合速率21，與對(duì)照相比, 各葉面肥處理葉綠素的含量增加4.5%23.4%。目前對(duì)于微生態(tài)肥料的作用機(jī)理尚不太清晰。有的學(xué)者認(rèn)為植物促生長(zhǎng)微生物通過(guò)葉施方式作用于植物時(shí)

21、，其作用機(jī)理是通過(guò)固定氮?dú)鈦?lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)和增加產(chǎn)量24。另外，有報(bào)道認(rèn)為微生態(tài)葉面肥中的植物促生長(zhǎng)菌能夠調(diào)節(jié)植物的內(nèi)源性激素，或產(chǎn)生外源性激素（如乙烯和生長(zhǎng)素）25，從而改善植物代謝、減少病害并促進(jìn)植物生長(zhǎng)26。對(duì)短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)的機(jī)理還有待于進(jìn)一步探究。當(dāng)前，隨著人們對(duì)綠色農(nóng)業(yè)及綠色食品的關(guān)注，微生態(tài)肥料作為一種有機(jī)活體肥料，具有見(jiàn)效快、持效時(shí)間長(zhǎng)、安全無(wú)害和消除農(nóng)藥殘留等優(yōu)點(diǎn)27，正逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)，因而其的開(kāi)發(fā)和研究具有很大的潛力。本試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)一步豐富了微生態(tài)肥料資源，對(duì)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用，同時(shí)，也擴(kuò)大了短短芽胞桿菌的應(yīng)用范圍。參考

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