水稻根际土壤解磷菌的筛选研究

曹熙 赵欢 任晓珍 刘慧

摘 要 磷元素是植物中各种生物分子的重要组成成分，同时在植物的代谢及生命活动中扮演重要角色，农业生产中施用磷肥，磷元素大部分以难溶性磷盐状态存在，但只有少数可溶性磷能够被植物吸收利用。解磷菌可将难溶性磷酸盐转变为可被植物吸收的可溶性盐，促进植物生长。本研究拟从植物根际土壤中筛选具有溶磷效果的微生物，对其解磷能力进行评估，为水稻生长过程中施用微生物肥料的研究奠定理论基础。

关键词 解磷菌;筛选;根际土壤

磷元素是农作物生长的重要限制因素，农业生产中施用磷肥以提高作物产量[1]，但由于70%的可溶性磷肥施用后与土壤中铁、铝等离子结合形成难溶性磷酸盐，植物难以利用，制约植物的生长[2]，而加大磷肥施用量不仅造成资源浪费，同时会对环境造成污染。研究表明，解磷菌能够将难溶状态的磷转化成可溶性磷而被植物所吸收利用[3]。水稻是我国主要的粮食作物，东北地区为水稻主产地之一同样也面临着土壤缺磷的问题，因此，从水稻根际土壤中筛选出高效解磷菌，制成生物肥料进行施用，对于提高水稻产量具有重要的意义和研究价值。

1材料与方法

1.1 试验材料

（1）土壤样品

本实验所用水稻根际土壤来自于黑龙江省肇源县水稻种植基地。

1.2 试验方法

（1）水稻根际解磷微生物的富集与分离

用分析天平称取土壤样品10.0g加入到100mL无机磷培养基中，在30℃，180r/min条件下震荡2周进行第一次菌种富集。用移液枪吸取1mL富集后的菌种加入到新鲜的100mL无机磷培养基中，再次在30℃，180r/min的条件下震荡2周进行第二次菌种富集，共富集3次后分离菌体。

（2）水稻根际解磷微生物解磷效能测定

样品磷含量的测定方法参照钼锑抗比色法[4]。

（3）水稻根际解磷菌菌种的鉴定

使用DNA提取試剂盒对筛选菌体进行DNA提取，PCR扩增其16sDNA后进行使用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行系统检测，基因测序，将得到的序列在NCBI上经BLAST程序比对，调取相关数据库中相似度较高的序列，对菌株进行分类鉴定。

2结果与分析

2.1 解磷菌的筛选

本实验所用水稻根际土壤来自于黑龙江省肇源县水稻种植地土壤样品，利用含有磷酸三钙、羟基磷灰石为磷源的选择性培养基，经过多次富集与画线分离，最终筛选出6株有明显溶磷圈的菌株，选择这6株磷酸三钙解磷菌作为主要的研究对象。

2.2 解磷菌解磷能力测定

标准曲线：y=0.4620x-0.0027，R2=0.9985。其中y为在700nm波长下发酵液的吸光度，x为发酵液中的可溶性磷的含量。

将上述6株解磷菌菌株接种到无机磷液体培养基中，28℃培养5d后测定培养液的可溶性磷含量，结果图1所示。

2.3 水稻根际解磷菌的菌种鉴定

根据16SrDNA的测序结果在NCBI上经BLAST程序比对，所得出1-6号菌体分别是：胶质芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、肠杆菌属、根瘤农杆菌、巨大芽孢杆菌、假单胞菌。

3结束语

通过溶磷圈初筛及解磷菌解磷能力测定，获得的六株菌株均具备解磷能力，其中经鉴定为巨大芽孢杆菌的5号菌株解磷能力最强，溶磷量达到225.59mg/L，肠杆菌属和假单胞菌次之，其余菌属解磷能力相对较弱。通过实验证实了土壤中解磷微生物的含量丰富，此外据文献报道一些解磷微生物同时还可具备固氮、分解土壤中有机磷农药及促进植物生长等多重功效[5]，可供人们开发和利用，本实验筛选出的菌株具备较高的应用价值，为微生物肥料的制备奠定了基础，今后可在菌株保存，提高解磷能力等多方面进行深入研究探索。

参考文献

[1] 唐勇，陆玲，杨启银，等.解磷微生物及其应用的研究进展[J].天津农业科学，2001，7（2）：1-5.

[2] 冯月红，姚拓，龙瑞军.土壤解磷菌研究进展[J].草原与草坪，2003（1）：3-7.

[3] 钟传青，曹广祥，黄为一.解磷微生物的分离与筛选[J].山东建筑大学学报，2014（3）：235-239.

[4] 孙亚凯.功能性微生物菌株的筛选及组合菌群活性研究[D].天津：天津大学，2006：6-10.

[5] 李梦娇，彭晟，徐绍忠，等.克雷伯氏菌在农业与环境治理上的应用[J].生物技术进展，2014，4（6）：415-420.