Identification of Polygonum viviparum endophytic bacteria Z5 and determination of thecapacity to secrete IAA and antagonistic capacity towards pathogenic fungi

Abstract

Abstract: The study is focused on Polygonum viviparum endophytic bacteria Z5. Salkowski colorimetric determination and confronting cultivation on PDA plates experiment have been used to determine the capacity of Z5 to secrete IAA and Antibacterial spectrum of Pathogenic fungi of Z5. Physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA gene sequence analysis have also been used to identify Z5. The results showed that the concentration of IAA secreted by Z5 in the medium containing 100 mg/L tryptophan King is 68.62 mg/L, and the concentration of the one without tryptophan King is 5.14 mg/L. Z5 can inhibit Pathogenic fungi, such as Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum (rape strain), Alternaria solani, Botrytis cinerea, Exserohilum turcicum, Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum f.sp.melonis, showing that Z5 has a wider Antibacterial spectrum. Z5 is Rod-shaped with a size of 1.65-3.34 μm × 0.46-0.71 μm, Gram-positive, and can produce spore in the center. Physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA gene sequence analysis show that Z5 is Bacillus subtilis. The study will provide evidences for the exploration and utilization of promoting growth and Antibacterial endophytic bacteria in alpine meadow and it will also provide strain resource for making economical and environment-friendly Biopesticides.

CLC Number:

Q949.3

LI Zhen-dong, CHEN Xiu-rong, LI Peng, MAN Bai-ying. Identification of Polygonum viviparum endophytic bacteria Z5 and determination of thecapacity to secrete IAA and antagonistic capacity towards pathogenic fungi[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2010, 19(2): 61-68.

References

[1] 胡健, 蒋勤军, 韩烈保, 等. 草坪草病原菌的抗药性现状及研究进展[J]. 草业学报, 2009, 18(2): 194-203.
[2] Promputtha I, Lumyong S, Dhanasekaran V, et al. A phylogenetic evaluation of whether endophytes become saprotrophs at host senescence[J]. Microbial Ecology, 2007, 53(4): 579-590.
[3] 杨海莲, 孙晓璐, 宋未, 等. 水稻内生阴沟肠杆菌MR12的鉴定及其固氮和防病作用研究[J]. 植物病理学报, 2001, 31(1): 92-93.
[4] 崔林, 孙振, 孙福在, 等. 马铃薯内生细菌的分离及环腐病拮抗菌的筛选鉴定[J]. 植物病理学报, 2003, 33(4): 353-358.
[5] 龙良鲲, 肖崇刚, 窦彦霞. 防治番茄青枯病内生细菌的分离与筛选[J]. 中国蔬菜, 2003, (2): 19-21.
[6] 林玲, 张爱香, 金中时, 等. 生防细菌与黄腐酸绿源宝促进棉花生长及防治黄萎病的效果[J]. 江苏农业学报, 2006, 22(2): 122-126.
[7] 何红, 蔡学清, 洪永聪, 等. 辣椒内生细菌的分离及拮抗菌的筛选[J]. 中国生物防治, 2002, 18(4): 171-175.
[8] 何劲, 雷帮星, 康冀川, 等. 石斛抗真菌内生细菌的筛选及其抗菌特性的初步研究[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2009, 31(6): 92-96.
[9] 古力山·买买提, 赵国玉, 吾甫尔·米吉提. 一株蓝麻黄内生细菌的分离鉴定和抑菌活性研究[J]. 食品科学, 2009, (13): 179-182.
[10] 饶小莉, 沈德龙, 李俊, 等. 甘草内生细菌的分离及拮抗菌株鉴定[J]. 微生物学通报, 2007, (4): 700-704.
[11] 曾庆桂, 朱笃, 颜日明, 等. 一株拮抗真菌的蛇足石杉内生细菌分离鉴定及培养条件优化[J]. 微生物学通报, 2008, 35(4): 512-518.
[12] 何红, 欧雄常, 王立才, 等. 红树内生海洋细菌CⅢ-1菌株对辣椒青枯病的防病效果[J]. 植物保护学报, 2008, 35(6): 497-500.
[13] 王涛, 游玲, 魏琴, 等. 油樟内生细菌的多样性及抑制植物病原菌初步研究[J]. 西北林学院学报, 2009, 24(2): 97-100.
[14] 龚明福, 林世利, 贺江舟, 等. 苦豆子内生细菌的分离及拮抗菌的筛选[J]. 塔里木大学学报, 2006, 18(4): 68-70.
[15] 郭小炜, 冯俊涛, 易晓华, 等. 大花金挖耳内生菌的分离及抑菌活性筛选[J]. 西北植物学报, 2007, 27(2): 377-383.
[16] Chen C, Bauske E M, Musson G, et al. Biological control of Fusarium wilton cotton by use of endophytic bacteria[J]. Biological Control, 1995, 5(1): 83-91.
[17] 李进荣, 段玉玺, 陈立杰, 等. 大豆根瘤内生细菌对大豆胞囊线虫影响研究[J]. 大豆科学, 2005, 24(2): 154-156.
[18] Surette M A, Sturz A V. Bacterial endophytes in processing carrots (Daucus carota L. var. sativus): Their localization, population density, biodiversity and their effects on plant growth[J]. Plant and Soil, 2003, 253: 381-390
[19] 沈萍, 闫淑珍, 陈双林, 等. 具ACC脱氨酶活性的植物内生细菌对辣椒的促生作用和对疫霉病的防治作用[J]. 植物保护学报, 2008, 35(1): 28-32.
[20] 张彩霞, 胡凤祖. 珠芽蓼果实营养成分分析[J]. 天然产物研究与开发, 2005, (5): 614-616.
[21] 王一峰, 杨文玺, 王春霞, 等. 甘肃野生药用植物珠芽蓼[J]. 中兽医医药杂志, 2005, (2): 24-26.
[22] 张彩霞, 李玉林, 胡凤祖. 珠芽蓼果实化学成分研究[J]. 西北植物学报, 2005, (2): 386-387.
[23] 陈仕江, 马开森, 钟国跃. 珠芽蓼抗超氧自由基作用研究[J]. 西南农业学报, 2005, (1): 33-35.
[24] 蔡仲军, 陈仕江, 马开森, 等. 珠芽蓼清除羟自由基作用研究[J]. 中国药物与临床, 2004, (2): 96-98.
[25] 满百膺, 陈秀蓉, 李振东. 高寒牧草内生细菌分离培养条件的优化[J]. 草原与草坪, 2008, (5): 27-30.
[26] 奥斯伯F, 布伦特R, 金斯顿R E, 等. 精编分子生物学实验指南[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 39-40.
[27] 方中达. 植病研究方法(第三版)[M]. 北京: 中国农业出版社, 1998: 110, 182-183.
[28] Glickmann E, Dessaux Y. A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1995, 619(2): 793-796.
[29] 张茹, 李金花, 柴兆祥, 等. 甘肃河西马铃薯根际生防木霉菌对接骨木镰刀菌的拮抗筛选及鉴定[J]. 草业学报, 2009, 18(2): 138-145.
[30] 布坎南R E, 吉本斯N E. 伯杰细菌鉴定手册[M]. 北京: 科学出版社, 1984: 729-748.
[31] 东秀珠, 蔡妙英. 常见细菌系统鉴定手册[M]. 北京: 科学出版社, 2001: 62-65, 353-412.
[32] 李法峰, 平淑珍, 苏宝林, 等. 粪产碱菌的Tn5转座诱变及吲哚乙酸生物合成特性的研究[J]. 微生物学报, 2000, 40(5): 551-555.
[33] 李鹏, 陈秀蓉, 李振东, 等. 乳白香青分泌吲哚乙酸内生细菌的16S rDNA鉴定[J]. 草原与草坪, 2009, (2): 6-10.
[34] 郑元元, 岳海涛, 石在强, 等. 盐胁迫下解盐促生细菌Rs-5和Rs-198促进棉花种子发芽的机理探讨[J]. 中国农业科学, 2008, 41(5): 1326-1332.
[35] 郑国华, 牛先前, 方树民. 冰核细菌对枇杷幼果中内源激素的影响[J]. 热带作物学报, 2009, 30(3): 259-263.
[36] 吴俊江, 刘丽君, 高明杰, 等. 不同抗性大豆品种(系)接种灰斑病1、7号生理小种后内源激素变化规律的研究[J]. 大豆科学, 2001, 20(1): 14-17.
[37] 齐东梅, 梁启美, 惠明, 等. 棉花枯萎、黄萎病拮抗芽孢杆菌的抗菌蛋白特性[J]. 微生物学通报, 2005, 32(4): 42-46.
[38] 韦红群, 邓建珍, 曹建华, 等. 柱花草根系与根际微生物类群的研究[J]. 草业科学, 2009, 26(1): 69-73.
[39] 木合塔尔·艾买提, 刘杏忠, 沈崇尧. 新疆牧草病害新记录[J]. 中国农业大学学报, 1993, 19(2): 124.
[40] 王生荣, 郑华平, 何冬云, 等. 天祝高寒草原草地植物黑粉病调查研究[J]. 草业学报, 2008, 9(1): 37-42.
[41] 侯金伟, 南志标. 植物病原真菌对土壤种子库的影响[J]. 草业学报, 2009, 18(4): 241-250.
[42] 孔庆科, 丁爱云. 内生菌作为生防因子的研究进展[J]. 山东农业大学学报(自然科学版), 2001, 32(2): 256-260.
[43] 赵国玉, 古力山·买买提, 吾甫尔·米吉提. 准噶尔乌头中一株农作物致病菌拮抗菌的分离及鉴定[J]. 生物技术, 2009, 19(3): 48-51.