自毒物质对羟基苯甲酸降解细菌ZH2的分离与应用

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2020-0115

农学学报 ›› 2021, Vol. 11 ›› Issue (7): 84-91.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2020-0115

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自毒物质对羟基苯甲酸降解细菌ZH2的分离与应用

肖蓉¹(), 邓舒¹, 赵菁², 张春芬¹, 聂园军³, 曹秋芬²()

¹山西农业大学果树研究所,太原 030031
²山西农业大学生命科学学院,太原 030031
³山西农业大学经济管理学院,太原 030031

收稿日期:2020-07-01 修回日期:2020-09-09 出版日期:2021-07-20 发布日期:2021-08-04
通讯作者: 曹秋芬 E-mail:xiaorongzhujian@126.com;qiufengcao@163.com
作者简介:肖蓉,女,1983年出生,重庆忠县人,副研究员,硕士,研究方向：园艺植物重茬机理及防治。通信地址：030031 山西省太原市小店区龙城大街79号农科院果树所,Tel：0351-7639478,E-mail： xiaorongzhujian@126.com。
基金资助:
山西省农业科学院科技自主创新能力提升工程项目“温室土壤消毒功能性复合微生物的研究”(2017zzcx-22);山西省科技厅省基础研究项目青年基金“草莓炭疽病高效拮抗菌的分子辅助筛选”(2015021164)

An Autotoxicity p-Hydroxybenzoic Acid-degrading Strain ZH2: Isolation and Application

Xiao Rong¹(), Deng Shu¹, Zhao Jing², Zhang Chunfen¹, Nie Yuanjun³, Cao Qiufen²()

¹Pomology Institute, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031, Shanxi, China
²College of Life Sciences, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031, Shanxi, China
³College of Economics and Management, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031, Shanxi, China

Received:2020-07-01 Revised:2020-09-09 Online:2021-07-20 Published:2021-08-04
Contact: Cao Qiufen E-mail:xiaorongzhujian@126.com;qiufengcao@163.com

摘要/Abstract

摘要：

自毒物质是造成植物连作障碍的主要因子,研究旨在筛选能够降解土壤中自毒物质的细菌。采用选择性分离方法从土壤中筛选自毒物质对羟基苯甲酸降解菌;结合形态特征、生理生化特征和16S rRNA测序鉴定菌种;采用紫外分光光度法测定菌株降解对羟基苯甲酸能力,并通过盆栽实验验证解毒效果。结果表明,分离到1株有降解对羟基苯甲酸能力的菌株,编号ZH2,经鉴定为绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)。在纯培养条件下,当对羟基苯甲酸浓度为5 mg/mL时,ZH2能在培养72 h时将其降解97%。盆栽条件下,当基质中对羟基苯甲酸浓度为10 mg/g时,ZH2能有效缓解对羟基苯甲酸对黄瓜的生长抑制作用。该研究从土壤中分离到能够降解对羟基苯甲酸的绿针假单胞菌,具有应用于连作障碍防控的潜在价值。

关键词: 对羟基苯甲酸, 自毒物质, 绿针假单胞菌, 连作障碍, 降解

Abstract:

Autotoxicity is the main factor causing obstacles to continuous cropping plants. The aim of the study is to screen bacteria from soil which can degrade autotoxicity. A selective screening method was used to screen p-Hydroxybenzoic acid (PHBA) degradation bacterium. Bacterial species were identified by combining the morphological characteristics, physiological and biochemical characteristics and 16S rRNA sequencing results. The ability of the strain to degrade PHBA was determined by ultraviolet spectrophotometry. The effect of detoxification was verified by a pot experiment of cucumber. The results showed that one degradation strain (No. ZH2) was isolated and identified as Pseudomonas chlororaphis. On the condition of pure culture, ZH2 could degrade 97% at 72 h under 5 mg/mL PHBA concentration. In potted conditions, when the concentration of PHBA in the substrate was 10 mg/g, ZH2 could effectively alleviate the growth inhibition of PHBA on cucumber. We report a Pseudomonas chlororaphis strain screened from soil can degrade PHBA, it has the potential value of controlling continuous cropping obstacles.

Key words: p-Hydroxybenzoic Acid, Autotoxicity, Pseudomonas chlororaphis, Continuous Cropping Obstacle, Degradation

中图分类号:

肖蓉, 邓舒, 赵菁, 张春芬, 聂园军, 曹秋芬. 自毒物质对羟基苯甲酸降解细菌ZH2的分离与应用[J]. 农学学报, 2021, 11(7): 84-91.

Xiao Rong, Deng Shu, Zhao Jing, Zhang Chunfen, Nie Yuanjun, Cao Qiufen. An Autotoxicity p-Hydroxybenzoic Acid-degrading Strain ZH2: Isolation and Application[J]. Journal of Agriculture, 2021, 11(7): 84-91.

图/表 7

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处理	对羟基苯甲酸含量/(mg/g soil)	ZH2菌液/mL
CK	0	0
PHBA/ZH2	10	20
PHBA	10	0

处理	对羟基苯甲酸含量/(mg/g soil)	ZH2菌液/mL
CK	0	0
PHBA/ZH2	10	20
PHBA	10	0

项目	结果	项目	结果	项目	结果
革兰氏染色	—	卵磷脂酶	+	从蔗糖产生果聚糖	+
氧化酶	+	水解淀粉	—	柠檬酸利用	+
过氧化氢酶	+	明胶液化	+	L-阿拉伯糖利用	+
精氨酸双水解酶	+	非荧光色素	+	乙醇利用	—

项目	结果	项目	结果	项目	结果
革兰氏染色	—	卵磷脂酶	+	从蔗糖产生果聚糖	+
氧化酶	+	水解淀粉	—	柠檬酸利用	+
过氧化氢酶	+	明胶液化	+	L-阿拉伯糖利用	+
精氨酸双水解酶	+	非荧光色素	+	乙醇利用	—

同源性最高菌株				相似度	数据库
名称	登录号	分类名	是否标准菌株	相似度	数据库
ST-TJ4	MT110678.1	P. chlororaphis subsp. aurantiaca	否	100%	NCBI
Sh2	JX477174.1	P. chlororaphis subsp. aureofaciens	否	100%	NCBI
DSM19603	CP027746	P. chlororaphis subsp. aurantiaca	是	100%	EZbiocloud
NBRC3521	BBQB01000031	P. chlororaphis subsp. aureofaciens	是	99.91%	EZbiocloud
NBRC3904	BCZX01000031	P. chlororaphis subsp. chlororaphis	是	99.82%	EZbiocloud

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An Autotoxicity p-Hydroxybenzoic Acid-degrading Strain ZH2: Isolation and Application

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