高蓉蓉，鄧雪婷，吳煒順，盛下放，何琳燕

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/ 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境微生物重點實驗室，江蘇 南京 210095)

沉水植物不僅可以吸收水環(huán)境中的氨、氮等營養(yǎng)物質(zhì)，還能分泌化感物質(zhì)抑制水中藻類的生長繁殖[1-3]，降低水體渾濁度，提升水體透明度[4]，在凈化水質(zhì)、維持水環(huán)境生態(tài)平衡方面起著至關(guān)重要的作用。沉水植物對重金屬元素有一定的富集作用，可以降低水環(huán)境中重金屬含量[5-6]。然而低溫、過量重金屬、稀薄底泥和光照不足等條件使水生植物生長發(fā)育受阻、生理代謝過程發(fā)生紊亂[7-8]。目前，一些學(xué)者采用改良底質(zhì)[9]、提高光補償深度[10]、改變種植方式[11]和外源添加生根劑[12]等方法來提高沉水植物存活率，而這些方法具有費用高、處理時間長、環(huán)境影響大、可能造成二次污染等缺點，所以需進一步擴展促進沉水植物生長的方法。

植物根際促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)指生活于植物根系，能夠促進植物生長和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的一類細菌，它可以通過固氮、磷酸鹽增溶或生產(chǎn)鐵載體來增強植物營養(yǎng)，通過產(chǎn)生植物激素或影響酶活性來改善根系生長發(fā)育[13]。目前已鑒定出多種PGPR菌株，主要種類包括芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、固氮菌屬(Azotobacter)和根瘤菌屬(Bradyrhizobium)[14]。有研究表明接種PGPR菌株能夠促進高營養(yǎng)環(huán)境下沉水植物生長。WANG等[15]發(fā)現(xiàn)在沉積物高有機質(zhì)脅迫條件下，分離的8株植物促生菌(1株為葡萄球菌屬，7株為芽孢桿菌屬)顯著促進苦草生長，株高最多增加96%，而且PGPR菌株對沉積物中無機態(tài)N、P具有一定控制作用。王會會等[16]發(fā)現(xiàn)接種根際促生菌PC2(Bacillusstratosphericus)能使苦草株高、根長、地上鮮重和根鮮重比對照分別增加165.0%、17.4%、378.8%和165.1%。然而在一些淺水環(huán)境或低營養(yǎng)環(huán)境水體中，特別是一些池塘在養(yǎng)殖前期，底泥有機質(zhì)少，土層較薄，不利于水草扎根，植物難以定殖，抑制沉水植物生長。因此，探索微生物促進沉水植物生長的方法和作用機制具有重要意義，有望開發(fā)新型生物促根劑和修復(fù)水環(huán)境的新技術(shù)。

光合細菌(photosynthetic bacteria，PSB)是地球上最早具有原始光能合成系統(tǒng)的原核生物，廣泛分布在稻田、湖泊、河流、海洋、污水污泥和土壤中。目前，光合細菌廣泛應(yīng)用于污水處理[17]、預(yù)防魚蝦類疾病[18]、提高農(nóng)作物產(chǎn)量和植物抗逆能力[19-21]等領(lǐng)域。因此，從湖泊水樣中篩選出光合細菌，綜合分析光合細菌對苦草(Vallisnerianatans)和大苦草(Vallisneriagigantea)兩種常用沉水植物生長特性的影響，以期為微生物促進沉水植物的生長和水質(zhì)改良提供一種新思路和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

水樣來源于江蘇金壇長蕩湖，水體樣品選取表層水，取0.5 m深度以內(nèi)的水樣用50 mL離心管裝取，立即置于裝有冰塊的保溫箱中保存，當天送回實驗室保存。參照菌株SphingomonassanguinisYJ11來自筆者所在實驗室收藏。試驗植物苦草(Vn)和大苦草(VgG)來自湖北省洪湖市濱湖街道。試驗水體為自來水，底泥來自江蘇南京下馬坊遺址公園河道。

LB培養(yǎng)基：胰蛋白胨10.0 g，酵母膏5.0 g，NaCl 10.0 g，瓊脂16 g，蒸餾水1 000 mL，pH為7.0。1/5 LB培養(yǎng)基：胰蛋白胨2.0 g，酵母膏1.0 g，NaCl 2.0 g，瓊脂16 g ，蒸餾水1 000 mL，pH為7.0。光合細菌富集培養(yǎng)基[22](LPM)：NH4Cl 1.0 g，NaCl 1.0 g，CH3COONa 3.0 g，MgCl20.2 g，NaCl 1.0 g，KH2PO40.2 g，TM儲液1 mL，酵母膏0.8 g，蒸餾水1 000 mL，pH為7.2。TM儲液：H3BO30.70 g，MnSO4·H2O 0.389 g，NaMoO4·2H2O 0.188 g，Cu(NO3)2·3H2O 0.01 g，蒸餾水1 000 mL，pH為7.2。光合細菌分離純化固體培養(yǎng)基(SPM)：上層培養(yǎng)基(USPM)在富集培養(yǎng)液中加入w=1.5%的瓊脂，下層培養(yǎng)基(DSPM)在富集培養(yǎng)液中加入w=2.0%的瓊脂。無機磷培養(yǎng)基：葡萄糖10.0 g，(NH4)2SO40.5 g，酵母膏0.5 g，NaCl 0.3 g，KCl 0.3 g，MgSO40.3 g，F(xiàn)eSO40.03 g，MnSO40.03 g，Ca3(PO4)25.0 g，蒸餾水1 000 mL，pH為7.0～7.5。

1.2 光合細菌的篩選

1.2.1光合細菌的富集

取10 mL水樣經(jīng)濾紙過濾后，在8 000 r·min-1(離心半徑為68 mm)條件下離心5 min，棄去上清液，用2 mL無菌去離子水重懸沉淀，加入裝有8 mL無菌富集培養(yǎng)基的試管中，再加入2 mL液體石蠟隔絕空氣，一次性封口膜密封，置于30 ℃、[光]照度為3 000 lx環(huán)境中培養(yǎng)，等到培養(yǎng)液由無色透明變?yōu)榧t色后，從中取出2 mL菌液，置于裝有8 mL無菌富集培養(yǎng)基的試管中，再次富集，反復(fù)富集，直到菌液顏色變?yōu)樯罴t色為止。

1.2.2光合細菌的分離純化

將光合細菌富集液按照10倍逐級稀釋，取10-4、10-5、10-6和10-74個梯度稀釋液各100 μL均勻涂布于DSPM培養(yǎng)基，待表面干燥后，平鋪約20 mL USPM培養(yǎng)基[23]，凝固后置于30 ℃、[光]照度為3 000 lx環(huán)境中培養(yǎng)1周，待平板中長出單菌落后，挑取兩層培養(yǎng)基間單菌落，在SPM固體培養(yǎng)基上反復(fù)劃線分離，直至整個培養(yǎng)基表面為單一形態(tài)菌落且鏡檢無雜菌，將純化后的菌株接種到密封性良好的DSPM斜面試管中，4 ℃條件下保存。

1.3 細菌生物學(xué)特性的檢測

1.3.1細菌產(chǎn)吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid，IAA)能力的測定

將分離純化后的菌株接入含有L-色氨酸(100 mg·L-1)的1/5 LB液體培養(yǎng)基中，在30 ℃、180 r·min-1條件下振蕩培養(yǎng)3 d。將培養(yǎng)好的菌液以5 000 r min-1(離心半徑為68 mm)離心10 min，取離心后2 mL上清液，加入50 μL 10 mmol·L-1正磷酸，再加入2 mL Sackowski′s顯色劑，充分混合，室溫條件下避光顯色反應(yīng)30 min，在530 nm波長條件下測定吸光值[24]。以IAA標準品按上述條件反應(yīng)制作標準曲線，根據(jù)標準曲線計算菌株IAA產(chǎn)量。

1.3.2細菌產(chǎn)生物膜能力的測定

將分離純化后的菌株培養(yǎng)至對數(shù)生長期，按φ=2%的接種量接種于液體LB培養(yǎng)基試管中，在28 ℃培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)3 d，觀察液體表面和試管壁是否產(chǎn)生膜狀物質(zhì)，記錄生物膜形成情況。

1.3.3菌株溶磷能力的測定

參考黃濤[25]的方法并做適量改進：將培養(yǎng)至對數(shù)期的N1和YJ11細菌按φ為1%的接種量分別接入無機磷培養(yǎng)基中，以不接菌處理作為CK，每個處理3個重復(fù)；置于30 ℃、170 r·min-1條件下振蕩培養(yǎng)6 d。取5 mL菌液以4 ℃、5 000 r·min-1(離心半徑為68 mm)離心10 min取上清液，加2滴2,6-二硝基苯酚，之后滴加稀鹽酸調(diào)至溶液無色，最后加鉬銻抗顯色液5 mL，定容至刻度線，CK使用空白培養(yǎng)基。測定溶液在720 nm波長的吸光度。

1.3.4細菌生長溫度范圍測定

將菌株劃線接種至LB培養(yǎng)基平板上，分別在7、15、30和37 ℃條件下培養(yǎng)7 d，對各溫度能產(chǎn)生明顯菌落的菌株進行記錄。

1.4 基于16S rDNA序列分析的菌株鑒定

用細菌總DNA提取試劑盒(GENEray)提取菌體總DNA。采用細菌擴增通用引物27F和1492R進行PCR擴增，擴增體系為Premix 12.5 μL，上游引物27F 1 μL，下游引物1492R 1 μL，模板DNA 1 μL，ddH2O 9.5 μL，擴增程序為95 ℃預(yù)變性10 min，94 ℃變性1 min，55 ℃退火45 s，72 ℃延伸1.5 min，35個循環(huán)，最后72 ℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)w=1%瓊脂糖凝膠電泳檢測后送檢測機構(gòu)測序，獲得序列后在NCBI和EzTaxon網(wǎng)站進行比對，并用MEGA 6軟件繪制進化樹。

1.5 不同菌株對沉水植物生長的影響

1.5.1盆栽試驗設(shè)置

每種沉水植物設(shè)置3個處理：(1)無菌水(CK)；(2)接種N1菌懸液(N1)；(3)接種YJ11菌懸液(YJ11)。將供試菌株YJ11接種于1 L LB培養(yǎng)基中，30 ℃、180 r·min-1條件下振蕩培養(yǎng)20～24 h至對數(shù)生長中后期，在3 000 r·min-1(離心半徑80 mm)條件下離心15 min收集菌體，用無菌水清洗2次，然后用200 mL無菌水將菌體重懸，制成菌懸液(109CFU·mL-1)。將光合細菌N1按φ=10%接種量接種到200 mL光合細菌富集培養(yǎng)基，置于30 ℃、[光]照度為3 000 lx環(huán)境中由無色透明培養(yǎng)至深紅色后，按照YJ11菌懸液制備方法制成菌懸液。分別截取生長旺盛、大小一致的苦草和大苦草根約2 cm，莖7 cm，用φ=75%乙醇消毒，清水洗凈后，分別浸于上述菌懸液4 h后，移栽到口徑23 cm、高25 cm的塑料桶中，桶底平鋪厚度約4～5 cm除去雜質(zhì)的底泥，加入5 L自來水，并記錄液面高度。苦草、大苦草每桶種10株，將根插入底泥約2 cm深處，均勻種植，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，培養(yǎng)4周。試驗結(jié)束后，測量不同處理沉水植物生長、生理指標。

1.5.2沉水植物生長指標的測定

分別測量苦草和大苦草株高、根長、鮮重和干重。

1.5.3沉水植物生理指標的測定

根活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[26]測定。葉綠素含量采用丙酮乙醇混合法[27]測定：稱取0.2 g新鮮葉片，置于25 mL有塞試管中，加入10 mLV〔丙酮(80%)〕∶V(乙醇)=1∶1混合液，置于避光條件下72 h，當葉片變白褪色，分別測定645、663 nm波長條件下吸光值(O645和O663)。葉綠素含量(mg·g-1)為(20.2O645+8.02O663)×1 000×(V/W)，其中，V為植物葉片樣品浸提液體積，mL；W為植物葉片樣品鮮重，g。沉水植物根部抗氧化酶活性測定方法：超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑(NBT)法測定，以NBT光還原50%為1個酶活單位(U)，酶活性以U·g-1表示；過氧化氫酶(CAT)活性采用過氧化氫比色法測定，以1 min 240 nm波長條件下吸光值變化0.01為1個酶活性單位，酶活性以U·g-1·min-1表示；過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法[28]測定，以1 min 470 nm波長條件下吸光值變化0.01為1個酶活性單位，酶活性以U·g-1·min-1表示。

1.5.4苦草根表及組織內(nèi)細菌數(shù)量

采用LB固體培養(yǎng)基通過平板計數(shù)方法定量統(tǒng)計鮮重條件下苦草根表和根內(nèi)細菌數(shù)量。根表：首先用無菌去離子水清洗苦草根部，用無菌濾紙吸干水分后，稱重，置于無菌離心管中，加入5 mL無菌去離子水，渦旋振蕩30 s，即得到菌懸液。根內(nèi)：將根表面用無菌去離子水清洗后，無菌濾紙吸干水分，稱重，在超凈工作臺中先后用φ為75%乙醇表面消毒3～5 min，再用無菌去離子水漂洗干凈后，置于無菌研缽中研磨成勻漿，制得菌懸液。

1.5.5苦草根表細菌形態(tài)結(jié)構(gòu)表征

將苦草根部從底泥中輕輕取出，用無菌PBS緩沖液清洗根部殘留底泥(需緩慢沖洗，不能將根表細菌洗掉)，采用冷凍掃描電子顯微鏡(英國Quorum PP3010T，拍攝儀器：Hitachi SU8010)觀察根部細菌形態(tài)。

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

采用Excel 2016、GraphPad Prism和SPSS 25.0進行數(shù)據(jù)處理，采用GraphPad Prism繪圖，采用SPSS 25.0進行單因素方差分析(One way ANOVA)，顯著水平設(shè)為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 光合細菌的篩選與鑒定

如圖1所示，光合細菌富集1周后，試管中富集液開始呈現(xiàn)紅色；富集2周后，富集液顏色加深，試管壁有紅色菌體附著；富集3周后，富集液顏色變?yōu)榧t棕色，試管壁有紅色菌體附著增加，并且試管底部有大量紅色沉淀。

圖1 光合細菌富集液顏色變化

采用光合細菌固體培養(yǎng)基從長蕩湖水樣中分離純化出一株產(chǎn)生紅色菌落的細菌，編號為N1。菌株N1的16S rDNA片段經(jīng)PCR擴增后測序，將獲得的16S rDNA序列通過NCBI數(shù)據(jù)庫進行BLAST比對，采用MEGA 6軟件構(gòu)建進化樹，發(fā)現(xiàn)菌株N1與RhodopseudomonaspalustrisATCC 17001的相似性為99.64%，屬于沼澤紅假單胞菌(圖2)。將菌株16S rDNA序列提交至NCBI Gene Bank，獲取登錄號為OL662901。

將光合細菌N1和菌株SphingomonassanguinisYJ11作為后續(xù)試驗的供試菌株。菌株N1菌體呈短棒狀，菌落較小，呈圓形，表面光滑，少隆起，邊緣整齊，較濕潤；菌株YJ11呈短棒狀，菌落較小，呈圓形，為黃色，濕潤(圖3)。

2株供試菌株生物學(xué)特性見表1。菌株N1產(chǎn)IAA能力高于菌株YJ11，且產(chǎn)生物膜，溶磷能力可達93.36 mg·L-1，生長溫度范圍為15～40 ℃，最適溫度為28～30 ℃。

圖2 基于菌株N1部分16S rDNA序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹

A為菌株N1在光合細菌分離培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)，B為菌株YJ11在LB培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)。

2.2 不同菌株對沉水植物生長指標的影響

如表2和圖4所示，接種N1和YJ11菌懸液后，各處理組苦草和大苦草生長明顯優(yōu)于CK，根系更粗壯，根須數(shù)量更多，且顏色更白更健康。與CK相比，N1組2種苦草株高和根長顯著增加16.6%～40.0%(P<0.05)，YJ11組2種苦草株高和根長增加4.4%～30.0%(P<0.05)，但接種菌株YJ11對大苦草株高沒有顯著促生作用。

各處理含義見表2。

由表2可知，不同菌株對2種苦草鮮重、干重的影響存在差異。與CK相比，接種菌株N1后苦草和大苦草鮮重分別顯著增加24.5%和58.8%(P<0.05)，干重也分別顯著增加20.0%和22.7%(P<0.05)，而接種YJ11沒有顯著提高苦草和大苦草鮮重、干重。

綜合上述各項生長指標，發(fā)現(xiàn)接種菌株N1顯著提高苦草株高、根長、干重和鮮重。與菌株YJ11相比，菌株N1對苦草的促生作用更顯著。

表1 兩株供試菌株生物學(xué)特性

表2 接菌處理對苦草和大苦草生長指標的影響

2.3 不同菌株對沉水植物生理指標的影響

2.3.1不同菌株對沉水植物根活力的影響

由圖5可知，不同菌株對沉水植物根活力的影響存在差異。與CK相比，接種菌株N1和YJ11后苦草、大苦草根活力顯著增加20.2%～47.5%(P<0.05)，且菌株N1效果更好。

同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示同一種植物不同處理間根活力差異顯著(P<0.05)。各處理含義見表2。

2.3.2不同菌株對沉水植物葉片葉綠素含量的影響

由圖6可知，與CK相比，接種菌株N1、YJ11后苦草葉片葉綠素含量分別顯著增加28.4%和15.6%(P<0.05)，且N1處理效果更好。接種菌株N1能顯著增加大苦草葉綠素含量(33.3%)，接種菌株YJ11則不能。

同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示同一種植物不同處理間葉綠素含量差異顯著(P<0.05)。各處理含義見表2。

2.3.3不同菌株對沉水植物根部抗氧化酶活性的影響

由圖7可知，不同菌株對沉水植物根部抗氧化酶系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度影響。與CK相比，接種菌株N1后苦草SOD活性顯著升高15.7%(P<0.05)，而各處理大苦草SOD活性沒有顯著差異。與CK相比，接種菌株N1后苦草和大苦草POD活性分別顯著增加37.8%和28.4%，CAT活性分別顯著升高29.5%和22.0%(P<0.05)。接種菌株YJ11僅能顯著增加苦草POD和CAT活性(45.9%和41.7%)，而不能顯著提高大苦草抗氧化酶活性。

同一幅圖中，同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示同一種植物不同處理間某指標差異顯著(P<0.05)。各處理含義見表2。

2.4 苦草根表及組織內(nèi)細菌數(shù)量

由圖8可知，接種菌株N1后苦草和大苦草根表及根內(nèi)細菌數(shù)量分別達到6.17×103和4.50×103以及7.83×103和6.11×103CFU·g-1，遠遠多于CK和YJ11處理。接種菌株YJ11后苦草和大苦草根表及根內(nèi)細菌數(shù)量也呈顯著增加。

同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示同一種植物不同處理間某指標差異顯著(P<0.05)。各處理含義見表2。

2.5 苦草根表細菌形態(tài)結(jié)構(gòu)表征

采用冷凍掃描電子顯微鏡觀察細菌在苦草根部定殖的形態(tài)特征(圖9)。圖9顯示，CK苦草根面長邊均平行于根的縱軸，且排列緊密，根表面呈現(xiàn)皺紋狀結(jié)構(gòu)，提供了較大的表面積供細菌附著，這些結(jié)構(gòu)為細菌黏附提供了更多的定殖位點，有助于細菌在根表面形成生物膜。圖9(H、I、Q和R)顯示，接種菌株N1和YJ11后苦草根表多處均能觀察到菌體，菌株N1在苦草根表附著緊密，細菌之間粘連性好，形成大量微菌落聚集在一起，附著在苦草根表；菌株YJ11在苦草根表定殖的菌落大多以零星散落方式附著，且細菌之間粘連性較差，不再以微菌落聚集形式定殖，也未觀察到明顯的生物膜結(jié)構(gòu)。

3 討論

沉水植物具有“水下森林”的作用，不僅具有吸收和富集根際微生物、降解水中污染物、凈化水質(zhì)的作用，而且還能夠提升景觀效應(yīng)。目前，很多研究表明水質(zhì)、底質(zhì)、光照和水流等環(huán)境因子嚴重制約著沉水植物的生長[29]，如何促進沉水植物的生存和生長是水生生態(tài)景觀建設(shè)的難點。

A、B、C、J、K和L為放大100倍；D、E、F、M、N和Q為放大500倍；G、H、L、P、Q和R為放大1萬倍。各處理含義見表2。

目前，研究表明一些植物促生菌以及水生植物體內(nèi)分離出的內(nèi)生菌可以促進水生植物生長，包括芽孢桿菌屬、不動桿菌屬、假蒼白桿菌屬、泛菌屬和假單胞菌屬[16,30]等。不僅低營養(yǎng)環(huán)境會影響水生植物生長，水體中有機質(zhì)含量過高也會對其產(chǎn)生脅迫效應(yīng)，而微生物可以通過降解水體中高負荷沉積物促進沉水植物生長[31]。與菌株YJ11相比，筆者篩選出的光合細菌N1具有較好的溶磷能力，且高產(chǎn)IAA，顯著提高苦草株高、根長、鮮重、干重、根活力和葉綠素含量等指標，促進苦草生長。IAA是植物生長調(diào)節(jié)劑，能夠吸收促進植物根系生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，進而促進根的生長[32]。王會會等[16]研究發(fā)現(xiàn)Bacillusstratosphericus、Bacillussubtilis和Bacilluscereus對苦草生長具有顯著促進作用，且Bacillusstratosphericus的IAA產(chǎn)量最高，溶磷能力最強，對苦草的促生效果最好，筆者研究結(jié)果與之一致。

有研究表明，一些光合細菌可以通過產(chǎn)生鐵載體、5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)、核苷酸、氨基酸、ACC脫氨酶和IAA以及溶磷、固氮等多種促生長機制來促進植物生長。胡碧惠等[33]發(fā)現(xiàn)RhodopseudomonaspalustrisCQV97能夠產(chǎn)生異羥肟酸型鐵載體，為深入理解光合細菌制劑防病、促生長機制奠定基礎(chǔ)。BATOOL等[34]發(fā)現(xiàn)光合細菌RhodopseudomonaspalustrisCS2和RhodopseudomonasfaecalisSS在As脅迫條件下仍可以顯著增加豇豆根長和地上部長度。GE等[35]研究結(jié)果表明接種RhodopseudomonaspalustrisG5顯著增加黃瓜枝條高度、葉綠素含量、根活力以及SOD和POD活性，降低丙二醛含量，減輕Cd對黃瓜的傷害。筆者研究中，接種沼澤紅假單胞菌N1后2種苦草根活力、葉綠素含量、抗氧化酶活性都顯著提升，且菌株N1對苦草的促生作用好于菌株YJ11。王藝蒙[36]從基因組水平上系統(tǒng)分析了99株不產(chǎn)氧光合細菌(APB)促進植物生長相關(guān)功能基因的分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)APB可以通過產(chǎn)生IAA和5-氨基乙酰丙酸、溶磷、調(diào)節(jié)乙烯合成等機制直接促進植物生長，通過合成鐵載體、胞外多糖和亞精胺來提高植物抗逆性以及通過合成金屬硫蛋白、胞外多糖來降低有效重金屬含量，以間接促進植物生長。可見，光合細菌對植物的促生作用是多方面、多層次的，今后還需強化光合細菌促生作用的分子水平研究。

由于水具有流動性，細菌不易在水生植物根部定殖。生物膜的形成不僅對細菌自身起到很好的保護作用，而且使其能夠在植物根部有效定殖。BEAUREGARD等[37]研究結(jié)果表明Bacillussubtilis中一些參與細菌生物膜形成的基因也參與了其在擬南芥根部的有效定殖。筆者研究中，2株供試菌株N1和YJ11都具有產(chǎn)生物膜的能力，接種后2種苦草根表和根內(nèi)細菌數(shù)量比CK均顯著增加，且菌株N1在苦草根表面附著緊密，借助生物膜聚集在苦草根表，進而更有效發(fā)揮其對植物的促生能力。在今后研究中，還可以通過基因工程技術(shù)改良菌株產(chǎn)生物膜能力，強化其在自然水體中定殖于水生植物根際的能力，使光合細菌在水生植物生長以及水質(zhì)凈化過程中發(fā)揮積極作用。

4 結(jié)論

從自然水樣中篩選到一株光合細菌RhodopseudomonaspalustrisN1，將其和植物促生菌YJ11接種到苦草和大苦草植物根部，發(fā)現(xiàn)接菌處理后2種苦草生長狀況顯著優(yōu)于CK，菌株N1能更好地提高苦草根活力、抗氧化酶活性和形成根表生物膜，增強植物抵抗脅迫環(huán)境的能力，為微生物促進沉水植物生長以及水質(zhì)改良提供理論依據(jù)和生物資源。