微生物学报

Combination	The combination situation of the strains	Combination	The combination situation of the strains
1	IH-2, IH-9, TYA39	9	IH-9, TYA27, PAS13-2
2	IH-2, IH-9, TYA27	10	TYA39, TYA27, PAS13-2
3	IH-2, IH-9, PAS13-2	11	IH-2, IH-9, TYA39, TYA27
4	IH-2, TYA39, TYA27	12	IH-2, IH-9, TYA39, PAS13-2
5	IH-2, TYA39, PAS13-2	13	IH-2, IH-9, TYA27, PAS13-2
6	IH-2, TYA27, PAS13-2	14	IH-2, TYA39, TYA27, PAS13-2
7	IH-9, TYA39, TYA27	15	IH-9, TYA39, TYA27, PAS13-2
8	IH-9, TYA39, PAS13-2	16	IH-2, IH-9, TYA39, TYA27, PAS13-2

Combination	The combination situation of the strains	Combination	The combination situation of the strains
1	IH-2, IH-9, TYA39	9	IH-9, TYA27, PAS13-2
2	IH-2, IH-9, TYA27	10	TYA39, TYA27, PAS13-2
3	IH-2, IH-9, PAS13-2	11	IH-2, IH-9, TYA39, TYA27
4	IH-2, TYA39, TYA27	12	IH-2, IH-9, TYA39, PAS13-2
5	IH-2, TYA39, PAS13-2	13	IH-2, IH-9, TYA27, PAS13-2
6	IH-2, TYA27, PAS13-2	14	IH-2, TYA39, TYA27, PAS13-2
7	IH-9, TYA39, TYA27	15	IH-9, TYA39, TYA27, PAS13-2
8	IH-9, TYA39, PAS13-2	16	IH-2, IH-9, TYA39, TYA27, PAS13-2

Strain number	Nitrogen fixation	Inorganic phosphorus solubilization	Organic phosphorus solubilization	Potassium feldspar solubilization	Potassium aluminosilicate solubilization	Siderophores production	IAA production	Biofilm production
IH-2	2	3	3	2	4	4	+	+
IH-9	4	1	5	4	3	3	+	+
TYA39	3	2	2	3	2	5	+	+
TYA27	1	4	1	1	1	0	+	+
PAS13-2	5	5	4	5	5	0	+	+

Strain number	Nitrogen fixation	Inorganic phosphorus solubilization	Organic phosphorus solubilization	Potassium feldspar solubilization	Potassium aluminosilicate solubilization	Siderophores production	IAA production	Biofilm production
IH-2	2	3	3	2	4	4	+	+
IH-9	4	1	5	4	3	3	+	+
TYA39	3	2	2	3	2	5	+	+
TYA27	1	4	1	1	1	0	+	+
PAS13-2	5	5	4	5	5	0	+	+

乌兰布和沙漠四翅滨藜根际、内生细菌的促生作用及其复合菌群的构建

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高艳东 ¹ , 崔大力 ² , 王志林 ¹ , 候可心 ¹ , 刘扬 ¹ , 李俊达 ¹ , 王宗人 ¹ , 赵雨洁 ¹ , 刘爽 ¹ , 刘惠荣 ¹

微生物学报 | 研究报告 2026,66(4): 1890-1906

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微生物学报 | 研究报告 2026, 66(4): 1890-1906

乌兰布和沙漠四翅滨藜根际、内生细菌的促生作用及其复合菌群的构建

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高艳东¹, 崔大力², 王志林¹, 候可心¹, 刘扬¹, 李俊达¹, 王宗人¹, 赵雨洁¹, 刘爽¹, 刘惠荣¹

作者信息

^1.内蒙古农业大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特

^2.内蒙古沙漠本草农业科技有限公司，内蒙古巴彦淖尔

Evaluation of plant growth-promoting effects of rhizosphere and endophytic bacteria of Atriplex canescens in the Ulan Buh Desert and construction of strain combinations

Yandong GAO¹, Dali CUI², Zhilin WANG¹, Kexin HOU¹, Yang LIU¹, Junda LI¹, Zongren WANG¹, Yujie ZHAO¹, Shuang LIU¹, Huirong LIU¹

Affiliations

^1.College of Life Sciences, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia, China

^2.Inner Mongolia Desert Herbal Agriculture Technology Co. , Ltd. , Bayannur, Inner Mongolia, China

出版时间: 2026-04-04 doi: 10.13343/j.cnki.wsxb.20250703

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摘要

收起

四翅滨藜是荒漠抗逆先锋树种，也是肉苁蓉主要寄主，在内蒙古乌兰布和沙漠地区广泛种植。根际及内生微生物在植物生长发育和抗逆境过程中发挥重要作用。然而，关于内蒙古乌兰布和沙漠地区四翅滨藜根际与内生微生物的促生功能研究尚较为匮乏。目的筛选内蒙古乌兰布和沙漠地区四翅滨藜根际及内生细菌中的促生菌株，为该地区四翅滨藜的可持续繁育提供微生物菌种资源。方法从内蒙古磴口县乌兰布和沙漠采集四翅滨藜根际土和植株样品，分离纯化四翅滨藜根际和内生细菌，探究这些细菌与课题组前期得到的黄芪促生细菌对四翅滨藜幼苗的促生效果，对具有显著促生效果的菌株进行分子生物学鉴定和促生功能分析，然后对这些菌进行复配组合构建人工复合菌群，并检测复合菌群对四翅滨藜的促生效果。结果共分离得到60株四翅滨藜根际细菌和14株内生细菌，其中2株内生细菌具有显著促生作用，检测的黄芪促生菌中有3株菌对四翅滨藜具有显著促生作用。5株促生细菌分属于3个属和4个种，包括假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和不动杆菌属(Acinetobacter)。这些促生菌株均具有不同水平的固氮、解无机磷、解有机磷、解钾长石、解硅酸铝钾、产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和产生物膜的能力，大多数菌株具有产铁载体的能力。人工复合菌群中多个组合均具有促进效果，组合2 (IH-2、IH-9、TYA27)、3 (IH-2、IH-9、PAS13-2)和4 (IH-2、TYA39、TYA27)综合促生效果最好，毕节假单胞菌(Pseudomonas bijieensis) IH-2为核心菌株。结论乌兰布和沙漠地区四翅滨藜的促生菌主要包括假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)，毕节假单胞菌(P. bijieensis)在促生复合菌群中起核心作用。

关键词

四翅滨藜 / 根际促生细菌 / 内生促生细菌 / 促生作用 / 人工复合菌群

Abstract

收起

As a pioneer species in desert areas and the main host of Cistanche deserticola, Atriplex canescens is widely planted in the Ulan Buh Desert in Inner Mongolia. Rhizosphere and endophytic microorganisms play a significant role in the growth and stress resistance of plants. However, few studies have been conducted on the growth-promoting functions of rhizosphere and endophytic bacteria on A. canescens in the Ulan Buh Desert. Objective We screened plant growth-promoting strains from the rhizosphere and endophytic bacteria of A. canescens, aiming to provide microbial resources for the sustainable breeding of A. canescens in this region. Methods Rhizosphere soil and plant samples of A. canescens were collected from the Ulan Buh Desert in Dengkou County, Inner Mongolia. Rhizosphere and endophytic bacteria were isolated and purified. The plant growth-promoting effects of these bacteria and the plant growth-promoting bacteria of Astragalus previously obtained by our research group on A. canescens seedlings were investigated. Molecular biological identification and functional analysis were conducted on the strains with significant plant growth-promoting effects. Then, these strains were combined and the growth-promoting effects of the strain combinations on A. canescens were evaluated. Results A total of 60 rhizosphere bacterial strains and 14 endophytic bacterial strains of A. canescens were isolated. Two endophytic bacterial strains significantly promoted the growth of A. canescens seedlings. Among the Astragalus growth-promoting bacteria tested, three strains had significant growth-promoting effects on A. canescens seedlings. The five plant growth-promoting strains were identified as four species belonging to three genera: Pseudomonas, Bacillus, and Acinetobacter. These strains had different levels of nitrogen fixation, inorganic and organic phosphorus solubilization, potassium feldspar and potassium aluminum silicate solubilization, and indole-3-acetic acid (IAA) and biofilm production. Most of the strains had the ability to produce siderophores. Multiple strain combinations promoted the growth of A. canescens. Combinations 2 (IH-2, IH-9, and TYA27), 3 (IH-2, IH-9, and PAS13-2) and 4 (IH-2, TYA39, and TYA27) demonstrated the best comprehensive plant growth-promoting effects, with Pseudomonas bijieensis IH-2 as the core strain. Conclusion The growth-promoting bacteria of A. canescens in the Ulan Buh Desert mainly include Pseudomonas and Bacillus. P. bijieensis plays a core role in the plant growth-promoting bacterial combinations.

Key words

Atriplex canescens / plant growth-promoting rhizobacteria / plant growth-promoting endophytic bacteria / plant growth-promoting effect / strain combinations

引用本文

高艳东, 崔大力, 王志林, 候可心, 刘扬, 李俊达, 王宗人, 赵雨洁, 刘爽, 刘惠荣. 乌兰布和沙漠四翅滨藜根际、内生细菌的促生作用及其复合菌群的构建. 微生物学报, 2026 , 66 (4) : 1890 -1906 . DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20250703

Yandong GAO, Dali CUI, Zhilin WANG, Kexin HOU, Yang LIU, Junda LI, Zongren WANG, Yujie ZHAO, Shuang LIU, Huirong LIU. Evaluation of plant growth-promoting effects of rhizosphere and endophytic bacteria of Atriplex canescens in the Ulan Buh Desert and construction of strain combinations[J]. Acta Microbiologica Sinica, 2026 , 66 (4) : 1890 -1906 . DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20250703

正文

收起

四翅滨藜(Atriplex canescens)为藜科滨藜属多年生半常绿灌木^[1]。它是美国科罗拉多州立大学等单位经过25年努力选育出的一个改良品种，具有抗干旱、耐盐碱的优良种性^[2]，被广泛用于牧场改良、水土保持和盐碱地改造等，是半干旱地区的典型植物，适应的土壤条件和气候范围很广。内蒙古乌兰布和沙漠年均降水量较低，沙化面积占磴口县绝大部分，沙漠地表极易扬起风沙，植被丰富度较低，主要为沙生草本植物和灌木。1989年，中国林业科学研究院首次引进四翅滨藜，并在内蒙古地区进行引种试验，其耐干旱、耐贫瘠等效果优于其他灌木滨藜品种^[3]，丰富了我国北方干旱、半干旱地区的物种资源。同时，四翅滨藜还可作为名贵药材肉苁蓉的重要寄主，极大地提高了肉苁蓉的产量和品质^[4]。

植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)是天然微生物，因其具有较强的植物根部定殖能力，且能抑制植物病原菌、促进植物生长和增强植物抗逆性的作用而备受关注。植物内生菌具有定殖于植物根部或其他部位的能力，它在促进植物发育的同时不会诱发任何不良后果，与宿主植物形成互利共生关系，因此植物内生微生物可能比土壤微生物对植物产生更直接和积极的影响，在农业、园艺以及各种作物中的应用潜力巨大^[5-6]。微生物肥料因其高效环保，符合可持续农业发展的要求，被认为是替代化肥最具潜力的绿色肥料之一^[7-8]。植物根际及内生微生物是微生物肥料的重要菌种来源，优良菌株的筛选及功能研究是开发高效微生物肥料的基础。

四翅滨藜虽已在内蒙古地区引进多年，但尚未受到重视^[9-10]，其研发、开发利用程度较低，根际及内生微生物在四翅滨藜生长发育、抗逆境等方面的作用尚不明确。本研究从内蒙古磴口县乌兰布和沙漠四翅滨藜种植区采集样品，分离四翅滨藜根际及内生细菌，研究分离菌株对四翅滨藜的促生作用，在此基础上构建复合菌群并分析其促生功能，以期为开发四翅滨藜专用微生物菌剂奠定基础，这对促进四翅滨藜广泛种植具有重要意义。

1 材料与方法

收起

1.1 四翅滨藜样品采集及四翅滨藜种子

四翅滨藜根及根际土于2023年11月采集自内蒙古巴彦淖尔市磴口县王爷地苁蓉生物有限公司乌兰布和沙漠种植基地(40°34′54″N，106°53′53″E)，植株生长年限为1年，采用抖落法采集根际土壤样品，用无菌毛刷收集，采集深度为地下10-15 cm。四翅滨藜种子由内蒙古王爷地苁蓉生物有限公司惠赠。

1.2 主要试剂及仪器

琼脂、葡萄糖、KH₂PO₄、NaCl、CaCO₃、MgSO₄·7H₂O、FeCl₃、H₃BO₃、Ca₃(PO₄)₂、钼酸铵、酵母提取物、丙酮酸钠等分析纯化学药品，国药集团化学试剂有限公司；Phosphate buffer saline (PBS)，安徽白鲨生物科技有限公司；细菌基因组DNA快速抽提试剂盒，生工生物工程(上海)股份有限公司。

生化培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；高温高压灭菌锅，Hirayama Manufacturing Corporation；-80 ℃超低温冰箱，长虹美菱股份有限公司；超净工作台，苏州安泰空气技术有限公司；离心机，日立工机有限公司；酶标仪，伯腾仪器有限公司。

1.3 培养基

参照文献[11]，使用1/2 R2A培养基对四翅滨藜根际细菌和内生细菌进行分离和纯化，4 ℃保存。

参照文献[12]，使用Ashby、PVK无机磷、蒙金娜有机磷、硅酸盐、M1997和CAS固体培养基检测菌株的固氮、解无机磷、解有机磷、解钾长石、解硅酸铝钾和产铁载体能力；使用TSB培养基检测菌株的产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和生物膜能力。

1.4 四翅滨藜根际细菌的筛选

采用土壤梯度稀释法，将土壤稀释液涂布在1/2 R2A培养基上，28 ℃恒温培养1 d，挑取单菌落，通过涂布划线法纯化菌株，再转接至1/2 R2A液体培养基中28 ℃、150 r/min培养1 d，吸取600 μL于含有1 mL 33%无菌甘油的离心管中，混匀后置于-80 ℃超低温冰箱中保存。

1.5 四翅滨藜内生细菌的筛选

采取常规组织分离法^[13]对四翅滨藜植株根部进行内生细菌的分离。用自来水冲洗根部去除泥土，剪切成3 cm片段，无菌水漂洗3次，再将其浸入0.2% Sillwet-77溶液，超声处理(120 W，40 kHz) 10 min，重复3次后，用无菌水浸泡30 s，转入0.01 mol/L PBS缓冲液，超声清洗3遍以完成表面消毒。表面消毒后的四翅滨藜根在超净台内操作：使用无菌器械切取根段，三点接种至1/2 R2A培养基，置于28 ℃细菌培养箱恒温培养，每日观察并纯化，直至无污染菌落。

1.6 四翅滨藜根际及内生细菌的促生效果检测

1.6.1 细菌菌悬液的制备

将菌株接种至200 mL 1/2 R2A液体培养基，28 ℃、160 r/min培养24 h，10 000 r/min离心5 min收集菌体，用0.12 mmol/L无菌PBS缓冲液(pH 7.2)洗涤3次，每次10 000 r/min离心3 min。最后用PBS重悬菌体，调节OD₆₀₀至0.80±0.05，备用。

1.6.2 根际及内生细菌对四翅滨藜幼苗生长的影响

取40粒/管表面消毒的四翅滨藜种子，置于10 mL无菌离心管中，加入制备好的菌悬液，浸泡12 h，同时设置无菌PBS缓冲液作为对照。将浸泡后的种子均匀播种于育苗盘，每组设4个重复，置于光照培养架(25 ℃，光暗比16 h:8 h)，定期浇灌无菌水。培养30 d后，测量根长、株高、茎粗、根粗、鲜重、干重、侧根数及叶片数等生长参数。

1.7 黄芪根际促生细菌对四翅滨藜的促生效果检测

1.7.1 细菌菌悬液的制备

方法同1.6.1节细菌菌悬液的制备。

1.7.2 黄芪根际促生细菌对四翅滨藜幼苗生长的影响

方法同1.6.2节根际及内生细菌对四翅滨藜幼苗生长的影响。

1.8 高效促生菌的鉴定

挑取单一菌落，转接至1/2 R2A培养基，28 ℃恒温培养24-48 h，观察菌落生长状态。使用细菌基因组DNA快速抽提试剂盒提取细菌基因组DNA，并以27F (5′-CCGGATCCAGAGTT TGATCATGGCTCAGCA-3′)和1492R (5′-CGGG ATCCTACGGCTACCTTGTTACGACTT-3′)通用引物扩增菌株的16S rRNA基因片段，扩增反应体系与PCR反应条件参照文献[14]。琼脂糖凝胶电泳检测后，送到生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序。将测序获得的有效16S rRNA基因序列通过BLAST序列比对挑选相似度最高的序列，使用软件MEGA 7.0，采用最大似然法构建系统发育树，1 000次自展值验证。

1.9 高效促生菌的促生功能分析

1.9.1 固氮能力的测定

将筛选得到的高效促生菌配制成菌悬液，使OD₆₀₀在0.80±0.05之间，吸取1 μL接种于Ashby固体培养基上。每个试验重复3次，观察不同菌株在培养基上的生长情况，培养5 d后，用游标卡尺测量各菌体透明圈直径，按平均值从大到小排序，根据0-5打分系统，无此项能力为0分，有此项能力的，按照1-5档打分，前20%为5分，依次排列，后面的分别为4分、3分、2分、1分(最后的20%)^[15]。

1.9.2 溶磷能力的测定

将筛选得到的高效促生菌配制成菌悬液，使OD₆₀₀在0.80±0.05之间，吸取1 μL接种于PVK无机磷和蒙金娜有机磷固体培养基上。测定方法同1.9.1节。

1.9.3 解钾长石能力的测定

将筛选得到的高效促生菌配制成菌悬液，使OD₆₀₀在0.80±0.05之间，吸取1 μL接种于硅酸盐固体培养基上。测定方法如1.9.1节。

1.9.4 解硅酸铝钾能力的测定

将筛选得到的高效促生菌配制成菌悬液，使OD₆₀₀在0.80±0.05之间，吸取1 μL接种于M1997固体培养基上。测定方法同1.9.1节。

1.9.5 产铁载体能力的测定

将四翅滨藜促生菌株菌悬液点接在CAS蓝色固体检测平板上，28 ℃培养箱中培养5 d。菌落周围出现橙色透明圈证明该菌株能产铁载体，根据有无透明圈以及透明圈大小，初步判断该菌是否有产铁载体的能力及强弱。测定方法同1.9.1节。

1.9.6 产IAA能力的测定

将筛选出的四翅滨藜促生菌株分别转接到TSB培养基上(96孔板)，28 ℃恒温培养5 d。配制5 mL 35%高氯酸加0.1 mL的0.5 mol/L的三氯化铁比色液，每孔加入100 μL的比色液，暗培养30 min，液体颜色变红则意味着能够产生IAA，无红色代表无此能力。

1.9.7 产生物膜能力的测定

将挑选出的四翅滨藜促生菌转接到TSB培养基上(96孔板)，于28 ℃培养箱培养5 d。小心将菌液倒掉，用PBS缓冲液涮洗3-4次，倒置45 min控干水分，加入200 μL 0.5%的结晶紫染液，30 min后用无菌水涮洗3-5次，加入95%的乙醇观察，根据颜色判定是否有生物膜能力，变蓝色表示能够产生物膜，无颜色则不能产生物膜。

1.10 高效促生菌的复配及其促生效果检测

将具有显著促生能力的促生菌株分别以5株菌1个组合、4株菌1个组合、3株菌1个组合进行复配，共16种复配方式(表1)。

促生效果的检测方法同1.6.2节根际及内生细菌对四翅滨藜幼苗生长的影响，30 d后，测量四翅滨藜幼苗根长、株高和干重。

1.11 数据统计分析

柱状图制作及数据分析使用GraphPad Prism 9.5。采用Kolmogorov-Smirnov法检验数据正态性，符合正态分布的数据，通过方差齐性检验进行单因素方差分析，采用Dunnett法进行数据多重比较，进行显著性分析。样本量合理性通过检验效能验证^[11]，满足统计学要求。

2 结果与分析

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2.1 四翅滨藜根际及内生细菌的分离

采用1/2 R2A培养基从四翅滨藜根际土中分离得到60株根际细菌，菌落多呈乳白色、表面光滑；从四翅滨藜根内分离得到14株内生细菌，部分菌落呈淡黄色、多数呈白色或乳白色、表面光滑(图1)。本研究共分离得到74株细菌。

2.2 四翅滨藜根际及内生细菌对四翅滨藜幼苗生长的影响

在四翅滨藜根际细菌中有49株菌对四翅滨藜幼苗根长有促进作用(图2、图3A)，提高了1.25%-70.68%；有19株菌对四翅滨藜幼苗株高有促进作用(图3B)，提高了3.68%-27.14%；有3株菌对四翅滨藜幼苗根粗有促进作用(图3C)，提高了4.28%-4.93%；有10株菌对四翅滨藜幼苗茎粗有促进作用(图3D)，提高了3.09%-40.72%；有1株菌对四翅滨藜幼苗鲜重有促进作用(图3E)，提高了3.90%；有30株菌对四翅滨藜幼苗干重有促进作用(图3F)，提高了0.74%-110.46%；有6株菌对四翅滨藜幼苗侧根数有促进作用(图3G)，提高了20.00%-54.12%；有3株菌对四翅滨藜幼苗叶片数有促进作用(图3H)，提高了6.25%-12.50%。

在四翅滨藜内生细菌中有14株菌对四翅滨藜幼苗根长有促进作用(图2、图3A)，提高了27.03%-211.49%，其中IH-9、IH-2具有显著促进作用，提高了129.05%-211.49%；有4株菌对四翅滨藜幼苗根粗有促进作用(图3C)，提高了1.64%-5.26%；有14株菌对四翅滨藜幼苗茎粗有促进作用(图3D)，提高了5.15%-43.81%，其中IH-9具有显著促进作用，提高了43.81%；有3株菌对四翅滨藜幼苗鲜重有促进作用(图3E)，提高了0.72%-7.80%；有4株菌对四翅滨藜幼苗干重有促进作用(图3F)，提高了3.61%-23.69%；有13株菌对四翅滨藜幼苗侧根数有促进作用(图3G)，提高了2.35%-107.06%，其中IH-9具有显著促进作用，提高了107.06%；有6株菌对四翅滨藜幼苗叶片数有促进作用(图3H)，提高了6.25%-37.50%。

2.3 黄芪根际促生细菌对四翅滨藜幼苗生长的影响

课题组前期从黄芪根际土中筛选到12株对黄芪有显著促生作用的细菌^[14]，本研究同时检测了这些黄芪促生菌对四翅滨藜幼苗生长的影响(图4、图5)，共有3株细菌对四翅滨藜幼苗生长具有显著促生作用。

在黄芪根际促生细菌中有7株菌对四翅滨藜幼苗根长有促进作用(图5A)，提高了3.04%-225.41%，其中TYA39等3株菌具有显著促进作用，提高了171.62%-225.41%；有3株菌对四翅滨藜幼苗根粗有促进作用(图5C)，提高了2.30%-14.14%；有10株菌对四翅滨藜幼苗茎粗有促进作用(图5D)，提高了2.58%-36.08%；有2株菌对四翅滨藜幼苗鲜重有促进作用(图5E)，提高了16.33%-34.91%；有4株菌对四翅滨藜幼苗干重有促进作用(图5F)，提高了6.83%-44.18%；有6株菌对四翅滨藜幼苗侧根数有促进作用(图5G)，提高了10.59%-161.18%，其中TYA39具有显著促进作用，提高了161.18%；有8株菌对四翅滨藜幼苗叶片数有促进作用(图5H)，提高了6.25%-37.50%。

2.4 四翅滨藜高效促生菌的鉴定

对筛选得到的四翅滨藜高效促生菌进行分子生物学鉴定，并构建系统发育树(图6)。本研究分离鉴定的5株对四翅滨藜具有显著促生作用的细菌分布于3个属、4个种。菌株TYA39和IH-2的菌落呈淡绿色、小菌落、球形；菌株TYA27的菌落呈乳白色、小菌落、多呈椭圆形；菌株IH-9的菌落呈白色、小菌落、呈不规则形状；菌株PAS13-2的菌落呈白色、小菌落、呈不规则形状。结合菌株的系统发育树结果及形态学特征，确定菌株TYA39和菌株IH-2属于假单胞菌属(Pseudomonas)，菌株IH-9和PAS13-2属于芽孢杆菌属(Bacillus)，菌株TYA27属于不动杆菌属(Acinetobacter)。

2.5 四翅滨藜高效促生菌促生功能的初步探究

对有显著促生作用的5株菌株进行促生功能探究，分别检测其固氮、解无机磷、解有机磷、解钾长石、解硅酸铝钾、产IAA、产铁载体和产生物膜的能力(表2)。在四翅滨藜促生菌中所有菌株均具备固氮、解无机磷、解有机磷、解钾长石、解硅酸铝钾、产IAA和产生物膜的能力。在产铁载体方面，IH-2、IH-9和TYA39具有较高水平。

2.6 四翅滨藜高效促生菌的复配及其促生效果检测

根据促生菌株的分子生物学鉴定与促生功能检测结果，分别以5株菌为一个组合、4株菌为一个组合和3株菌为一个组合进行复配，共16种复配方式。

通过盆栽试验检测复配菌剂对四翅滨藜幼苗根长、株高和干重指标的影响(图7)。有11个组合对根长有促进作用(图8A)，使根长提高了1.58%-30.65%；有6个组合对株高有促进作用(图8B)，使株高提高了4.19%-18.36%；有4个组合对干重有促进作用(图8C)，使干重提高了9.20%-63.52%。复配菌剂中组合2、3和4在根长、株高和干重指标上较对照组及其他组合有较大提升幅度，综合促生效果最好，这3个组合共有的菌株为P. bijieensis IH-2，初步认定其为核心菌株。

3 讨论

收起

本研究以内蒙古磴口县乌兰布和沙漠的四翅滨藜为研究对象，对其根际及内生细菌进行分离，共获得74株细菌，其中四翅滨藜根际细菌60株、内生细菌14株。通过将本研究分离得到的菌株与前期实验室已有的黄芪根际促生细菌一同对四翅滨藜进行盆栽试验，筛选出5株对四翅滨藜具有显著促进作用的细菌，其中四翅滨藜内生细菌2株，黄芪根际促生细菌3株。对这5株具有显著促进作用的细菌进行分子生物学鉴定，结果显示它们分属于3属4种，包括Pseudomonas、Bacillus和Acinetobacter。其中，菌株B. paramycoides IH-9和P. bijieensis TYA39对多个指标具有显著促进作用。

在已有的四翅滨藜相关微生物研究中更多关注的是根际土壤的微生物群落变化，尚未见针对四翅滨藜本身促生作用的研究。在本研究得到的3个四翅滨藜促生菌属中，Pseudomonas和Bacillus在促生方面的研究较为广泛。Taman等^[16]研究表明，具有解磷和产IAA等能力的Pseudomonas sp. TM8在盆栽试验中促进了番茄的生长。本研究中的Pseudomonas和Bacillus与上述菌株类似，具备固氮、解磷、产IAA等促生功能，可能通过改善土壤营养和影响植物激素稳态，进而促进植物的生长发育^[17-19]。Ahmed等^[20]研究发现，内生细菌菌株P. oryzihabitans GDW1使番茄植株根长提高了38%，该菌株主要通过调节宿主转录组和根际细菌组来实现其促进作用。本研究中菌株A. calcoaceticus TYA27、P. polymyxa IH-9和P. polymyxa TYA39使四翅滨藜根长分别提高了185.54%、211.49%和225.41%，起到了与文献报道菌株类似的作用，这些菌株可能也通过调节四翅滨藜某些关键基因表达及其根际微生物群落结构而发挥作用。He等^[21-23]发现，来自梭梭根际的Pseudomonas sp. M30-35可以通过增强抗氧化酶活性和调节脱落酸(abscisic acid, ABA)信号增强黑麦草的耐旱性，进而促进拟南芥生长；Ma等^[24]研究表明，B. velezensis HR6-1可以增强番茄的耐盐性，促进番茄生长；Wang等^[25]通过宏基因组分析发现B. cereus OTU8977通过增强苯丙醛生物合成和碳水化合物代谢过程来促进核桃的生长。本研究中的Pseudomonas和Bacillus也可能通过增强植物抗逆性和调节植物代谢过程来促进四翅滨藜生长。然而，这些菌株的确切作用机制究竟如何还需今后进一步深入研究。此外，Pseudomonas和Bacillus还具有抗病防害能力，Alhaj Hamoud等^[26]研究发现P. fluorescens可以通过抗氧化调节增强水稻生长并减轻镉毒性；Sánchez等^[27]研究发现P. halotolerans可以促进番茄生长，并且能够减少植物病原体毒力因子，减轻对水果和植物的损害；Kumar等^[28]研究发现苏丹草种子内生细菌B. amyloliquefaciens可以保护幼苗免受R. solani的侵害。本研究中分离到的Pseudomonas和Bacillus是否在增强四翅滨藜抗病防害方面也有一定作用，也需要进一步研究。人们对Acinetobacter的促生研究相对较少，杨金新等^[29]研究发现具有解钾等多项促生功能的水稻内生菌A. soli JKDY-3显著促进水稻幼苗根系生长，并能有效定殖在植物体内。本研究结果类似，该属的菌株可以促进四翅滨藜生长，也具有解钾、固氮等功能，可能通过类似的机制发挥作用，但其是否也可以定殖于四翅滨藜体内尚需检测。除了促生能力，该菌属还具有抗逆能力，Ali等^[30]研究发现A. oleivorans IRS14可以通过调节生理生化因素减轻小麦的寒冷胁迫，而本研究在此方面还有待深入研究。

单一微生物菌剂的促生效果通常有限，而复合微生物菌剂的应用则更有助于改善植物生长^[31-32]。Wu等^[33]研究发现，复合木霉菌剂(CAT)可促进黄连的生长、改善土壤条件、降低根腐病发病率和严重程度，显示出CAT作为生物肥料替代合成肥料的潜力。Wang等^[34]研究表明，B. velezensis FH-1与缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta) NYM3共接种能有效促进水稻的生长，与单独接种和对照(CK)相比，共接种菌剂通过富集相关物种增强微生物硝化功能，增加了土壤全氮和微生物网络复杂度，特异性地促进水稻生长。刘梓豪^[35]研究发现，防控玉米种栖镰孢菌的复合菌群形成了以核心拮抗菌芽孢杆菌Bac抑制种栖病原菌生长与侵染为主，其余非拮抗菌促进核心拮抗菌生长，同时促进其抗病和促生能力的菌株间合作模式，同时植物可以通过调节根系分泌物组分，调节菌群中核心拮抗菌的促生与抗病能力，进而实现菌群的抗病与促生功能切换，最终揭示了一种“核心菌株主效，非核心菌株互作增效”的菌群合作新模式。相比单株菌剂而言，复合菌剂的优势源于其模拟自然微生物群落的协同增效机制，在一定条件下可突破单株菌剂的局限性，实现“1+1>2”的生态效应，如共接种Azospirillum brasilense和Bradyrhizobium sp.与单独接种Bradyrhizobium sp.相比具有更佳效果^[36]。本研究通过对5株四翅滨藜促生细菌进行复配，得到16个组合。结果显示，有多个组合对幼苗有促进作用，其中组合2、3和4复配效果最好，这3个组合的共有菌株为P. bijieensis IH-2，且该菌株在各项促生功能上均具有较高水平，因此初步认定菌株P. bijieensis IH-2为这3个组合的核心菌株，其可能也是通过“核心菌株主效，非核心菌株互作增效”方式主导作用，但其确切机制还需后续试验验证，可通过去除该菌株后观察复合菌群的功能是否有明显变化来进行判断。本研究中报道的这3个复合菌群尽管对四翅滨藜生长有较好的促进作用，但其作用并未达到显著水平，这可能是由于本研究使用的四翅滨藜种子发芽率较低、质量不均匀导致的。今后需要在解决种子品质的基础上扩大实验规模继续验证。本研究结果为室内初步试验，后续将继续筛选、扩大盆栽试验规模，并计划在乌兰布和沙漠种植基地进行大田试验，监测在室外自然情况下菌剂对四翅滨藜是否也具有显著促生作用，以及菌剂对土壤速效磷/氮等营养元素含量、微生物群落演替的影响，尝试揭示菌剂的作用机制，为开发四翅滨藜专用复合微生物菌剂奠定基础。此外，本研究发现黄芪根际促生菌对四翅滨藜也具有促生作用，初步说明不同植物的促生菌或许可以相互共享，这为微生物菌剂的研发提供了一个新思路。关于不同植物促生菌的共享机制，一方面，可能是不同植物菌群通过代谢互补形成稳定共生联盟，或是植物释放特定化学物质(糖类、有机酸、酚类等)吸引/激活异源促生菌^[37]，但其他植物的促生菌是否对四翅滨藜也有促生作用需要进一步扩大范围验证，反之亦然。另一方面，也可能是由于Pseudomonas和Bacillus的菌株环境适应性强，是自然界各类植物最常见的促生菌，对大部分植物都具有一定的促生作用。尽管这些属的菌株是从不同的植物根际或体内分离的，但其对其他植物同样可以通过调控植物生长相关基因表达来调节植物激素信号通路(生长素、赤霉素、细胞分裂素)和胁迫反应而起到类似的促生作用^[20-23]。

4 结论

收起

本研究揭示出乌兰布和沙漠地区四翅滨藜的促生菌主要包括假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)，菌株P. bijieensis IH-2在促生复合菌群中起核心作用。

基金

收起

巴彦淖尔市科技计划(K202311)
内蒙古自治区自然科学基金(2024LHMS03042)
内蒙古自治区直属高校基本科研业务费(BR251306)

参考文献

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文献

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2026年第66卷第4期

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doi: 10.13343/j.cnki.wsxb.20250703

接收时间：2025-09-15
首发时间：2026-04-14
出版时间：2026-04-04

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收稿日期：2025-09-15
录用日期：2025-11-19

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巴彦淖尔市科技计划(K202311)

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内蒙古自治区自然科学基金(2024LHMS03042)

Inner Mongolia Autonomous Region Direct University Basic Research Grant(BR251306)

内蒙古自治区直属高校基本科研业务费(BR251306)

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^1.内蒙古农业大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特

^2.内蒙古沙漠本草农业科技有限公司，内蒙古巴彦淖尔

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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