多性状根际细菌通过功能多样性增强菜豆（Phaseolus vulgaris L.）的生长和光合效率

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Multi-Trait Rhizosphere Bacteria Enhance Plant Growth and Photosynthetic Efficiency Through Functional Diversity in French Bean (Phaseolus vulgaris L.)

　　

摘要

适应于本地农业生态系统的本地植物生长促进根际细菌，可能为改善豆科植物在养分受限条件下的生长表现提供有效的微生物资源。本研究评估了印度喜马拉雅西北部地区与四季豆（Phaseolus vulgaris L.）相关的本地根际细菌的功能多样性，并测试了多功能菌株能否增强植物生长和光合性能。研究人员从印度北部的九个地点采集了根际土壤样本。对三十三株形态上具有差异的细菌分离株进行了碳源利用特性以及七种植物生长促进特性（包括吲哚-3-乙酸和赤霉素产生、溶磷和溶锌、产氨、产氰化氢以及产铁载体）的表征分析。在温室控制条件下，采用无氮营养方案，评估了这些菌株对四季豆品种Kailash的植物生长促进作用。所有分离株均产生吲哚-3-乙酸和赤霉素，而溶锌、产氨、产氰化氢、溶磷和产铁载体的能力分别存在于48.5%、39.4%、24.2%、12.1%和6.1%的分离株中。碳源利用谱显示出了显著的代谢多样性。根际细菌接种显著（P?≤?0.05）影响了植物生长、生物量、叶面积和叶绿素含量。菌株CRC-J2使地上部生物量相比未接种对照提高了124%，而菌株NAG-K3产生了最大的叶面积（401.1 cm2/株）和最高的叶绿素a含量（3.84 mg/g鲜重）。地上部生物量与叶面积（r?=?0.360，P?≤?0.01）以及叶绿素a（r?=?0.458，P?≤?0.01）呈正相关，表明在接种植物生长促进根际细菌后，植物生长和光合能力得到了协同改善。研究结果支持了互补性功能特性有助于协同改善四季豆生长和生理性能的假说。因此，基于功能特性的筛选为后续开发生物肥料和田间验证提供了识别具有潜力的本地根际细菌的有效策略。

图形摘要