贝莱斯芽孢杆菌GDND-2对烟草的促生作用

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0567

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (16): 14-20.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0567

贝莱斯芽孢杆菌GDND-2对烟草的促生作用

沈会芳(), 杨祁云, 张景欣, 蒲小明, 孙大元, 刘平平, 林壁润()

广东省农业科学院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室，广州 510640

收稿日期:2024-09-27 修回日期:2024-12-15 出版日期:2025-06-05 发布日期:2025-06-05
通讯作者:
林壁润，男，1963年出生，广东汕头人，研究员，博士，研究方向：作物病虫害及防控技术研究。通信地址：510640 广东省广州市天河五山金颖路7号，Tel：020-85161048，E-mail：linbr@126.com。
作者简介:
沈会芳，女，1973年出生，安徽宿州人，研究员，硕士，研究方向：作物病虫害及防控技术研究。通信地址：510640 广东省广州市天河五山金颖路7号，Tel：020-85161048，E-mail：951781658@qq.com。
基金资助:
广东省烟草科技计划项目“浈江流域上游主要作物病虫害绿色防控研究与应用”(201908); 广东省烟草科技计划项目“全生育期贯通的烟草绿色防控技术研发与推广”(202201)

Growth-promoting Effect of Bacillus velenzensis GDND-2 on Tobacco

SHEN Huifang(), YANG Qiyun, ZHANG Jingxin, PU Xiaoming, SUN Dayuan, LIU Pingping, LIN Birun()

Institute of Plant Protection, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of New Technique for Plant Protection in Guangdong, Guangzhou 510640

Received:2024-09-27 Revised:2024-12-15 Published:2025-06-05 Online:2025-06-05

摘要/Abstract

摘要： 贝莱斯芽孢杆菌GDND-2能有效防控烟草镰刀菌根腐病。为明确其对烟草的促生效果，用特异性引物扩增相关促生基因，通过Sackowski比色、CAS平板和唯一氮源法测定其分泌吲哚乙酸(IAA)、嗜铁素和ACC脱氨酶的能力，采用透明圈法测定其解磷、解钾的能力，利用试剂盒检测GDND-2处理后烟草防御酶的活性，盆栽试验验证其对烟草的促生效果。结果显示，GDND-2具有促生基因ysnE，分泌IAA的能力较强，发酵36 h，IAA产量为24.16 mg/L。GDND-2可解有机磷、无机磷和钾。其发酵液可显著提高烟草叶片中过氧化物酶(POD)活性，处理96 h，POD活性上升了707.88%。GDND-2对烟苗生长有明显促生作用，对鲜重促生效果达87.21%以上，根长促生效果达75.61%以上。综上，贝莱斯芽孢杆菌GDND-2可分泌IAA，明显促进烟苗生长，是性状优良的生防菌株。

关键词: 生防菌, 贝莱斯芽孢杆菌GDND-2, 促生基因, 促生特性, 吲哚乙酸, 烟草, 防御酶, 促生效果

Abstract:

Bacillus velenzensis GDND-2 could effectively control tobacco Fusarium root rot. In order to elucidate its growth-promoting effects on tobacco, specific primers were used to amplify relevant growth-promoting genes. The capabilities for indole-3-acetic acid (IAA) production, siderophore secretion, and ACC deaminase activity were tested by Sackowski colorimetry, CAS agar plate assays, and sole nitrogen source methods respectively. The phosphorus and potassium solubilization capacities were detected by transparent circle method. Defense enzyme activities in tobacco after GDND-2 treatment were measured by assay kits. The growth-promoting effects of GDND-2 on tobacco were verified by potting experiment. Results revealed that GDND-2 possessed the growth-promoting gene ysnE and exhibited strong IAA production capacity, reaching 24.16 mg/L after fermentation for 36 h. The strain demonstrated solubilization of organic phosphorus, inorganic phosphorus, and potassium. GDND-2 fermentation broth significantly enhanced peroxidase (POD) activity in tobacco leaves, showing a 707.88% increase in POD activity after 96 h of treatment. The strain displayed remarkable growth-promoting effect on tobacco seedlings, increasing fresh weight by over 87.21% and root length by more than 75.61%. So Bacillus velezensis GDND-2 demonstrated excellent IAA secretion capacity and significantly promoted tobacco seedling growth, establishing itself as a high-quality biocontrol strain with superior characteristics.

Key words: biocontrol bacteria, Bacillus velenzensis GDND-2, growth-promoting genes, growth-promoting characteristics, IAA, tobacco, defense enzymes, growth-promoting effect

沈会芳, 杨祁云, 张景欣, 蒲小明, 孙大元, 刘平平, 林壁润. 贝莱斯芽孢杆菌GDND-2对烟草的促生作用[J]. 中国农学通报, 2025, 41(16): 14-20.

SHEN Huifang, YANG Qiyun, ZHANG Jingxin, PU Xiaoming, SUN Dayuan, LIU Pingping, LIN Birun. Growth-promoting Effect of Bacillus velenzensis GDND-2 on Tobacco[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(16): 14-20.

图/表 10

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促生物质	目的基因	引物序列(5'→3')		文献
促生物质	目的基因	F	R	文献
吲哚乙酸	ysnE	GGCTGTGAACCTTTGCTATG	GCTGTTCGGGTCCTCTTTAT	[21]
铁载体	dhbC	ATGTTGGATCAAAACGTTAT	TCATATGTGATCCACGCCCA	[22]
ACC脱氨酶	acdS	ATCGGCGGCATCCAGWSNAAYCANAC	GGCACGCCGCCCARRTGNRCRTA	[23]

促生物质	目的基因	引物序列(5'→3')		文献
促生物质	目的基因	F	R	文献
吲哚乙酸	ysnE	GGCTGTGAACCTTTGCTATG	GCTGTTCGGGTCCTCTTTAT	[21]
铁载体	dhbC	ATGTTGGATCAAAACGTTAT	TCATATGTGATCCACGCCCA	[22]
ACC脱氨酶	acdS	ATCGGCGGCATCCAGWSNAAYCANAC	GGCACGCCGCCCARRTGNRCRTA	[23]

处理	发芽势/%	发芽率/%	根长/mm
无菌体上清液	95.00±1.26a	95.40±1.36a	16.64±0.35a
菌悬液	95.60±1.02a	96.00±1.22a	16.42±0.22a
发酵液	94.40±1.74a	95.20±1.30a	16.56±0.26a
NA(CK)	95.20±1.17a	95.80±1.10a	16.78±0.33a

处理	发芽势/%	发芽率/%	根长/mm
无菌体上清液	95.00±1.26a	95.40±1.36a	16.64±0.35a
菌悬液	95.60±1.02a	96.00±1.22a	16.42±0.22a
发酵液	94.40±1.74a	95.20±1.30a	16.56±0.26a
NA(CK)	95.20±1.17a	95.80±1.10a	16.78±0.33a

处理	根长/cm	株高/cm	最大叶长/cm	最大叶宽/cm	鲜重/mg	干重/mg
无菌体上清液	26.18±5.26a	9.01±0.98a	25.15±2.89a	18.68±2.56a	127.92±27.80a	6.16±2.08a
菌悬液	25.20±2.15a	9.23±0.69a	25.57±2.63a	19.38±1.88a	136.42±36.92a	6.25±2.20a
发酵液	26.54±3.68a	9.39±1.00a	26.21±2.03a	19.84±2.38a	144.33±33.66a	6.51±1.98a
NA(CK)	14.35±2.79b	7.71±0.61b	15.03±1.34b	13.58±1.70b	68.33±14.71b	3.33±0.75b

贝莱斯芽孢杆菌GDND-2对烟草的促生作用

Growth-promoting Effect of Bacillus velenzensis GDND-2 on Tobacco

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