链霉菌TOR3209挥发性有机化合物对番茄生长的影响

摘要

利用盆栽试验和分子生物学技术，研究链霉菌TOR3209挥发性有机化合物（Volatile organic compounds,VOCs）对番茄的促生机制。初步了解链霉菌TOR3209促生机理，为微生物肥料开发和转化提供理论依据。试验设置链霉菌TOR3209菌株发酵液(6×10～7CFU·mL^-1)5种不同添加量处理（Z1,50 mL;Z2,100 mL;Z3,200 mL;Z4,300 mL;Z5,400 mL）和4种不同处理方式（M1，菌株原液；M2，菌株原液灭菌；M3，菌株原液过滤；M4，菌株原液灭菌过滤），与番茄幼苗共同培养，研究其VOCs对番茄幼苗生长的影响。采取固相微萃取（Solid-phase microextraction,SPME）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析链霉菌TOR3209VOCs中的具体物质，在前期研究基础上，选择己二酸二丁酯进行番茄盆栽促生试验，设置1 mol·mL^-1己二酸二丁酯添加量（Y1,12 mL;Y2,24 mL;Y3,50 mL;Y4,100 mL;Y5,200 mL）。结果表明：与CK（空白对照组）相比，Z1、Z2、Z3、Z4处理组番茄株高与对照组相比分别增加13.9%、1.4%、13.7%和16.7%;Z1、Z2、Z3、Z4处理组番茄干重与对照组相比分别增加25.5%、9.5%、24.9%和48.2%,Z4处理组促生效果极显著（P<0.01）。菌株发酵液不同处理的VOCs对番茄株高和干重均有较大影响。M1、M3、M4处理组番茄幼苗株高比对照组分别增加22%、15%、21%（P<0.01）;M2处理组番茄幼苗株高比对照组增加13%（P<0.05）。M1和M4处理组番茄幼苗干重比对照组分别增加46%和38%（P<0.01）;M2和M3处理组番茄幼苗干重比对照组分别增加17%和20%（P<0.05）。己二酸二丁酯（CAS:105-99-7）的VOCs对番茄幼苗株高、株干重和根干重的促生效果，在添加量为Y1、Y2、Y3时，随添加剂量增加而增加，较对照组分别提高11%、10%、16%。但在添加量为Y4时，对番茄幼苗的生长起抑制作用；添加量为Y5时，番茄幼苗停止生长并死亡。研究明确了链霉菌TOR3209发酵液Z4处理组VOCs对番茄幼苗促生效果极显著（P<0.01），不同处理的菌株发酵液VOCs对番茄幼苗的促生效果，并对菌株VOCs中的己二酸二丁酯进行功能验证。

关键词

微生物 / 发酵 / 挥发性有机化合物 / 番茄 / 己二酸二丁酯 / 转录组