毕业设计论文枯草芽孢杆菌a178对番茄种子萌发的影响.docx
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毕业设计论文枯草芽孢杆菌a178对番茄种子萌发的影响
海南大学
毕业论文（设计）
题目：
枯草芽孢杆菌A178对番茄种子萌发的影响
学号：
姓名：
年级：
2010级
学院：
环植学院
专业：
植物保护（农药方向）
指导教师：
完成日期：
2014年5月4日
摘要
以芽孢杆菌A178为研究材料，试验各设置了10个处理，将A178发酵母液分别稀释配成：
原液、200、40、8、1.6、0.32、0.064、0.0128ml/L不同系列浓度的溶液，用蒸馏水以及LB培养基作为处理。
研究了不同浓度的A178发酵液浸种处理对番茄种子萌发的影响。
结果表明，在一定浓度范围内，适宜浓度的A178发酵液对番茄种子的发芽力有促进作用，可提高发芽势、发芽率及发芽指数。
其中以1.6ml/L浓度的处理效果最好，可以提高种子的活力，促进萌发，并能有效地促进种苗的健壮生长。
而在高浓度即大于最佳浓度时，则抑制萌发作用明显，而且不适浓度的A178发酵液对番茄的胚根有不良影响。
因而处理种子时应该摸索出合理的浓度值，才能更好地达到促进种子萌发的效果。
关键词：
A178；番茄；种子萌发；发芽率
Abstract
InB.subtilisA178asresearchmaterial,testeachsetup10treatment,theA178fermentationliquorwerediluteddubbed:
dope,200,40,8,1.6,0.32,0.064,0.0128ml/Ldifferentseriesofconcentrationofthesolution,LBmediumwithdistilledwateraswellastreatment.
TheeffectsofdifferentconcentrationsofA178tomatobrothsoakingtreatmentforseedgermination.Theresultsshowthat,inacertainconcentrationrange,theA178suitableconcentrationofthefermentationbrothoftomatoseedgerminationforcecanpromote,enhancegerminationpotential,germinationrateandgerminationindex.Among1.6ml/Lconcentrationbesteffect,canimprovethevitalityofseedstopromotegermination,andcaneffectivelypromotetherobustgrowthofseedlings.Andthatathighconcentrationsgreaterthantheoptimalconcentration,inhibitedgerminationobvious,buttheconcentrationofA178discomforthaveadverseeffectsonthefermentationbrothoftomatoradicle.Thustheseedsshouldbeexploredwhendealingwithareasonableconcentrationvalues,inordertobetterachievethepromotionofseedgerminationresults.
Keywords：
A178;LycopersiconesculentumMill;Seedgermination;Germinationrate
目录
摘要1
Abstract2
目录3
1前言4
1.1番茄的简要简介4
1.2番茄发展的局限4
1.3枯草芽孢杆菌应用进展4
1.4本研究的目的及意义5
2材料与方法7
2.1供试材料7
2.2实验仪器7
2.3培养基和试剂配方8
2.4枯草芽孢杆菌A178上清液的制备8
2.5种子的预处理8
2.6萌发实验9
2.7测定项目9
2.7.1番茄种子发芽势与发芽率的测定9
2.7.2番茄幼苗根长与鲜重测定9
2.7.3番茄种子萌发抑制率与根长生长抑制率9
2.8统计计算方法9
3结果与分析11
3.1不同浓度A178对番茄种子发芽力的影响11
3.2不同浓度A178对番茄种子萌发后鲜重的影响13
3.3不同浓度A178对番茄种子萌发后根长的影响13
4小结与讨论16
致谢17
参考文献18
附录20
1前言
1.1番茄的简要简介
番茄（LycopersiconesculentumMill.）为茄科茄属番茄亚属的多年生草本植物，是世界年总产量最高的30种作物之一，也是中国栽培面积最大的蔬菜之一。
果实不仅营养丰富，而且具有药用价值，既能当蔬菜水果食用，又可以加工成番茄酱和番茄汁等食品，是一种重要的农产品。
其果实中富含可溶性糖、有机酸、蛋白质、维生素、纤维素和多种微量元素，因而深受广大消费者的喜爱[1]。
1.2番茄发展的局限
番茄种子在自然贮藏过程中存在生活力和活力下降的问题，又常因其种子成熟度、采种技术、贮藏条件等造成种子发芽力降低，发芽或出苗缓慢且不整齐，从而严重影响生产[2]。
在农作物生产过程中，农作物种子快速、整齐的萌发对于其产量极其重要，种子处理对于其在一定条件下整齐萌发有着重要的作用[3-4]，因此种子萌发是番茄齐苗、壮苗的必要条件，直接影响番茄后期的生长发育和产量形成[5-7]。
所以提高番茄种子的发芽力对番茄种子生产、贮存和利用具有重要意义。
1.3枯草芽孢杆菌应用进展
国际上把土壤中能促进植物生长的根际自生细菌通称为植物促生根圈细菌（Plantgrowpromotingrhizobaceria），简称为PGPR[8-9]。
其中以枯草芽孢杆菌的抗逆性最强、功能最多、适应性最广、效果最稳定。
枯芽孢杆菌（Bacillusspp.）是一群好氧兼厌氧的产芽孢革兰氏阳性杆菌的总称，它不仅具有显著的生防潜力，还能产生耐热抗逆的芽孢，有利于生防菌剂的生产、剂型加工及在环境中存活、定殖与繁殖，是植物病害生防微生物的重要组成部分[10]。
目前用于生防芽胞杆菌种类有：
枯草芽孢杆菌（B.subtilis）、多粘芽孢杆菌（B.polymyxa）、蜡状芽孢杆菌（B.ceres）、巨大芽孢杆菌（B.megaterium）、地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）和短小芽孢杆菌（B.pumilis）等[11]。
枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长。
蔡学清等[12]对内生枯草芽孢杆菌BS-2对水稻的促生效果及其促生机制进行研究结果表明，该菌的菌体或其外分泌物均可促进水稻的生长，对该菌的促生机制研究结果表明，该菌能通过提高水稻体内的叶绿素含量、减缓植株的膜脂过氧化、促进水稻体内吲哚乙酸的产生。
蔡学清等[13]还发现BS-2对辣椒苗有明显的促生作用。
同时，该菌株还可诱导辣椒体内吲哚乙酸等促进植物生长的激素含量提高，并降低脱落酸等抑制植物生长激素的形成。
张霞等[14]也发现经生长素和细胞分裂素产量增加的枯草芽孢杆菌B931突变体处理后甘薯苗的发根数和根伸生长都显著增加。
王心选等[15]对小麦内生枯草芽孢杆菌E1R-J菌株的促生作用进行研究，也得出类似结。
此外，也有研究将枯草芽孢杆菌应用于水果保鲜研究[16]。
芽孢杆菌具有较广的抗菌谱,对多种病原真菌和细菌均有强烈的抑制作用，具有较高的潜在生防利用价值。
其抗菌机理通过产生脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类化合物和氨基酸类等抗生素，达到抑制病原菌的作用[17-18]。
枯草芽孢杆菌具有抑制植物病害能力，又是自然界中广泛存在的非致病细菌，对人畜无害、不污染环境而备受各国研究工作者的青睐。
很多优良的枯草芽孢杆菌菌株已应用于生产实践[19]。
1.4本研究的目的及意义
番茄育苗在番茄生产中具有非常重要的地位，培育壮苗是番茄增产稳产的保证。
由于茄子种子种皮厚而质密坚硬,透水透气性差，加之表面光滑并有胶质物包裹，加大了种子吸水吸氧的难度[20]。
本研究旨在于如何提高茄子种子发芽率，缩短发芽时间是生产中一个重要问题。
在茄科植物冬春育苗上，种子发芽慢、易霉烂、时间长、不整齐等实际问题一直未能得到很好解决。
采用试剂处理是提高茄科种子发芽力的一种有效的方法，许多种物质已经被应用于促进种子萌发的试验。
如K+、Ca2+等被用于促进茄科种子的萌发试验[21]；Cu2+被用于促进灯盏花种子萌发的试验[22]等。
种子处理是一项简单易行且行之有效的农业增产措施，它可以达到有效地杀菌，提高种子发芽率，增加幼苗营养，促进生长发育，实现苗全、苗齐和苗壮，从而达到增加产量、提高质量的效果[23]。
现以番茄种子为试材，采用稀释不同倍数的A178菌液对番茄种子和幼苗进行处理，研究A178菌液浸种对番茄种子活力及幼苗生长的影响，以期进一步了解A178在促进种子萌发和幼苗生长、培育健康壮苗等方面的影响，为A178在育苗中的应用提供参考。
为农业生产实践提供科学依据，利于番茄生产与加工产品的开展。
2材料与方法
2.1供试材料
植物材料:
亚蔬2301番茄种子，由广州亚蔬园艺种苗有限公司所生产。
实验菌株：
枯草芽孢杆菌A178，由海南大学环境与植物保护学院所提供。
2.2实验仪器
仪器与设备
型号
产家或产地
超净工作台
SW-VJ-IF
苏州苏洁净化设备有限公司
纯水系统
RODI-50-RE
厦门锐思捷科技仪器有限公司
普通培养箱
HHB11360-S
上海跃进医疗器械厂
万分之一电子称
BP221S
北京赛多利斯天平有限公司
落地大容量摇床
ZD-8802D
太仓市华利达实验设备有限公司
高压蒸汽灭菌锅
HVW-50
日本HIRAYAMA公司
电恒温鼓风干燥箱
DHG-9075A
上海一恒科学仪器有限公司
pH计
MettlerToledo320-S型
美国
恒温磁力搅拌器
90-1
上海沪西分析仪器厂
台式高速冷冻离心机
UNIVERSL32R
德国HETTICH公司
微量移液器
2.5μL、20μL、200μL、1000μL
德国Eppendorf
数显电热培养箱
HPX-9162MBE
中国.上海
2.3培养基和试剂配方
培养基和试剂名称
配方
LB液体培养基（1L）
酵母提取物5g、氯化钠10g、蛋白胨10g
牛肉膏蛋白胨培养基（1L）
牛肉浸膏3g、胰蛋白胨10g、氯化钠5g、PH=7.0-7.2
BPY培养基（1L）
牛肉浸膏5g、胰蛋白胨10g、酵母浸膏5g、葡萄糖5g、氯化钠5g
基础发酵培养基（1L）
蔗糖10g、胰蛋白胨10g、磷酸氢二钠2g、磷酸二氢钠2g
NA培养基（1L）
牛肉浸膏5g、酵母浸膏1g、胰蛋白胨5g、葡萄糖20g、PH=6.8-7.0
AYDA培养基（1L）
牛肉浸膏8g、酵母浸膏5g、葡萄糖10g、PH=7.2-7.4
PDA培养基（1L）
马铃薯200g/L、葡萄糖20.0g/L、普通琼脂18g/L、pH=7.0
发酵培养基（1L）
葡萄糖10g、蛋白胨10g、酵母粉5g、Nacl5g、K2HPO41.5gMgSO4.7H2O1.5g
2.4枯草芽孢杆菌A178上清液的制备
枯草芽孢杆菌A178在LB培养液中振荡活化培养24h、28ºC、200rpm，培养结束后，按照1%接种量置LB液体培养基中100ml振荡培养24h、28ºC、200rpm。
将培养物用高速离心机离心，4ºC下10000r/min,离心10min,然后取上清液。
其次，上清液用0.22um的细菌过滤器把杂菌过滤，制配成测试上清液。
参照唐丽娟[24]等方法制备无细胞滤液。
2.5种子的预处理
常温下，选取大小均匀，健康饱满的番茄种子装于三角瓶中，加入适量的蒸馏水浸泡3小时以上，然后在水浴锅55ºC中边搅拌边浸泡半小时[25]。
2.6萌发实验
试验各设置了10个处理，其中8个不同浓度梯度的A178菌液处理，用蒸馏水作对照（CK），以及LB培养基处理。
将A178母菌液稀释分别配成原液、200.00、40.00、8.00、1.6、0.32、0.064、0.0128ml/L不同系列浓度的溶液，LB培养基处理，以蒸馏水作对照，各浓度溶液取4ml加入铺有1层滤纸的干燥培养皿中。
选择籽粒饱满、大小均匀且无损伤的番茄种子放置于铺有1层吸水纸的培养皿中均匀排列，每皿25粒，每个处理1次重复。
将培养皿放在人工气候箱中（光照10h，温度25℃，黑暗14h，温度22℃），进行催芽。
每天上午9：
00记录发芽种子的粒数，第3天统计发芽势，第7天统计发芽率，计算各处理的发芽指数。
2.7测定项目
2.7.1番茄种子发芽势与发芽率的测定
开始培养3d后每天观察番茄种子的生长情况，记录番茄种子每天的发芽情况，每天往培养皿里补充相应浓度的处理液，以保持种子生长环境的稳定[26]。
2.7.2番茄幼苗根长与鲜重测定
培养箱培养10d后，测量幼苗的根长及鲜重，每个处理测量25株。
2.7.3番茄种子萌发抑制率与根长生长抑制率
记录番茄种子萌发的情况，在培养箱培养10d后，计算每个处理番茄种子萌发抑制率及根长生长抑制率。
2.8统计计算方法
发芽势的计算公式：
GE=n4/N×100%。
式中，GE：
种子发芽势；n4：
前4d发芽种子数；N：
供试种子总粒数。
发芽率的计算公式：
GP=n7/N×100%。
式中，GP：
种子发芽率；n7：
前7d发芽种子数；N：
供试种子总粒数。
发芽指数的计算公式：
GI=∑Gt/Dt。
式中，GI：
发芽指数；Gt：
发芽开始后第t天的发芽数；Dt：
相应的发芽天数。
种子萌发抑制率的计算公式：
（对照组种子萌发率-处理组种子萌发率）/对照组种子萌发率×100%
根长生长抑制率的计算公式：
（对照组根长-处理组根长）/对照组根长×100%
3结果与分析
3.1不同浓度A178对番茄种子发芽力的影响
番茄种子催芽3d时，统计其发芽势。
从表1、表2、表3、表4可以看出，浓度为0.0128ml/L至1.6ml/L的A178处理均提高了番茄种子的发芽势、发芽率、发芽指数，其中发芽势比对照提高4%～22%，发芽率比对照提高4%～8%，发芽指数比对照提高1.90%～4.20%。
其中A1780.32ml/L提高种子的发芽指数最为显著。
可以看出，随着A178浓度的升高，种子的发芽势呈逐渐下降的趋势，但综合来看，处理最佳浓度以0.32ml/LA178处理对促进番茄种子发芽的效果最为明显，其次为0.064ml/LA178处理，然后是浓度为1.6ml/LA178处理。
浓度
个数
天数
4天
5天
6天
7天
CK
11
20
23
23
LB
0
0
0
0
原液
0
0
0
0
200.00
0
0
0
0
40.000
6
17
19
23
8.0000
8
17
21
21
1.6000
14
21
25
25
0.3200
18
24
24
24
0.0640
19
24
24
24
0.0128
12
19
20
22
表1番茄种子萌发数据（mm）
浓度ml/L
发芽势%
发芽率%
发芽指数
鲜重g
根长mm
CK
44
92
14.20
0.41
23.62
LB
0
0
0.00
0.16
0.00
原液
0
0
0.00
0.17
0.00
200
0
0
0.00
0.16
0.00
40
24
92
11.35
0.53
38.71
8
32
84
12.90
0.34
31.03
1.6
56
100
16.10
0.45
51.68
0.32
72
96
18.40
0.32
13.76
0.064
76
96
17.65
0.32
25.21
0.0128
48
88
13.94
0.36
21.38
表2不同浓度A178对番茄种子萌发的影响
表3不同A178浓度对番茄种子发芽力的差异
表4不同浓度A178对番茄种子萌发抑制率
3.2不同浓度A178对番茄种子萌发后鲜重的影响
由表5可知，A178浓度在8～40ml/L范围时，对鲜重的抑制率为负值，并呈快速下降的趋势，以及A178浓度1.6ml/L处理对鲜重的抑制率为-9.76%。
在40ml/L处最低，抑制率达到-29.27%；因此A178对番茄幼苗的鲜重有一定的影响，稀释不同倍数的A178菌液对番茄的生长均有不同程度的促进作用。
当浓度小于1.6ml/L时，抑制率几乎呈直线上升的趋势，在浓度为0.032ml/L处为正值，抑制率达到21.95%。
可以得出，A178浓度为40ml/L时对番茄的鲜重的促进效果最好。
其次浓度为1.6ml/L对番茄的鲜重的促进效果也不错。
表5不同浓度A178对番茄种子萌发后鲜重的抑制率
3.3不同A178浓度对番茄种子萌发后根长的影响
由表6、表7可知，A178浓度在1.6～200ml/L范围时，对根长的抑制率为负值，并呈快速下降的趋势，在1.6ml/L处最低，抑制率达到-118.80%；因此A178对番茄幼苗的根长有一定的影响，稀释不同倍数的A178菌液对番茄的生长均有不同程度的促进作用。
当浓度小于1.6ml/L时，抑制率几乎呈直线上升的趋势，在浓度为0.032ml/L处为正值，抑制率达到41.91%。
可以得出，A178浓度为1.6ml/L时对番茄的根长的促进效果最好。
LB
原液
200
40
8
1.6
0.32
0.064
0.0128
抑制率
100%
100%
100%
-63.89%
-31.37%
-118.80%
41.91%
-6.73%
9.48%
表6A178对番茄种子萌发后根长抑制率（mm,10d）
表7A178对番茄种子萌发后根长抑制率
浓度
个数
根长长度（mm）
CK
23
1.52.63.55.95.81.252.135.354.237.123.519.815.130.930.550.534.663.653.212.613.426.716.8000
原液
0
0000000000000000000
000000
LB
0
0000000000000000000
000000
200
0
0000000000000000000
000000
40
23
15.645.312.767.353.671.223.143.542.917.945.558.869.276.372.83.911.457.417.840.248.624.847.9000
8
21
61.565.256.555.638.638.921.221.13.115.622.517.95.577.557.845.568.135.230.322.515.70000
1.6
25
117.989.371.967.352.550.964.356.835.521.721.28.59.893.990.5102.861.952.844.841.240.129.214.930.321.9
0.32
24
13.550.336.924.831.227.618.519.812.112.610.99.718.45.66.54.53.86.47.33.55.82.92.68.60
0.064
24
91.787.358.448.947.854.622.825.522.118.621.719.520.311.711.512.113.29.86.27.36.85.93.82.70
0.0128
22
58.350.953.649.556.937.631.824.221.221.814.922.517.313.99.18.713.57.26.65.86.52.7
000
表8番茄种子根长长度记录表
4小结与讨论
发芽率、发芽势、根长度都是反映种子质量和活力的指标，发芽率反映种子发芽的多少，发芽势反映种子发芽的快慢和整齐度[27-28]。
发芽指数GI能够反映种子在整个发芽期的综合活力，活力指数VI既能反映种子发芽率、发芽速度，又能反映生长势及生长活力。
这些指标能够从不同角度反映出A178对番茄种子萌发的影响。
通过试验结果可以看出，各处理对番茄种子发芽的影响与其使用浓度关系密切。
其中以1.6ml/L处理对番茄种子的萌发有促进作用，效果最好。
番茄种子发芽率为100%，与对照组相比发芽率提高了8%，发芽指数比对照组提高了13.38%，与对照组相比平均根长提高了118.80%，也提高了番茄种子芽苗鲜重。
小于1.6ml/L时，随着浓度的升高，其处理效果也不是很好，种子的发芽率与发芽指数都有一定的提升，但是该浓度处理对番茄种子萌发的鲜重出现了抑制的作用，抑制率分别为12.20%、21.95%，然而该浓度对番茄种子根长出现了时而促进，时而抑制的现象。
该浓度主要表现促进番茄种子的萌发。
A178浓度在1.60ml/L-8.0ml/L时，处理效果不错，但是随浓度的升高处理效果逐渐减弱，甚至出现抑制番茄种子萌发，该浓度主要表现促进番茄种子在整个发芽期的综合活力。
A178浓度在8.0ml/L-40ml/L时，处理效果随浓度的升高逐渐减弱，同时番茄种子的发芽力与对照相比，弱于对照。
发芽指数与对照组相比低了9.15%-21.95%，但是该浓度对番茄种子根长产生促进作用，促进率为31.37%-63.89%。
大于40ml/L浓度的A178随浓度的升高，番茄种子的发芽力迅速减弱，出现抑制番茄种子萌发生长。
在一定浓度范围内，适宜浓度的A178对番茄种子的发芽力同样也有促进作用，均可提高发芽势、发芽率及发芽指数。
其中以1.6ml/L浓度的处理效果最好，可以提高种子的活力，促进萌发，并能有效地促进种苗的健壮生长。
而在高浓度即大于最佳浓度时，则促进作用降低，均有抑制作用，甚至抑制种子萌发，而且不适浓度的A178对番茄的胚根有
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