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光合細菌(photosyntheticbacteria，簡稱PSB)是地球上出現最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成體系的原核生物，是一類以光為能源，在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中有機物、硫化物、氨氮等為營養進行生長和繁殖的微生物［1－2］，具有固氮、固碳及氧化分解硫化物和胺類等有毒物質的生理生態特性，其菌體富含多種生理活性物質及促生長因子，一些活性菌株還含有抗病毒物質［3－4］。目前，光合細菌已在水產、環保、醫藥等方面得到廣泛應用［5－9］，在農業方面也有相關研究［10－13］。光合細菌對作物生長發育有促進作用，并能促進種子萌發，這在小麥、棉花等方面已有相關研究［14－15］。但光合細菌與水稻種子萌發間的關系目前未見報道，以水稻品種龍慶稻1號為材料，研究光合細菌對水稻種子萌發的影響，旨在了解光合細菌浸種后，水稻種子萌發過程中生理生化變化，為光合細菌在水稻上的應用提供理論依據。

1材料與方法

1.1供試材料

以水稻品種龍慶稻1號為供試材料。光合細菌菌株BYND1是從八一農墾大學舊址魚塘水中經富集、分離純化獲得，經初步鑒定為沼澤紅假單胞菌。BYND1菌株在缺氧、光照條件下培養，在固體平板上，菌落圓凸形，表面濕潤光滑，邊緣整齊，紫紅色;液體培養物的顏色在培養初期淺粉紅色，逐漸變為紅色，最后到紫紅色。革蘭氏染色反應陰性。BYND1菌株在黑暗好氧、光照好氧下均能生長并形成葉綠素和類胡蘿卜素，培養物呈紅色。光合細菌菌液采用改良71#培養基，30℃、2000Lx光強光照、厭氧培養，培養時間為48h，光合細菌菌數約為1010/mL，其檢測方法為平板菌落計數法。

1.2試驗方法

試驗設5個處理，分別為PSB發酵液、用水稀釋10倍的發酵液、用水稀釋100倍的發酵液、改良的71#培養基和蒸餾水，處理號分別為A、B、C、D、E，其中D和E為對照。選取均勻飽滿的種子，分別用各處理菌液浸種24h后，將種子置于鋪有濾紙的培養皿上萌發，每個處理5個皿，每皿100粒種子，萌發7d。

1.3測定項目與方法

從第2天開始，每天測定種子發芽率。種子發芽率=發芽種子數/總種子數×100%;淀粉酶測定方法取剩余種子中胚乳1g，采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定α-淀粉酶、β-淀粉酶、(α+β)淀粉酶活性［16］;采用考馬斯亮藍G-250法測定可溶性蛋白含量［17］;采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法測定丙二醛(MDA)含量［17］。

1.4數據處理

采用DPS軟件進行數據處理分析。

2結果與分析

2.1光合細菌浸種對水稻發芽率的影響

由表1看出，光合細菌對水稻發芽有很大影響，隨時間推移水稻發芽率逐漸增加，第1～3天，蒸餾水處理的水稻種子發芽率最高，光合細菌原液處理的種子發芽率最低，不同處理間差異達到極顯著水平，說明光合細菌對種子發芽有抑制作用;但從第4天開始，稀釋100倍的光合細菌處理C發芽率最大，高于對照D和E，說明一定濃度的光合細菌菌液能夠提高種子發芽率。

2.2光合細菌浸種對水稻芽長的影響

由表2看出，水稻芽長隨天數增加逐漸增長，從第5天開始光合細菌菌液稀釋10倍和100倍的水稻芽長處理要長于對照處理，第7天各處理均高于對照，稀釋100倍的水稻芽長最長，達到3.38cm，不同處理間水稻芽長未達到顯著水平。

2.3光合細菌浸種對水稻種子淀粉酶活性的影響

由表3看出，不同處理α-淀粉酶活性從種子發芽第1天開始呈逐漸升高趨勢，水稻萌發前3d，原液處理的α-淀粉酶活性低于對照，到萌發后期，光合細菌處理的水稻種子α-淀粉酶活性高于對照，各處理中以光合細菌稀釋100倍處理的α-淀粉酶活性最高，從第2天開始各處理間差異達到極顯著水平。由表4看出，種子萌發前3d，各處理間β-淀粉酶活性差異較小，從第4天開始，各處理間β淀粉酶活性差異較大，稀釋10倍和100倍的光合細菌液處理的種子β-淀粉酶活性要高于對照。從淀粉酶總體活性來看，在種子萌發過程中，不同處理間差異達到顯著或極顯著水平。水稻種子從萌發第1天開始，淀粉酶活性最低，隨著萌發時間延長，淀粉酶活性逐漸升高，光合細菌處理的總淀粉酶活性要高于對照，總淀粉酶活性隨種子萌發率的升高而升高，在萌發第4天，總淀粉酶活性與種子萌發率相關性達到顯著水平(r=0.895*)，說明種子萌發與淀粉酶活性呈正相關，淀粉酶活性越高越利于種子萌發，這與冉景盛的研究一致［18］。

2.4光合細菌浸種對水稻種子可溶性蛋白含量的影響

表6可以看出，稀釋100倍處理的水稻種子萌發過程中，可溶性蛋白含量在水稻萌發前3d高于對照組，差異達到極顯著水平;之后對照組的可溶性蛋白含量高于光合細菌處理，差異也達到極顯著水平，說明適當濃度的PSB浸種會提早水稻種子萌發過程中酶的積累，進而加速物質代謝和轉化。

2.5光合細菌浸種對水稻種子MDA含量的影響

表7可以看出，在種子萌發過程中，MDA變化趨勢是隨著培養時間的延長，各處理MDA含量都呈先緩慢上升，第4天開始迅速上升，第7天有下降的趨勢，不同稀釋度的PSB菌液浸種后，MDA含量均低于對照組，尤其是第6天和第7天，各處理組極顯著低于對照組，說明經PSB浸種后在種子萌發過程中降低了脂膜氧化程度，在一定程度上起到了保護和修復細胞膜的作用。

3討論

光合細菌除富含營養物質外，還含有促生長和抗病毒等多種重要活性物質，以其獨特的功能在各研究領域得到廣泛應用。尤其在農業領域中，光合細菌作為一種生長調節劑對于解除種子休眠、促進種子萌發起到一定作用［13－15］。本研究中，一定濃度的光合細菌對種子萌發起到了促進作用，提高了種子發芽率、促進芽的生長。研究得出，適當濃度的光合細菌含量可以增加水稻種子中淀粉酶的總體活性和可溶性蛋白的含量，降低種子中MDA的含量。

當然，光合細菌菌液濃度過高時，對水稻種子萌發也有抑制傾向，這是因為浸種主要是為了增加種子中的水分，激活種子的生命活動，促進種皮和胚對水分的吸收，軟化種皮，提高種子的呼吸強度，促進養分的分解，加速發芽［19］。而高濃度的光合細菌菌液浸種會使種子吸水不完全，不能完全激活種子的生命活動，但是，光合細菌發酵液中含有許多生理活性物質，會觸發和推動水解、氧化途經，修補早期的代謝缺乏［20］。因此，在萌發過程中，適當濃度的光合細菌處理后，水稻種子的一些指標會優于對照組。