2结果与分析
2.1菌株的生物学鉴定
使用Ashby无氮培养基，从连作的番茄根际土中分离筛选到5株菌株，编号为F1、FN1、FN2、FN3和FN6。使用16S rDNA方法对5株菌株进行分子生物学鉴定。结果显示，F1、FN1、FN2、FN3和FN6分别与菌株Paenibacillus mucilaginosus、Mycolicibacterium smegmatis、Nocardioides panacihumi、Mycobacterium asiaticum和Pseudomonas laurentiana具有高度同源性，同源性百分比均大于99%（表1）。5株菌株F1、FN1、FN2、FN3和FN6分别属于类芽孢杆菌属（Paenibacillus），分枝菌酸杆形菌属（Mycolicibacterium），类诺卡氏菌属（Nocardioides），分枝杆菌属（Mycobacterium），假单孢菌属（Pseudomonas）。
2.2根际细菌对番茄鲜重和干重的影响
由图1可知，与CK相比，添加5种菌株都呈降低番茄植株生物量的趋势，FN2和FN6显著降低植株的地上部鲜重、干重和根系的鲜重和干重。FN2分别降低了36.5%和31.9%的地上部干重和根干重，FN6分别降低了39.1%和33.3%的地上部干重和根干重。
2.3根际细菌对番茄苗期株高和茎粗的影响
5种菌株都显著抑制了番茄植株的株高，与对照相比分别降低了13.2%、15.1%、24.6%、20.0%和22.1%，特别是FN2、FN3、FN6达极显著效果（图2a）。5种菌株都未显著影响植物的茎粗（图2b）。
2.4根际细菌对番茄叶片SPAD值和地上部投影面积的影响
5种菌株都显著降低了番茄叶片的SPAD值，且F1、FN1、FN3和FN6达极显著水平，降幅分别为15.7%、22.7%、20.0%、15.8%和23.8%（图3a）。
FN2和FN6显著降低了番茄地上部的投影面积，降幅分别为37.0%和38.7%（图3b）。
2.5根际细菌对番茄根系特性的影响
与CK相比，FN1和FN2显著降低了番茄根直径，降幅分别为11.7%和11.2%（图4a）。5种菌株都未显著影响番茄根总长（图4b）。与CK相比，FN6显著降低了根总表面积，降幅为28.9%（图4c）。与CK相比，FN2和FN6显著降低了根总体积，降幅分别为32.0%和33.4%（图4d）。
3结论与讨论
植物根际促生菌（PGPR）凭借自身的固氮、解磷、解钾或分泌生长素等多种功能，通常促进植物的生长［12-14］。迄今为止，从自然界中已鉴定出的PGPR菌株有20多个属，包括假单孢菌属（Pseudomonas）、节杆菌属（Arthrobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）等［15］。其中根际固氮菌属于PGPR中的一类，因为他们能够固定空气中的氮气，从而增加土壤含氮量，进而促进植物的生长［16-18］。该研究利用Ashby无氮培养基选择性地筛选出具有固氮能力的根际细菌5株，分别隶属于5个不同的菌属，包括假单孢菌属（Pseudomonas）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、分枝菌酸杆形菌属（Mycolicibacterium）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）和分枝杆菌属（Mycobacterium）。
采用Ashby无氮培养基筛选出的细菌菌株，通常表现出促进植物生长的效果。王楠等［19］从植物根际土中筛选到5株根际固氮菌，用于番茄幼苗的促生研究，结果显示根际固氮菌增加了番茄幼苗的生物量。雷海英等［6］筛选到的根际固氮菌增加了苦参幼苗子叶的数目和株高的高度。薛智权等［7］筛选的根际固氮菌同样促进了黄芪植株的生长。程杰杰等［8］施用根际固氮菌促进了玉米和水稻的生长。然而，何建清等［20］筛选到10株根际固氮菌应用于青稞幼苗的生长中，结果显示，5株菌株抑制了植物的生长，6株菌株显著降低了植物的干重，只有1株菌株促进了干物质的积累。该试验结果显示，筛选到的5株根际细菌都呈现出抑制番茄幼苗的生长，FN2和FN6还显著降低了番茄幼苗的地上部和根部干重和鲜重。FN6菌株的负效应还表现在影响根系的表型结构，FN6处理显著降低了幼苗的根总面积和根总体积。这种负向结果暗示，根际细菌有时与宿主植物未能保持良好的互利共生关系。可能细菌数量在一定阈值范围内或者共生关系建立在某些特定生境下，植物才可能在这种共生关系中受益且被促进生长［21-22］。该研究结果提示，在利用根际细菌时，应当警惕其引起的负面效益，不可盲目开发利用。
从番茄根际土中筛选获得的5株根际细菌，应用于番茄幼苗生长中时，都未呈现正效应。尤其是，FN2和FN6菌株显著降低了番茄的株高、地上投影面积，抑制了植物生物量的积累，干扰了叶绿素的合成。FN6菌株还对番茄根系生长呈现出抑制效应。这些结果提醒不能盲目地开发利用根际细菌，深入地探究根际细菌与植物之间的互作机制很有必要。