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葡萄根际高效溶有机磷细菌的筛选及其溶磷特性初步研究

作　者: 栾丽英
导　师: 张振文；房玉林
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 发酵工程
关键词: 葡萄根际土溶有机磷细菌筛选溶磷能力 16S rDNA
分类号: S154.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

磷是植物生长发育的必需营养元素之一,而土壤中绝大部分的磷素不能被植物直接利用。施用磷肥一直是保证农业生产增产的重要手段之一,单纯依靠大量施用磷肥来解决磷素缺乏已经出现资源浪费、环境污染等诸多弊端。利用植物根际与磷循环相关的生物学系统来解决这个问题已经越来越被人们所关注。溶磷微生物在该生物学系统中担任着重要的角色。它可将土壤中难溶性的磷酸盐转化为可溶性盐供作物生长利用,提高磷肥的利用率,减少土壤对磷酸盐的吸附固定,避免磷肥过量使用造成环境污染。因此从土壤中筛选高效溶磷微生物生产生物肥料,以减少磷肥施用量,对农业可持续发展具有重要的生态和社会意义。本研究主要以西北几个地区葡萄根际土壤为试验材料,利用平板培养法和微生物选择培养基进行培养分离,初步筛选出具有溶有机磷能力的细菌。再通过液体摇瓶试验,利用钼锑抗比色法测定液体培养基中可溶性磷的含量,通过定量比较,得到高效溶磷菌株。利用16S rDNA序列分析对部分菌株进行鉴定。对其中几株溶磷效果较好的菌株进行溶磷能力和溶磷特性初步研究,以期为溶磷微生物肥料的开发应用提供优良菌株。得出如下主要结果:1.从各种土壤中筛选得到溶有机磷细菌81株,从陕西泾阳和宁夏银川葡萄根际土壤中筛选到的细菌的数目较多。从宁夏银川筛选出来的菌株的总体溶磷效果较其他土样的菌株溶磷效果好。溶磷效果最好的菌株为宁夏银川葡萄园中筛得,其溶磷效果可达到62.2856mg/L。2.对筛选出来溶磷效果较好的13株菌株进行了16S rDNA序列分析,结果表明,13株溶有机磷的细菌中9株属于根瘤菌属(Rhizobium sp.)、1株属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)、1株属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、1株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、1株属于土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)。3.根据统计结果和差异显著性分析,选择溶有机磷较好的5株(2-15、5-12、5-18、5-19、5-21)研究其溶磷能力受碳源、氮源的影响。选择溶磷最好的2株(5-18、5-19)检测其溶磷动态,不同培养时间溶磷量和pH之间的关系。研究结果:在液体摇瓶条件下溶磷菌株溶磷能力受碳源、氮源的影响。总体上菌株在以葡萄糖作为唯一碳源时溶磷较好,葡萄糖还是较理想的碳源。在氮源的单因子试验中,5株菌在以硝酸钾作为氮源时,都不是最佳的溶磷效果,但是可以利用硝态氮。不同碳源、氮源对菌株的溶磷情况均有一定的影响。两株溶有机磷细菌在整个培养过程总体溶磷趋势为先升后降,pH值是先降后升。微生物的溶磷量与培养液中的pH值存在一定的关系,但培养液pH值的下降,并不是溶磷的必要条件。溶磷机制还需要进一步研究。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-25
  1.1 研究的意义  10-11
  1.2 研究现状  11-23
    1.2.1 土壤中的磷  11-12
    1.2.2 根际及根际微生物  12-13
    1.2.3 溶磷微生物  13-18
    1.2.4 溶磷微生物的溶磷机制  18-20
    1.2.5 根际溶磷微生物和根系分泌关系的研究  20-21
    1.2.6 溶磷微生物对植物生长的影响  21
    1.2.7 细菌种群的现代鉴定技术  21-23
  1.3 溶磷微生物作为肥料研究的必要性  23
  1.4 研究的目的和技术路线  23-25
    1.4.1 研究目的  23-24
    1.4.2 技术路线  24-25
第二章材料与方法  25-33
  2.1 试验材料  25-27
    2.1.1 供试土样  25
    2.1.2 培养基  25-26
    2.1.3 主要试剂及配制  26-27
    2.1.4 主要仪器和设备  27
  2.2 试验方法  27-32
    2.2.1 溶磷细菌的分离筛选  27-29
    2.2.2 16S rDNA 序列分析  29-31
    2.2.3 高效溶磷菌株不同C、N 源条件下溶磷效果  31
    2.2.4 溶磷菌的溶磷动态  31-32
  2.3 数据分析处理  32-33
第三章结果与分析  33-44
  3.1 溶有机磷细菌筛选结果  33-35
    3.1.1 各种土样中筛得的溶有机磷细菌  33
    3.1.2 溶有机磷细菌液体培养的溶磷能力  33-35
  3.2 高效溶磷细菌的鉴定和165 RDNA 序列分析  35-37
    3.2.1 16S rDNA 扩增产物电泳检测  35
    3.2.2 16S rDNA 扩增产物的测序结果及分析  35-36
    3.2.3 16S rDNA 序列同源性分析  36-37
    3.2.4 比较16S rDNA 序列的差异  37
  3.3 高效溶磷菌在不同C、N 源下溶磷效果  37-40
    3.3.1 不同碳源试验  37-39
    3.3.2 不同氮源试验  39-40
  3.4 溶磷菌的溶磷动态  40-44
    3.4.1 培养时间与溶磷量的关系  40-41
    3.4.2 pH 值与溶磷量的关系  41-44
第四章讨论  44-48
  4.1 溶磷微生物的筛选  44-45
  4.2 溶磷微生物的鉴定  45-46
  4.3 不同C、N 源对溶磷菌溶磷效果的影响  46-47
  4.4 溶磷菌的溶磷动态  47-48
第五章结论  48-49
参考文献  49-61
致谢  61-63
作者简介  63

葡萄根际高效溶有机磷细菌的筛选及其溶磷特性初步研究

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