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西宁地区硅酸盐细菌生物学特性及促生效应的研究

作 者: 祁永青
导 师: 刁治民
学 校: 青海师范大学
专 业: 植物学
关键词: 硅酸盐细菌 生物学特性 促生效应
分类号: S144
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


本论文采用常规分离微生物的方法,从西宁西山植物园、南山公园等2个地方采集的土壤中分离出15株纯硅酸盐菌株,通过盆栽试验,筛选出2株具有促生效应的硅酸盐菌株,分别编号为菌株GSY-1、菌株GSY-3。通过对菌株GSY-1和菌株GSY-3生物学特性的研究表明,2株菌株均为G-杆菌,菌株GSY-1在硅酸盐细菌培养基上的菌落呈乳白色、圆形、表面光滑、边缘整齐、有黏性。在硅酸盐细菌液体培养基中有菌膜和菌环形成、无沉淀产生、无色素产生、有荚膜、芽孢椭圆形。菌株GSY-3在硅酸盐细菌培养基上的菌落呈白色、圆形、表面光滑、边缘整齐、透明、有黏性。在液体培养基中有菌膜和菌环形成、无沉淀产生、无色素产生、有荚膜、芽孢椭圆形。菌株GSY-1和菌株GSY-3都可以利用葡萄糖、木糖、甘露醇、甘露糖。硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、吲哚试验、明胶液化均为阳性。V-P试验、柠檬酸盐试验、尿素水解试验、苯丙氨酸脱氢酶试验均为阴性。初步鉴定菌株GSY-1为环状芽孢杆菌(Bacillus criculans Jordan),菌株GSY-3为胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)。发酵条件优化试验结果表明,菌株GSY-1液体发酵培养基的最佳碳源是红糖,最佳氮源组合是酵母膏+硝酸铵,最佳无机盐组合是氯化镁+硫酸镁+磷酸二氢钾,最佳培养基配方是红糖5.0g、酵母膏(Yeast extract)0.1g、硝酸铵(NH4NO3)1.0g、氯化镁(MgCl2)0.1g、硫酸镁(MgSO4·7H20)0.05g、磷酸二氢钾(KH2PO4)0.01g、碳酸钙(CaCO3)1.0g,水(H2O)1000ml。最佳摇瓶发酵参数是培养基初始pH值为6.5、培养温度为30℃、接种量为5%、摇床转速为200r/min、装液量为150ml/250ml生理盐水瓶、培养时间为72h。菌株GSY-3液体发酵培养基的最佳碳源是葡萄糖,最佳氮源组合是酵母膏+氯化铵,最佳无机盐组合是氯化镁+硫酸镁+磷酸二氢钾,最佳培养基配方是葡萄糖(C6H12O6)15g、酵母膏(Yeast extract)0.1g、氯化铵(NH4Cl)0.5g、氯化镁(MgCl2)0.05g、硫酸镁(MgSO4·7H20)0.01g、磷酸二氢钾(KH2PO4)0.05g、碳酸钙(CaCO3)1.0g、水(H2O)1000ml。最佳摇瓶发酵参数是培养基初始pH值为6.5、培养温度为25℃、接种量为3%、摇床转速为200r/min、装液量为150ml/250ml生理盐水瓶、培养时间为72h。盆栽试验结果表明,菌株GSY-1和菌株GSY-3均可以促进玉米生长。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 文献综述  9-20
  1.1 微生物肥料的定义  9
  1.2 微生物肥料的研究历史  9-11
  1.3 硅酸盐细菌肥料  11-18
    1.3.1 硅酸盐细菌的生物学特性  11-12
    1.3.2 硅酸盐细菌分类地位的研究进展  12-13
    1.3.3 硅酸盐细菌解钾机理的研究进展  13-14
    1.3.4 硅酸盐细菌对植物促生作用的研究进展  14-16
    1.3.5 硅酸盐细菌肥料增产机理的研究  16-17
      1.3.5.1 破坏硅酸盐矿物的结构,释放出有效钾、磷、铝、铜等元素  16
      1.3.5.2 硅酸盐细菌能产生刺激植物生长的物质  16
      1.3.5.3 硅酸盐细菌能增强作物抗逆性  16-17
      1.3.5.4 硅酸盐细菌能产生大量胞外酶  17
      1.3.5.5 硅酸盐细菌能改善土壤结构,提高土壤肥力  17
    1.3.6 硅酸盐细菌发酵条件的研究进展  17-18
  1.4 本研究的技术路线  18-20
第二章 西宁地区硅酸盐细菌的分离与筛选  20-23
  2.1 试验材料与方法  20-22
    2.1.1 试验材料  20-21
      2.1.1.1 土壤样品的采集和处理  20
      2.1.1.2 培养基  20-21
      2.1.1.3 试验器材  21
    2.1.2 试验方法  21-22
      2.1.2.1 硅酸盐菌株的分离纯化  21
      2.1.2.2 具有促生效应菌株的筛选  21-22
  2.2 试验结果与分析  22-23
    2.2.1 分离纯化结果  22
    2.2.2 具有促生效应菌株筛选结果  22-23
第三章 硅酸盐菌株生物学特性的研究  23-30
  3.1 试验材料与方法  23-27
    3.1.1 试验材料  23-24
      3.1.1.1 标准菌种  23
      3.1.1.2 试验菌株  23
      3.1.1.3 培养基  23-24
      3.1.1.4 染色液  24
      3.1.1.5 试验器材  24
    3.1.2 试验方法  24-27
      3.1.2.1 供试菌株的生理生化特性研究  24-27
      3.1.2.2 供试菌株生长曲线的测定  27
  3.2 试验结果与分析  27-30
    3.2.1 供试菌株的生理生化特性  27-29
    3.2.2 供试菌株的生长曲线测定结果  29-30
第四章 硅酸盐细菌培养基优化研究  30-42
  4.1 试验材料与方法  30-32
    4.1.1 试验材料  30
      4.1.1.1 菌株  30
      4.1.1.2 培养基  30
      4.1.1.3 试验器材  30
    4.1.2 试验方法  30-32
      4.1.2.1 不同碳源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  30-31
      4.1.2.2 不同氮源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  31
      4.1.2.3 无机盐对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  31
      4.1.2.4 发酵培养基的优化  31-32
  4.2 试验结果分析  32-42
    4.2.1 不同碳源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  32-33
    4.2.2 不同氮源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  33-35
    4.2.3 不同无机盐对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  35-37
    4.2.4 发酵培养基优化的试验结果  37-42
第五章 硅酸盐细菌摇瓶发酵条件的研究  42-56
  5.1 试验材料与方法  42-44
    5.1.1 试验材料  42
      5.1.1.1 菌株  42
      5.1.1.2 培养基  42
      5.1.1.3 试验器材  42
    5.1.2 试验方法  42-44
      5.1.2.1 培养基初始pH 值对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  42-43
      5.1.2.2 发酵温度对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  43
      5.1.2.3 装液量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  43
      5.1.2.4 种子液接种量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  43
      5.1.2.5 培养时间对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  43
      5.1.2.6 摇瓶转速对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  43-44
      5.1.2.7 发酵条件的优化  44
  5.2 试验结果与分析  44-56
    5.2.1 初始pH 值对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  44-45
    5.2.2 不同培养温度对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  45-46
    5.2.3 不同装液量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  46-47
    5.2.4 接种量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  47-48
    5.2.5 培养时间对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  48-49
    5.2.6 转速对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响  49-50
    5.2.7 摇瓶发酵参数优化的试验结果  50-56
第六章 硅酸盐细菌发酵液对玉米的促生作用  56-63
  6.1 试验材料与方法  56-57
    6.1.1 试验材料  56-57
      6.1.1.1 菌株  56
      6.1.1.2 培养基  56
      6.1.1.3 玉米品种  56
      6.1.1.4 土壤  56-57
      6.1.1.5 盆栽容器  57
    6.1.2 试验方法  57
      6.1.2.1 发酵液的制备  57
      6.1.2.2 菌株GSY-1 和菌株GSY-3 发酵液对玉米的促生作用  57
  6.2 试验结果与分析  57-63
    6.2.1 菌株GSY-1 发酵液对玉米株高的影响  57-59
    6.2.2 菌株GSY-3 发酵液对玉米株高的影响  59-60
    6.2.3 菌株GSY-1 发酵液对玉米鲜重的影响  60-61
    6.2.4 菌株GSY-3 发酵液对玉米鲜重的影响  61-63
第七章 结果与讨论  63-67
  7.1 结果与讨论  63-65
    7.1.1 硅酸盐细菌的分离与筛选  63
    7.1.2 硅酸盐细菌的生物学特性  63-64
    7.1.3 菌株GSY-1 和菌株GSY-3 发酵条件的优化  64-65
    7.1.4 硅酸盐细菌对玉米促生作用试验  65
  7.2 存在问题  65-67
参考文献  67-71
图版  71-75
致谢  75-76
个人简历  76-77
在校期间发表的学术论文  77

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 肥料学 > 微生物肥料(细菌肥料)
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