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莱索托几株固氮菌的分离鉴定及其对植物生长影响的研究

作　者: Monokoane P.C（康妮）
导　师: 李海英
学　校: 黑龙江大学
专　业: 生态学
关键词: 生物固氮固氮菌 16S rDNA 植物生长促生菌
分类号: S144.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于人们对环境、能源、营养和农业可持续发展的关注越来越密切,这使得人们对生物固氮研究的需求变得更为迫切。固氮菌除了参与固氮作用外,还能够产出植物激素和溶解磷等。在本研究中,通过无氮培养基培养,分离的来自于莱索托6个不同地区的固氮微生物。土壤pH值范围为6.13-7.22。进一步经过形态、生化鉴定,这36株菌属于6个组。从6个组中各选择一个菌株,进一步经过16S rDNA检测,生物信息学分析结果表明,这6株菌株属于非共固氮菌。其中PEK1-1, MAF7-3和NUL3-2属于固氮螺菌属(Azospirillum); MAF7-1和NUL18-1属于固氮菌属(Azotobacter); PEK5-1属于杆属(Bacillus)。进一步比较分析结果表明,PEK1-1与Azospirillum sp (FN293046)、MAF7-3与Azospirillum sp (X92464)和NUL3-2与Azospirillum sp TS11 (AB114192)相似；MAF7-1与Azotobacter beijerinckii G7(AB429527)相似的；NUL18-1与Azotobacter beijerinckii ICMP 8673 (EF100151)和Azotobacter beijerinckii ICMP 4032 (EF100152)相似的；PEK5-1与Bacillus sp TW1 (GU905015)相似的。本研究采用乙炔还原法测定了这些固氮微生物的固氮酶活性。6株菌株的固氮酶活性有明显差异,其C2H4浓度在97.01-190.20nmol/mL·h之间,其中NUL3-2的固氮活性是最高,为190.20nmol/mL·h, PEK5-1是最少,为97.01nmol/mL·h。本研究对6个菌株的吲哚乙酸(IAA)产生能力进行测定,结果显示：MAF7-1产生的IAA量最多,而NUL3-2的IAA产量最少(分别为0.448mg/ml和0.032mg/ml);进一步研究表明,所有的菌株都不能溶解无机磷酸盐,但是他们能抑制引起植物萎蔫的尖孢镰刀菌生长。6个菌株的对植物的促生能力的研究表明,MAF7-1对玉米的发芽有促进作用,玉米的发芽势为27.5%,比对照(16%)要好；6种菌株中有PEK1-1、褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)、MAF7-1与MAF7-3菌株对发芽指数和活力指数有显著影响。菌株对玉米幼苗的根长和干重影响的试验结果表明,MAF7-1和MAF7-3使得玉米幼苗生长比对照有显著影响(分别为154%和128%),MAF7-1和MAF7-3玉米幼苗的干重显著增加(分别为425%和474%)。中国的2株固氮微生物和莱索托的6株固氮微生物的促生能力的比较结果表明,它们对玉米发芽的作用没有差别。通过6个菌株的固氮酶活性和他们对植物促生作用的比较,结果表明固氮酶活性与它们的促生作用没有相关性。实验结果表明作为固氮微生物肥料,NUL3-2最适合进行进一步的研究；另一方面,作为促生植物的生物肥料的研究对象,MAF7-1和MAF7-3是最有价值。

全文目录

中文摘要  2-4
Abstract  4-8
第1章前言  8-18
  1.1 生物固氮  8-9
    1.1.1 生物固氮的分类  8-9
  1.2 植物促生根际细菌  9-12
    1.2.1 PGPR促植物生长机制  9-12
  1.3 固氮微生物的植物促生作用  12-15
    1.3.1 共生固氮菌  13-14
    1.3.2 非共生固氮菌  14-15
  1.4 16S rDNA  15-16
  1.5 本研究的内容及目的  16-17
  1.6 技术路线  17-18
第2章材料与方法  18-25
  2.1 实验材料  18
    2.1.1 菌株  18
    2.1.2 植物材料  18
    2.1.3 培养基  18
  2.2 实验方法  18-25
    2.2.1 土壤样品采集  18-20
    2.2.2 土壤的pH  20
    2.2.3 固氮微生物的分离与筛选  20
    2.2.4 固氮微生物的分类与鉴定  20-22
    2.2.5 固氮酶活性  22
    2.2.6 固氮微生物对植物促进作用的研究  22-23
    2.2.7 数据处理  23-25
第3章结果与分析  25-45
  3.1 固氮微生物的分离与筛选  25-26
  3.2 固氮微生物的分类与鉴定  26-37
    3.2.1 固氮微生物的分类  26-28
    3.2.2 16S rDNA鉴定  28-37
  3.3 固氮酶活性  37-38
  3.4 固氮微生物对植物促进作用的研究  38-45
    3.4.1 吲哚乙酸(IAA)的产生  38-39
    3.4.2 磷的降解  39
    3.4.3 体外抑菌作用  39-40
    3.4.4 固氮微生物对玉米发芽的作用  40-45
第4章讨论  45-47
第5章结论  47-48
参考文献  48-53
附录  53-58
致谢  58-59

莱索托几株固氮菌的分离鉴定及其对植物生长影响的研究

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