不同Ca3(PO4)2含量及菌种保存温度下SL01菌株的解磷及生长能力

试验比较了不同保存温度和培养基Ca3(PO4)2含量下解磷根瘤菌SL01的生长和解磷能力。结果表明:固体培养条件下,增大Ca3(PO4)2添加量能促进菌落生长,8g·L-1处理菌落直径(d)为5g·L-1、3g·L-1、1g·L-1和0.5g·L-1处理的116.9%、127.7%、130.1%和132.7%。0～8g·L-1的Ca3(PO4)2含量范围内,菌株的解磷能力无显著差异,故更适于以溶磷圈直径D与菌落直径d的比值D/d来衡量菌株在固态环境如土壤中的解磷能力;其菌液最适宜于15℃下保存,4℃次之。不同保存温度下菌种的解磷能力为-18℃-10℃4℃15℃28℃35℃;不同保存温度下SL01菌株的菌落直径为4℃15℃-18℃28℃-10℃35℃;菌液在不同温度下保存60d后的活菌含量为15℃4℃28℃-10℃35℃-18℃。     

一株根际解磷菌的筛选鉴定及溶磷促生作用

从黄河三角洲地区盐碱化耕地的5种农作物根际土壤中分离筛选高效解磷菌,为开发盐碱地生物肥料提供菌种资源。结合解磷圈筛选法和钼锑抗比色法评价菌株的解磷能力;采用含不同NaCl浓度的LB培养基测定菌株的耐盐性。利用菌株的形态学特征、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析方法进行鉴定;采用液体摇床培养试验测定菌株对多种难溶性磷源的溶解能力。以盐碱化土壤为供试土壤,检验菌株在盐碱土壤中的应用潜力。共分离出27株解磷细菌,其中菌株B19被鉴定为杓兰泛菌(Pantoea cypripedii),该菌在0%～4%的NaCl浓度下生长良好,最高可耐受6%的盐浓度。B19具有较强的解磷能力,在Ca3(PO4)2为磷源的无机磷固体培养基上30 ℃培养3 d解磷圈的直径(D)为18 mm,与菌落直径(d)比达3.17;PVK液体培养试验表明,菌株B19对多种难溶性磷源都有较强的溶解能力,对Ca3(PO4)2、AlPO4、FePO4和磷矿粉溶磷量分别达230.2、72.1、153.2和28.5 mg/L。土壤培养试验结果表明,B19菌可以显著提高盐碱化土壤的有效磷含量,10 d后土壤有效磷含量增加了36.2%。盆栽试验结果还表明,B19菌对小麦植株促生效果显著,说明解磷菌B19在改善盐碱化土壤肥力方面具有很好的应用潜力。     

4株苯磺隆降解菌的分离鉴定及其生长特性

从长期受农药苯磺隆污染的土壤中通过采用富集培养分离技术得到4株以苯磺隆为唯一碳源生长的细菌,分别将其命名为B1、B2、B3和B4。通过观察这4种菌株的形态学特征,研究其生理生化特性以及分析其16S rDNA序列,初步鉴定菌株B1为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),B2为戴尔福特菌(Delftia sp.),B3为微杆菌(Microbacterium sp.),B4为产碱杆菌(Alcaligenes sp.)。并通过研究温度、初始pH值、接种量、苯磺隆初始浓度、培养基体积、氮源、碳源、Mg2+浓度等因素对4种菌株生长情况的影响,确定了菌株的最佳生长条件。结果显示,B1菌株的最适温度为35℃,其他3株菌株均为30℃。菌株B3最适pH为8.0,其余3株菌株均为pH7.0。B1和B3菌株最适接种量为15%,B2和B4最适接种量为10%。菌株B3最适苯磺隆初始浓度为100mg·L-1,其余菌株最适苯磺隆初始浓度均为200mg·L-1。4株菌株最适培养基体积均为75mL,最适氮源均为硝酸铵,最适碳源均为葡萄糖。B2菌株最适Mg2+浓度为100mg·L-1,其余3株菌株均为200mg·L-1。B1和B4菌株最适NaCl浓度为20g·L-1,B2菌株NaCl浓度为5~30g·L-1,B3菌株最适NaCl浓度为50g·L-1。该结果为利用微生物对农药苯磺隆污染的土壤进行原位生物修复提供理论依据。     

一株土生克雷伯氏杆菌(k.pneumoniae)溶磷能力的初步研究

本文采用固、液体无机磷培养基研究了一株从土壤中分离得到的土生克雷伯氏杆菌102菌株,在室内纯培养条件下的溶磷能力。平板透明圈试验结果表明:菌落与菌落+透明圈直径之比为2.4~4.0;液体纯培养条件下,在无可溶性磷存在时其溶解磷矿粉的量高达72.83mg P L-1,在含有10mg P L-1、20mg P L-1磷酸二氢钾时102菌溶解磷矿粉的量分别为61.92、66.36mg P L-1;高效液相色谱测定102菌发酵液中主要含有乙酸、乳酸等有机酸。     

卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2培养条件优化及产油特性

前期工作构建了苹果酸转运蛋白基因过表达的卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2,该菌株的脂质含量大幅度提高。该研究从培养基成分筛选、微生物生长控制以及发酵模式等方面深入探讨Mc-MT-2菌株发酵产油脂的调控策略。结果表明,Mc-MT-2菌株最佳生长及产孢培养条件是以葡萄糖与苹果酸为复合碳源且复合配比为9∶1,氮源为胰蛋白胨,其他成分同Kendrick培养基,初始pH值为5。经分批培养获得生物量、脂质含量和脂质产量分别为11.2 g/L,24%和2.6 g/L。在3 L发酵罐扩大培养中,补料培养Mc-MT-2菌株获得生物量、脂质含量和脂质产量最大值为15.4 g/L、28.6%和4.4 g/L,比分批培养分别提高1.38、1.19和1.69倍。该研究为卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2在脂质生产中的进一步应用奠定理论基础。     

两株高效溶磷菌的溶磷能力及其对玉米生长和红壤磷素形态的影响

  【目的】  磷在土壤中易于固定,且向有效态的转化能力弱。研究两株高效溶磷菌活化土壤中的磷素的能力,为提高红壤供磷能力提供指导。  【方法】  以溶磷菌株伯克霍尔德菌 (Burkholderia) XQP35 (P35)、拉乌尔菌 (Raoultella) SQP80 (P80) 为研究对象,以磷酸铝、磷酸铁、植酸钙和卵磷脂替代液体NBRIP培养基中的磷酸钙作为磷源处理,测定两个菌株对不同磷源的溶解能力。将液体NBRIP培养基的pH分别调至4、5、6、7和8,再接种菌株并培养24、48、72、96、120、144 h,测定液体培养基中的溶磷量。以玉米为试材进行盆栽试验,设定不接种菌剂 (CK) 和接种P35、P80、商品化菌剂 (EM) 4个处理。在玉米生长20、40、60、80、100天后,取样分析玉米生长、土壤有效磷含量,并分析了第100天时的土壤中性和酸性磷酸酶活性,以及土壤中不同形态磷的含量。  【结果】  1) 菌株P35、P80对难溶性磷酸钙和植酸钙均有较强的溶解能力,对磷酸铁、磷酸铝和卵磷脂磷的溶解能力较弱。P35在培养24 h内及P80在培养48 h内,其溶磷量在不同培养基pH处理间差异显著,随着培养时间的延长,不同pH处理间的溶磷量逐渐接近,且溶磷量达到一定水平后不再增加。2) 土壤接种菌株P35、P80对玉米表现出良好的促生效果,提高了玉米植株地径、株高、吸磷量和干物质积累量,干物质量分别较CK增加32%、36% (P < 0.05)。3) 在土壤接种菌株20～100天内,P35和P80处理的土壤有效磷含量始终高于CK和EM处理,有时差异可达显著水平 ( P < 0.05);而EM处理的土壤有效磷含量始终与CK没有显著差异。土壤接种菌株100天后,3个菌株处理的土壤酸性磷酸酶、中性磷酸酶活性与CK均无显著差异,但对土壤中不同形态磷含量影响不同。P80处理显著提高H₂O-Pi含量,P35显著提高了NaOH-Pi、NaHCO₃-Pi含量,且P80的磷活化系数也显著高于CK。  【结论】  溶磷菌株P35、P80对环境pH的适应能力较强,对磷酸钙和植酸钙有较强的溶解能力。P35活化磷的速度快,可能在土壤中引起磷的再固定,最终表现为提高了土壤无机磷中的NaOH-Pi和NaHCO₃-Pi。菌株P80对磷的活化速度较P35慢,但其活化的磷主要表现为H₂O-Pi含量的提高,更有利于玉米的吸收利用。     

一株耐盐溶磷真菌的筛选、鉴定及其生物肥料的应用效果

【目的】 从内蒙古种植向日葵的盐碱地中筛选高效溶磷真菌，为农业生产中增产节肥，开发耐盐、溶磷微生物肥料提供菌种资源。 【方法】 利用形态特征和ITS rDNA序列鉴定菌株；LC-MS技术测定菌株M2在液体培养基中分泌有机酸和植物激素含量，明确菌株M2的溶磷和促生机理。采用液体摇床培养试验测定了鉴定菌株的溶磷能力。试验处理包括:在磷酸三钙、磷酸铝和5个磷矿的磷矿粉制备的100 mL难溶磷磷源 (含5 g/L难溶磷) 中，接入1 mL灭菌培养液对照，和分别接种1 mL斜卧青霉菌P83和草酸青霉菌M2共15个处理。置于28℃、160 r/min摇床培养，分别于3、6和9 d，取菌液5 mL，在12000 r/min、4℃离心5 min，取上清液测定有效磷含量。采用含NaCl的固体培养基测定菌株的耐盐性。NaCl含量分别为0%、5%、7.5%、10%和12.5%的PDA平板中接入溶磷菌，置于28℃恒温培养箱中5 d，观察并记录菌丝的生长状况。采用盆栽试验方法检验了菌株的溶磷能力。以玉米种子 (郑单958) 为供试作物，以水稻土、黏性潮土、盐潮土和石灰性潮土为供试土壤，以Ca₃(PO₄)₂、AlPO₄ 和昆阳磷矿粉 (RP) 为供试磷源 (磷源用量为1.0 g/kg土壤)。设置只加入灭菌草炭和Pikovskaya培养液对照，分别接种溶磷菌P83、M2，共计38个处理，144盆。玉米播种40天后收获，测定植株鲜重、干重和玉米根际土壤有效磷含量。田间试验以花生为供试作物，设置只加灭菌草炭和Pikovskaya培养液对照和分别接种ATCC20851、P83、M2溶磷菌剂三个处理。花生生长155 d后收获，称量花生植株鲜重和干重、花生果实鲜重和干重，同时采集花生根部土壤测定有效磷含量。 【结果】 溶磷菌株M2鉴定为草酸青霉 (Penicillium oxalicum)。液体培养基摇床培养6 d后，接种菌株M2，以Ca₃(PO₄)₂为磷源的上清液中有效磷含量达972 mg/L，Ca₃(PO₄)₂溶解率为59.2%；以AlPO₄为磷源的有效磷含量达988 mg/L，溶解率为48.2%；以江苏锦屏、贵州开阳、云南晋宁、河北钒山和云南昆阳磷矿粉为磷源的有效磷释放量达21.0～556 mg/L。菌株M2在7.5%NaCl培养基中正常生长。盆栽试验结果发现，菌株M2对玉米植株促生效果显著，玉米植株鲜重比不接种菌剂 (CK) 提高26.4%～99.2%、干重增加20.0%～262.9%，土壤有效磷提高19.2～25.3 mg/kg。菌株M2与4种土壤的适配性均高于对照菌株P83。田间小区花生产量结果显示，接种溶磷菌剂M2增产效果最好，花生果实产量达4.50 t/hm2，比CK增加0.85 t/hm2，增产23.29%。菌株M2 在含有磷酸三钙、磷酸铝和开阳磷矿粉3种难溶磷培养液中经过6 d培养，均产生7种有机酸，其中草酸和柠檬酸含量最高，分别为653.46 mg/L和269.61 mg/L；培养液中均能检测到吲哚乙酸 (IAA) 和玉米素，IAA含量为32.38～66.17 mg/L，玉米素浓度为0.05～0.07 mg/L。 【结论】 获得了一株耐盐、高效溶解多种难溶磷的草酸青霉菌M2，可显著增加土壤有效磷，促进玉米生长和花生增产，与4种典型土壤适配性好，具有良好的农业应用前景。      

优良解磷菌株诱变选育与解磷培养基优化

对解磷菌枯草芽孢杆菌X1055进行紫外线诱变选育,筛选到优良解磷突变株1055Y1。该菌株摇瓶培养72h发酵液中有效磷含量最高达到5.22mg/L,解磷能力比出发菌株提高17.8%。在单因子试验筛选最适碳源、氮源基础上,通过Plackett-Burman设计,确定接种量、pH、KCl浓度等因素对突变株1055Y1解磷能力具有显著影响。应用爬坡试验和Box-Behnken设计的响应面法,对突变株1055Y1解磷培养基进一步优化。结果表明:在250ml发酵培养基中,接种量10.21ml、pH6.75、KCl浓度0.12g/L时,突变株1055Y1解磷达到最佳水平,发酵液有效磷含量达到7.03mg/L。     

草酸青霉菌HB1溶磷能力及作用机制

一些功能微生物具有溶磷能力且同一菌株对不同难溶性磷酸盐的溶解能力存在差异。该研究以草酸青霉菌HB1为研究对象,通过固体平板培养试验、摇瓶培养试验和土壤培养试验系统研究了不同磷源(磷酸钙、磷矿粉、磷酸铁、磷酸铝)与氮源(铵态氮、硝态氮)供应下HB1溶磷能力及其作用机制,并验证了其在高、低不同磷水平土壤中的溶磷能力。结果表明,接种HB1的不同磷源培养基上均有溶磷圈出现,根据溶磷圈直径/菌落直径初步确定HB1溶解磷酸钙的能力较强;摇瓶培养试验表明供试磷源为磷酸钙、磷酸铁时HB1发酵液中有效磷含量为884、265 mg/L(铵态氮),或945、206 mg/L(硝态氮),其溶磷能力不受氮源形态影响;磷矿粉为磷源时,HB1发酵液中有效磷含量可达199 mg/L(供应铵态氮),为硝态氮供应的7.14倍;而磷酸铝为磷源时,HB1发酵液中有效磷含量为120 mg/L(供应硝态氮),为铵态氮供应的3.29倍;此外,供应铵态氮条件下,HB1对难溶性磷酸盐的溶解能力与介质中pH值呈显著的负相关关系。HB1接种于不同磷水平的土壤中培养21 d,在低磷和高磷土壤中HB1均能有效定殖且增加了土壤有效磷含量,比不接菌对照分别增加45.00%和14.17%。综上,草酸青霉菌HB1对磷酸钙和磷矿粉的溶磷效果较好,并通过分泌氢质子酸解含磷矿物实现溶磷作用,且HB1在低磷土壤中溶磷能力较强。     

产ACC脱氨酶植物根际促生菌的筛选及其对修复植物高羊茅生长的影响

以1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为唯一氮源,从石油污染的土壤中分离得到一株具有ACC脱氨酶活性的菌株D5A.该菌在以ACC为唯一氮源条件下,其ACC脱氨酶比活力为0.084 U/mg.另外,D5A还具有产生吲哚乙酸(IAA)、耐盐以及溶磷的特性.在液体培养条件下该菌株产IAA高达112 mg/L,在90 g/kg盐含量的培养基中仍能够正常生长且具有较强的溶解矿物磷能力.同时该菌对酸碱具有良好的适应性,在初始pH4～10的LB培养基中生长良好.种子发芽试验表明在3 g/kg和6 g/kg浓度NaC1的逆境条件下,该菌株能显著提高高羊茅种子的发芽率和芽长.最后,通过对其进行生理生化特性和16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为克雷伯氏菌(Klebsiellasp.).