杉木人工林土壤溶磷细菌筛选及培养条件优化

[目的 ]从红壤区杉木人工林土壤中,筛选出具有高效溶磷能力的菌株及优化其培养条件。[方法 ]通过Pikovskava(PVK)无机磷培养基分离、筛选溶磷细菌,通过生理生化试验16SrDNA基因序列分析对溶磷能力强的菌株进行鉴定;采用单因素试验,比较菌株在不同培养时间、培养初始pH、培养温度、接种量、碳源、氮源、磷源条件下的溶磷能力;采用正交试验进行菌株培养条件优化。[结果 ]筛选出13株具有溶磷能力的细菌,其中P5的溶磷能力最强,在PVK培养基中溶解磷含量为196.61 mg·L~(-1)。根据其生理生化特性和16SrDNA基因序列分析,该细菌鉴定为Burkholderia ubonensis。单因素试验表明菌株较耐高温,耐低pH,正交试验结果显示P5溶磷效果最佳培养基组合和培养条件为2.0%(w/v)蔗糖,0.2%(w/v)氯化铵,初始p H为5.5,培养温度为30℃。在最佳条件下培养基有效磷含量为268.69 mg·L~(-1),约为PVK培养基的1.4倍。[结论 ]菌株P5耐高温、低pH,溶磷能力较强,在微生物肥料的开发利用及在环境胁迫土壤中具有应用潜力。     

油茶根际高效溶磷细菌的筛选、鉴定及其安全性测试

本研究利用溶磷圈法和钼锑抗比色法,从油茶根际分离出20株高效溶无机磷细菌,并对其溶磷能力进行定性和定量测试,结果发现,D/d与溶磷细菌的有效磷含量之间没有显著的相关性,而培养液p H与有效磷含量之间存在极显著的负相关性关系(P<0.01)。并采用形态特征、生理生化、Biolog系统和16Sr DNA序列分析对一株溶磷效果最好的菌株NC285进行菌株鉴定,确定其为Bacillus aryabhattai。通过苜蓿植物模型和cbl A毒力基因测定对该菌株进行安全性检测,结果发现,该菌株未检测到cbl A基因,对洋葱和苜蓿安全无致病性。本研究对溶磷细菌的安全应用及提高油茶土壤磷素利用效率具有重要意义。     

板栗根际高效解磷菌的筛选

【目的】从板栗根际分离筛选高效解磷微生物,研究解磷微生物对板栗生长的影响。【方法】选用磷酸钙作为培养基中唯一磷源,采用透明圈法结合钼蓝比色法筛选菌株,对所筛选菌株的解磷特性进行初步研究,并回接至盆栽板栗组培苗根际土壤,研究其促生作用。【结果】培养6 d后,共筛选得到具有解磷能力的菌株7株。对比各菌株的解磷能力,结果表明,菌株P6在以无机磷磷酸钙为磷源的培养基上溶磷指数为2.00,可溶磷含量达到75.98 mg/L,确定菌株P6为高效解磷菌。通过形态观察、生理生化特性检测及16S rDNA分子水平鉴定,确定菌株P6为洋葱伯克霍尔德氏菌Burkholderia cepacia。以有机磷卵磷脂为磷源对菌株P6进行液体培养,溶液中可溶磷含量为40.30 mg/L,碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性比CK分别增加了16.62、24.61 mmol/(L·h)。盆栽回接试验结果表明,接种菌株P6后板栗株高、茎粗分别比CK增加了60.70%、21.67%,植物地上部分和地下部分含磷量分别比CK提高了53.41%、52.33%,土壤碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性均显著增加,分别比CK增加了145.54%、449.27%,表明接种菌株P6对板栗解磷能力有明显的促进作用。【结论】菌株P6具有高效解磷能力,回接菌株P6能明显促进板栗组培苗的生长。     

一株荧光假单胞菌的溶磷特性及其对杨树的促生效果

从杨树根际筛选出一株荧光假单胞菌JW-JS1菌株,通过液体发酵试验研究其溶磷特性,并利用温室盆栽试验探究其对杨树苗木的促生效果.结果表明:该菌株分别以葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源和碳氮比为100∶1时溶磷能力最强,溶磷量分别达到580.72,708.34和608.97 mg·L-1;该菌株分别在温度为30℃,初始pH 7.0,装液量为1/5和NaCl质量浓度为0时溶磷能力最强,溶磷量分别为562.89,594.58,638.62 mg·L-1和527.82 mg·L-1.接种该菌株可显著促进NL-895杨和美洲黑杨苗期的生长和营养元素含量的提高,其中,NL-895杨和美洲黑杨的苗高、地径、鲜质量和干质量分别比CK增长21.96％,5.04％,57.33％,54.36％和51.66％,1.98％,150.18％,168.49％,植株体内P,K,Ca和Mg含量分别比CK增长25.16％,19.75％,17.12％,10.10％和27.55％,125.53％,55.47％,102.94％.     

解磷芽孢杆菌的筛选及其解磷能力的测定

对鄂尔多斯沙漠中几种典型固沙植物根际分离所得的95株芽孢杆菌利用溶磷圈法初步筛选,得到具有解磷能力的菌株有41株,其中26株具有较高溶磷能力的菌株,经过钼蓝比色法测定其溶磷量,获得3株高效溶磷菌:NTGB-Ⅱ-GM-2,NTBB-Ⅳ-GM-3和NTGB-Ⅲ-G-11,其解磷能力分别为对照的9.25倍,7.48倍和7.2倍,明显高于其他菌株.通过分析发现这3株菌的溶解磷能力与pH值显著相关。相关方程式为Y溶磷量=-4203.893XPH 34426.346(n=15,0.05>P=0.038>0.01,r=0.54)。另外,综合分析两种方法测定芽孢杆菌溶解无机磷的能力发现,在固体培养基上生长出溶磷圈的菌株,都表现出了不同的溶解磷的能力,但是在液体培养基摇床振荡培养条件下测得的菌株溶解磷的能力与在固体培养基上采用透明圈观察法测定的结果不完全相同,液体培养可能更合理。     

荧光假单胞菌的溶磷机制及其在杨树菌根际的定殖动态

【目的】探究荧光假单胞菌菌株JW-JS1的溶磷能力及其在杨树根际和菌根际的定殖动态,揭示菌株的溶磷机制并进一步阐明溶磷细菌与外生菌根真菌的互作机制,为杨树专用复合菌剂的开发与应用提供理论依据。【方法】通过液体培养试验分析荧光假单胞菌菌株JW-JS1培养液可溶性磷含量、p H和可滴定酸含量的变化,采用高效液相色谱(HPLC)法测定有机酸种类和含量,利用抗利福平标记法筛选稳定的标记菌株,运用灌根法研究其在杨树根际和菌根际的定殖动态。【结果】1) JW-JS1菌株培养液可溶性磷含量随接种时间延长逐渐增加,培养液pH与可溶性磷含量呈极显著负相关(r=-0.889~(**)),可滴定酸含量与可溶性磷含量呈极显著正相关(r=0.958~(**));2) JW-JS1菌株分泌的总有机酸量(434.39 mg·L~(-1))明显高于CK (25.94 mg·L~(-1))(P0.05),共检测出草酸、酒石酸、柠檬酸、顺丁烯二酸和反丁烯二酸5种有机酸,其中,草酸含量(273.69 mg·L~(-1))明显高于其他种类有机酸,约占总有机酸量的63.01%;3)筛选出含有300μg·mL~(-1)利福平抗性的标记菌株JW-JS1~(Rif),与原始菌株相比,其菌落形态和溶磷能力均未发生明显变化(P0.05);4)标记菌株在杨树根际和菌根际均能长期稳定存活并保持一定的定殖数量,随接种时间延长定殖数量呈下降趋势,定殖动态基本一致,其中,接种50天后定殖数量分别为5.2×10~4和4.5×10~4cfu·g~(-1)。【结论】荧光假单胞菌菌株JW-JS1的溶磷能力与培养液pH、可滴定酸含量和有机酸密切相关,特别是菌株分泌的草酸可能在溶磷过程中发挥重要作用。荧光假单胞菌菌株JW-JS1在杨树根际和菌根际均能长期稳定存活并保持一定的定殖数量。荧光假单胞菌菌株JW-JS1与红绒盖牛肝菌Xc是构建杨树专用功能复合微生物肥料的理想材料。     

具有解磷能力的相思根瘤菌的筛选

对海南、福建、广州、清新分离的根瘤菌和实验室保存的部分根瘤菌进行了解磷能力的研究,从200多株根瘤菌中筛选出40株具有解磷能力的菌株,通过测定根瘤菌在固体培养基和液体培养基中溶解无机磷和有机磷的能力,筛选出2株解磷能力较强的菌株G7-3和菌株DH001.菌株G7-3在无机磷和有机磷培养基中的解磷量分别是4.142、9.944 μg·mL-1,与其它菌株有明显的差异;在无机磷液体培养基中,菌株DH001微克菌体解磷量为0.086 7 μg,和其它菌株有显著差异.对筛选出的菌株进行了16S rDNA测序分析,确定筛选出的菌株除H1-1-1和H2-1-2外,其它菌株均为根瘤菌.     

广西红壤区林木根际溶磷菌的筛选与鉴定

南方速生丰产林多为人工纯林,生态系统薄弱,林地产出多,施用大量的化肥,造成林地生态环境恶化,速效磷已成为南方红壤区林木生长的主要限制因子之一,为了减少化肥的施用量,提高南方林木对土壤磷素的利用率,开发林木微生物肥料,利用以磷酸钙为磷源的难溶性无机盐培养基从南方不同红壤区林木根际土壤中筛选分离得到42株溶磷菌,获得其中6株高效菌株探讨其溶磷机理,并用测序技术进行菌株鉴定。结果表明:所筛选得到的6株D/d值大于1.2的菌株在液体发酵条件下均有明显的溶磷能力, L205菌株溶磷量最大达到203.04 mg·L~(-1)。各菌株在发酵过程中pH值不断降低,从6.50～6.78降低到3.13～4.12,与其溶磷量具有一定的相关性。通过16 S r DNA序列测序确定L205的系统发育地位,发现该菌株为巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium。L205菌株具有很好的溶无机磷效果,在南方林业生产实践中具有较好的应用潜力,同时也为南方速生丰产林的减肥增效扩宽了思路。     

草木樨中华根瘤菌CHW10B溶磷特性及其对南方红豆杉的促生作用

[目的]探讨南方红豆杉根际微生物草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CHW10B的溶磷特性及促生作用。[方法]利用液体发酵试验比较不同时间、碳源、氮源、碳氮比、培养温度等条件下CHW10B菌株的溶磷量,采用温室盆栽法研究该菌株对南方红豆杉生长的影响,并分析该菌株产嗜铁素、精氨酸脱羧酶、ACC脱氨酶及有机酸等成分的能力。[结果]该菌株分别在培养时间4 d、磷酸钙5.00 g·L~(-1)、初始p H值7.0、装液量1/2、NaCl为0.0 g·L~(-1)、温度30℃、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵、碳氮比100∶1时溶磷能力最强。将该菌株接种于1年生南方红豆杉实生苗360 d后,苗木的地径、苗高、生物量比对照分别增长了19.53%、20.14%、25.39%。该菌株能够产嗜铁素、精氨酸脱羧酶、ACC脱氨酶(0.922 U·mg~(-1))和IAA(8.908 mg·m L~(-1)),并可分泌大量有机酸—葡萄糖酸(5 704.92μg·L~(-1))。[结论]草木樨中华根瘤菌CHW10B溶磷能力强,对南方红豆杉促生作用显著,适用于多种不同酸碱性土壤,可高效应用于南方红豆杉的人工栽培,具有被开发为生物肥料的潜力。     

复合微生物菌肥主要功能菌发酵培养优化研究

通过优化复合微生物菌肥主要功能菌的发酵培养基配方及其发酵条件,提高发酵液中功能菌的活菌含量,以期为大规模生产复合微生物菌肥奠定基础。利用单因素实验结合正交的方法,以菌体生长量(OD600)为测定指标,对复合微生物菌肥主要功能菌中的固氮菌、溶磷菌和解钾菌的发酵培养基进行优化。结论:①固氮菌培养基的最优组合为麦芽糖7.5g、蛋白胨15g、NaH2PO4·H2O0.3g、K2HPO40.5g、FeCl30.2g、MgSO4·7H20.5g,最佳pH值6.8,最佳接种量为100mL,最佳转速为180r·min-1最佳发酵温度为30℃;②溶磷菌培养基的最优组合为麦芽糖7.5g、蛋白胨15g、NaH2PO4·H2O0.3g、K2HPO40.5g、FeCl30.5g、MgSO4·7H20.5g,最佳pH值6.4,最佳接种量为300mL,最佳转速为180r·min^-1最佳发酵温度为30℃;③解钾菌培养基的最优组合为甘露醇7.5g、牛肉膏15g、NaH2PO4·H2O0.3g、K2HPO40.5g、FeCl30.5g、MgSO4·7H20.5g,最佳pH值7.6,最佳接种量为100mL,最佳转速为180r·min^-1最佳发酵温度为34℃。