大豆根際氫氧化細菌的分離及特性研究.pdf

1、2002年Dong博士首次提出Hup豆科根瘤釋放的H<,2>能夠促進根際氫氧化細菌的生長，并進一步促進植物生長。但是由于氫氧化細菌的分離極其困難，對氫氧化細菌的種群結(jié)構(gòu)及相關(guān)特性研究還比較少。本論文以陜西關(guān)中地區(qū)Hup大豆根際土壤為研究材料，在通入H<,2>混合氣體的培養(yǎng)條件下，以H<,2>為唯一能源、CO<,2>為主要碳源，對土壤氫氧化細菌進行了分離純化，并對分離菌株的理化特性進行了初步研究。具體內(nèi)容如下： 建立了一套氫氣培養(yǎng)

2、系統(tǒng)裝置。該裝置通過電解水的方式產(chǎn)生H<,2>，與通入的空氣混合，形成流速為280ml·min<'-1>，含H<,2>量為4.16×10<'-5>～1.25x10<'-4>mol·L<'-1>的混合氣體。利用該裝置進行土壤富集培養(yǎng)和氫氧化細菌培養(yǎng)。 采集的Hup大豆根際土壤，在通入4.16×10<'-5>mol·L<'-1>H<,2>混合氣體的條件下，富集培養(yǎng)1個月，對土壤耗氫能力進行了持續(xù)監(jiān)測，土壤殘余H<,2>濃度從富集培養(yǎng)

3、開始時的4.08x10<'-5>mol·L<'-1>降至5.40x10<'-6>mol·L<'-1>，并且基本維持穩(wěn)定，表明土壤中的氫氧化細菌種群數(shù)量大量增加。采用滅菌和加抑菌劑方法處理富集培養(yǎng)的土壤后，再通入4.16×10<'-5>mol·L<'-1>H<,2>混合氣體培養(yǎng)，考察土壤耗氫能力的變化情況。結(jié)果表明滅菌土壤土壤不具有氧化H<,2>的能力；鏈霉素處理的土壤在第24h時的耗氫能力減少了58.21±9.4％，第2周時的單位土壤耗

4、氫能力減少了96.06±2.3％；用苯來特處理的土壤，在第24h的單位土壤耗氫能力減少了86.85±5.9％，第2周時的耗氫能力減少了22.16±6.7％，耗氫能力與剛處理時相比有較大的回升。這些結(jié)果說明：①土壤具有耗氫能力是微生物氧化H<,2>作用引起的；②土壤中起氧化H<,2>作用的微生物，是細菌而不是真菌。 采用無機鹽固體培養(yǎng)基，通入含H<,2>量為1.25x10<'-4>mol·L<'-1>的混合氣體，以H<,2>作為唯

5、一能源分離出細菌40株。用氣相色譜測定菌株耗氫能力，結(jié)果顯示有22株菌的吸氫值大于1.25x10<'-4>mol·L<'-1>，占測定菌株總數(shù)的55％；其中9株菌將試管中的H<,2>全部耗盡，占測定菌株總數(shù)的22.5％，占22株菌株數(shù)的40.9％。對20株細菌進行了自養(yǎng)生長試驗，結(jié)果表明20株菌均能利用H<,2>為能源，以CO<,2>為主要碳源進行無機化能自養(yǎng)生長。初步判斷這20株細菌為氫氧化細菌。對20株氫氧化細菌進行了菌落形態(tài)、菌體

6、特征及生理生化特征測定。結(jié)果表明：①所篩選的大部分細菌菌體較小，電鏡觀察細菌以桿狀居多；②過氧化氫酶和氨的產(chǎn)生試驗結(jié)果均為陽性，葡萄糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣、V.P試驗、甲基紅試驗、3．酮基乳糖和苯丙氨酸脫氨酶試驗結(jié)果均為陰性；⑧不通H<,2>混合氣體的條件下，這些菌株都能夠利用葡萄糖、麥芽糖、可溶性淀粉三種碳源，但是對木糖、果糖、蔗糖3種碳源的利用情況不同。 對20株氫氧化細菌進行了小麥和玉米促生試驗，其中用A03、A06、A10、A11、

7、A14、A26、A31、A35、A39等9株茵的菌懸液處理的小麥和玉米的根長都顯著優(yōu)于對照組和大腸桿菌處理組，增長幅度為117％～397％,其中菌株A06處理的小麥根相對生長361％、玉米根相對生長226.3％，菌株A11處理的小麥根相對生長397.6％，、玉米根相對生長219.7％。 對這9株氫氧化細菌通過薄層層析的方法檢測菌株對ACC這種非蛋白氨基酸的利用，判斷菌株是否具有ACC脫氨酶，層析結(jié)果表明菌株A06能夠利用ACC這