氮離子束注入硅酸鹽細(xì)菌誘變選育研究.pdf

1、硅酸鹽細(xì)菌能分解鋁硅酸鹽類礦物中的鉀、磷、硅等元素，直接供植物生長(zhǎng)利用，并能產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì)調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)。 本項(xiàng)研究選擇適宜的N+束能量和劑量注入硅酸鹽細(xì)菌出發(fā)菌株，進(jìn)行離子注入誘變。然后根據(jù)菌落大小、粘性等在缺鉀固體培養(yǎng)基平板上挑取有代表性的菌落，在不同pH值(pH4.0～9.0)、不同鹽度(NaCl濃度0.5％～4.0％)和高溫(35℃～55℃)條件下初篩出16個(gè)突變菌株，再利用缺鉀培養(yǎng)基培養(yǎng)基復(fù)篩，獲得解鉀能力強(qiáng)的硅酸

2、鹽細(xì)菌S05突變株。經(jīng)搖瓶培養(yǎng)和發(fā)酵罐發(fā)酵培養(yǎng)，結(jié)果表明S05菌株的解鉀能力比原菌株提高68.48％。遺傳穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明，S05菌株具有穩(wěn)定的遺傳性能。該菌株在有氮培養(yǎng)基上形成圓形、中間凸起、無(wú)色透明、表面光滑、濕潤(rùn)的大型菌落，粘性比原菌株LTF-22略低。光學(xué)顯微鏡下染色觀察，發(fā)現(xiàn)菌體桿狀，芽孢圓形至橢圓形，位于孢囊中央。掃描電鏡觀察，S05菌株細(xì)胞瘦小、形態(tài)不規(guī)則，細(xì)胞排列較松散。 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，誘變所獲S05菌株能有效利

3、用葡萄糖、麥芽糖、蔗糖；對(duì)無(wú)機(jī)氮的利用效果優(yōu)于有機(jī)氮，尤其是對(duì)(NH4)2SO4吸收效果顯著；對(duì)高溫、高滲、偏酸、偏堿環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受性。明膠液化實(shí)驗(yàn)和淀粉酶水解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，S05菌株不分泌蛋白酶，產(chǎn)生的淀粉酶的活力比原菌株LTF-22高。通過(guò)S05菌株對(duì)不同類型土壤的解鉀試驗(yàn)，證明該菌株對(duì)園田土、水田土和旱地土均有解鉀活性。加入S05菌株菌液后，園田土和水田土中速效鉀含量在培養(yǎng)早期隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而增加，但在培養(yǎng)一定時(shí)間后開(kāi)始下

4、降；旱地土中速效鉀含量在試驗(yàn)期間內(nèi)出現(xiàn)持續(xù)增加的現(xiàn)象。發(fā)芽試驗(yàn)表明，S05處理組小麥根長(zhǎng)和平均單株干重均顯著高于原菌株處理組。盆栽試驗(yàn)結(jié)果顯示，S05菌株處理組水稻平均根長(zhǎng)、苗高和單株干重比原菌株處理組(CK1)分別增加26.95％、6.19％、22.26％；比空白對(duì)照組(CK2)分別增加40.03％、14.21％、2.27％。S05菌株處理組水稻根部谷氨酰胺合成酶(GS)活性為5.35μmolGHA/g.h，比CK1和CK2分別增加3

5、8.60％和101.13％，差異均顯著。同工酶電泳結(jié)果顯示，S05菌株處理組水稻根部GS同工酶電泳出現(xiàn)7條帶，比原菌株增加三條帶，且GS5、GS4兩條帶的同工酶活性高于原菌株組和空白對(duì)照組。經(jīng)S05菌株處理后，水稻根際土壤速效鉀含量比對(duì)照組CK1、CK2分別增加36.97％和219.06％，表明S05菌株分解土壤礦物中固態(tài)鉀的能力較原出發(fā)菌株強(qiáng)，能顯著提高根際土壤中速效鉀的含量，對(duì)改良土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤綜合肥力、提高單位面積產(chǎn)量具有重要