植物促生菌培養(yǎng)優(yōu)化及作用機理研究.pdf

1、論文以本實驗室分離保存的一株兼具固氮和溶磷能力的植物促生菌SZ7-1作為研究對象，首先對其發(fā)酵培養(yǎng)基配方和發(fā)酵參數(shù)條件進行了優(yōu)化；在此基礎(chǔ)上，進行植株接種實驗，檢測接種促生菌后植株的生長變化；并將已轉(zhuǎn)入熒光蛋白質(zhì)粒的SZ7-1*菌株接種植株，考察其侵染事實，觀察其在桉樹根部的附著位置以及計數(shù)其定殖的活菌數(shù)量；另外，再利用15N示蹤法通過盆栽試驗測定了促生菌SZ7-1接菌桉樹的固氮效率。得出以下結(jié)論：
　　采用響應(yīng)面分析法對紅樹林植

2、物促生菌SZ7-1菌株發(fā)酵培養(yǎng)基進行了優(yōu)化。首先利用Plackett-Burman(PB)設(shè)計對影響SZ7-1生長的11個營養(yǎng)因素進行評價，并篩選出顯著影響因子：玉米糖漿、酵母膏和K2HPO4；其次用最陡爬坡實驗逼近以上三因素最優(yōu)水平；最后采用響應(yīng)面法對該3個顯著因素的最佳水平范圍進行研究，得到的最佳濃度為：玉米漿28 g/L、酵母膏14 g/L和K2HPO42.2 g/L。在此最優(yōu)條件下，培養(yǎng)20 h后SZ7-1菌數(shù)達(dá)到2.6×101

3、0 CFU/mL，與優(yōu)化前基礎(chǔ)培養(yǎng)基、LB和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中生長的菌數(shù)相比，分別提高了12.4、2.4和5.5倍。
　　以植物促生菌SZ7-1為研究對象，采用單因素試驗設(shè)計及響應(yīng)曲面分析法，優(yōu)化了SZ7-1的培養(yǎng)條件，并在5L自動發(fā)酵罐中擴大培養(yǎng)。通過單因素分析，確定最適于促生菌SZ7-1菌株生長的環(huán)境條件范圍：pH4.5-7.5、裝液量10％-30%和接菌量1%-5%。在此基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)曲面法綜合考慮3因素對SZ7-1生長

4、的影響，得到了最優(yōu)培養(yǎng)條件為：pH6.02、接菌量2.41%和裝液量10%。在5L自動發(fā)酵罐中擴大培養(yǎng)，分析了優(yōu)化前后不同培養(yǎng)條件下SZ7-1菌株的生長情況，結(jié)果表明：優(yōu)化后的培養(yǎng)條件更利于菌株的生長，活菌數(shù)達(dá)到1.31×1010 cfu/mL，是優(yōu)化前的1.62倍。相關(guān)性分析顯示：菌數(shù)對數(shù)值 lg、OD值以及pH值相互呈極顯著相關(guān)。
　　用轉(zhuǎn)入熒光質(zhì)粒的菌株SZ7-1*分別接種尾葉桉幼苗，培養(yǎng)12周后，研磨尾葉桉的根，SZ7-1

5、*處理的樣品其汁液在特定培養(yǎng)基上發(fā)現(xiàn)有熒光菌落長出。熒光顯微鏡下可以觀察到接菌處理的尾葉桉根表分布有發(fā)熒光的斑點，電鏡觀察結(jié)果也表明處理組與對照組有明顯差別。有效活菌的計數(shù)結(jié)果表明，SZ7-1*菌株能很好的生活于尾葉桉根際、根表和根內(nèi)，并依次成遞減趨勢。通過進一步的15N同位素示蹤試驗，接種后處理組的尾葉桉生長情況明顯優(yōu)于對照組，兩組的各項指標(biāo)（生物量，N吸收量，P吸收量等）都存在顯著差異(P<0.05)，證明了促生菌有很好的促生能力。