解钾溶磷植物促生菌株的筛选鉴定及其解钾溶磷植物促生菌株的筛选鉴定及其发酵条件优化(附件)【字数：8501】
从大学试验田蔬菜根际土壤中成功筛选出1株解钾细菌P1，从未过筛的有机肥样品中筛选出1株溶磷细菌P2。对解钾细菌进行16S rDNA鉴定，确定其为假单胞菌属；对溶磷细菌进行16S rDNA鉴定，确定其为克雷伯氏菌属。采用批次发酵培养，通过改变温度、培养基初始pH值、装液量、接种量、转速等优化两株菌株发酵条件参数，结果表明解钾菌P1的最适生长温度为37℃，培养基初始pH值为7.0，250 ml锥形瓶最佳装液量为25 ml，适宜的接种量为5%~10%，最佳转速为180 rpm；溶磷菌P2的最适生长温度为30℃，培养基初始pH值为7.0，最适装液量为25 ml，其余装液量对该菌生长影响不大，最适接种量为1%，最佳转速为200 rpm。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料 2
1.1.1土壤及有机肥样品3
1.1.2培养基3
1.1.3主要仪器设备3
1.2方法3
1.2.1解钾菌、溶磷菌株的分离与筛选3
1.2.2菌种的纯化3
1.2.3解钾菌、溶磷菌的16S rDNA鉴定3
1.2.4培养基初始pH值对解钾菌、溶磷菌生长的影响3
1.2.5装液量对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
1.2.6接种量对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
1.2.7培养温度对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
1.2.8摇床转速对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
2结果与分析4
2.1菌落形态特征4
2.2 16S rDNA鉴定结果5
2.3培养基初始pH值对解钾菌、溶磷菌生长的影响6
2.4装液量对解钾菌、溶磷菌生长的影响7
2.5接种量对解钾菌、溶磷菌生长的影响8
2.6培养温度对解钾菌、溶磷菌生长的影响9
2.7摇床转速对解钾菌、溶磷菌生长的影响10
3讨论11
4致谢11
参考文献11
解钾、溶磷植物促生菌 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
株的筛选、鉴定及其发酵条件优化
国家理科基地班 张涛
引言
引言 农作物营养三要素包括氮、磷、钾，其中钾主要发挥着酶的活化剂作用，并通过这种形式参与并影响农作物的生长和代谢过程；磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大和其他一些过程。近年来，伴随着科学技术的进步，我国农业生产上多采用机械化种植，这在提高了作物产量的同时，也大大增加了土地使用频率，导致土壤中营养元素流失，钾、磷元素的严重缺乏已经成为制约我国农业发展、农作物持续高产的重要因素[1]。尽管我国缺钾地区土壤中能够供植物直接去利用的钾元素是极度匮乏的，但实际上土壤中的总的钾元素仍然非常丰富，但是由于 很大程度上都是以不可被植物直接利用的硅酸盐矿物的形式存在的，因此探究如何将土壤中丰富的硅酸盐转化为可供植物直接利用的可溶性钾具有重要的生产意义[2]。在我国，土壤中总磷的含量比较高，但是大部分磷会与土壤中的一些金属离子结合成难溶性磷酸盐而难以被植物吸收[3]。在农业生产上，将难溶性磷转化为可溶性磷，利用溶磷菌来增加土壤的肥力就显得尤为重要[4]。
植物根际促生菌（plant growth promoting rhizobacteria, PGPR）是指生长于植物根际并能促进植物生长的一类微生物总称[5]。其主要功能有溶磷、解钾、产生吲哚乙酸（indole acetic acid ,IAA）、产生铁载体、产生抗生素及生物固氮等，是微生物肥料的主要菌群[6]。PGPR通过增加土壤或根际中密闭营养层中营养物质的可及性或摄取来促进植物生长。固氮微生物使用称为固氮酶的复合酶系统将氮元素转化成氨取代目前农业中使用的高化学肥料[7]；通过接种溶磷菌株来提高作物对磷吸收的可能性为从土壤中回收不溶性磷提供了潜在的可能，从而减少磷肥在土壤中的施用[8]；通过产生IAA来促进植物生长[9]。硅酸盐细菌在生命活动时产生的酶、荚膜多糖及有机酸类物质，能够将土壤中的矿物钾、固定钾分解转化成能被植物吸收的有效钾，为作物提供营养[10]。硅酸盐细菌又称为钾细菌，是土壤中一类特殊的革兰氏阴性芽孢杆菌，这类细菌能分解岩石矿物，并释放出可溶性磷、钾等元素供植物利用，此类细菌发酵液中有激素类物质，在植物根际能形成优势种，可以抑制其它病原菌的生长，达到增产的效果，其代谢产物如多糖、有机酸、蛋白质等有刺激和调控作物生长的作用。同时硅酸盐细菌也有固氮功能[11]。硅酸盐细菌在冶金工业、微生物肥料、饲料工业、陶瓷工业等领域中具有广阔的应用前景[12]。
目前发现的PGPR类群中假单胞菌属最多，除此以外，还发现有芽孢杆菌属、节杆菌属、土壤杆菌属、固氮弧菌属、固氮菌属、沙雷氏菌属、根瘤菌属等[13]。溶磷解钾微生物肥料的研究方向是目前发展的一种趋势。从我国目前情况来看，磷钾资源严重不足，特别是钾肥、磷肥还需要从国外大量进口。所以，如何从将土壤中的无效态磷、钾转化成可供作物吸收利用的有效态养分显得尤为重要。目前研究和应用主要有以下种类：芽孢杆菌属的有短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、环状芽孢杆菌（Bacillus circulans）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、矮小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus jelly）等；类芽孢杆菌属（Bacillus）主要是多粘类芽孢杆菌（Bacillus polymyXa）；假单胞菌属有纤细假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、放射假单胞菌（Pseudomonas radiodurans）、荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）、草生假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）；色杆菌属（Chromobacterium）、节杆菌属（Arthrobacter）以及分枝杆菌属（Mycobacterium）的一莱青霉（Penicillium aiyiensis）[1416]。巨大芽孢杆菌是最早发现被应用于调控土壤磷肥，也是到现在为止应用最为广泛的解磷微生物之一[17]。国际上在微生物肥料发展中对溶磷、解钾等微生物肥料的研究要早于我国很多年，前苏联学者蒙基娜[18]从土壤中筛选分离出一株具有解磷效果的巨大芽孢杆菌能够分解核酸和卵磷脂[19]，并于1947年量产成功且广泛应用于该国的农业生产中。1912年，K.Passik发现了一种芽孢杆菌，用它可以将硅酸盐矿物和磷石灰分解[20]；1930年原苏联学者亚历山大洛夫也发现了一株细菌可以分解钾长石和磷石灰，能够释放其中磷、钾等元素[21]。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料 2
1.1.1土壤及有机肥样品3
1.1.2培养基3
1.1.3主要仪器设备3
1.2方法3
1.2.1解钾菌、溶磷菌株的分离与筛选3
1.2.2菌种的纯化3
1.2.3解钾菌、溶磷菌的16S rDNA鉴定3
1.2.4培养基初始pH值对解钾菌、溶磷菌生长的影响3
1.2.5装液量对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
1.2.6接种量对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
1.2.7培养温度对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
1.2.8摇床转速对解钾菌、溶磷菌生长的影响4
2结果与分析4
2.1菌落形态特征4
2.2 16S rDNA鉴定结果5
2.3培养基初始pH值对解钾菌、溶磷菌生长的影响6
2.4装液量对解钾菌、溶磷菌生长的影响7
2.5接种量对解钾菌、溶磷菌生长的影响8
2.6培养温度对解钾菌、溶磷菌生长的影响9
2.7摇床转速对解钾菌、溶磷菌生长的影响10
3讨论11
4致谢11
参考文献11
解钾、溶磷植物促生菌 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
株的筛选、鉴定及其发酵条件优化
国家理科基地班 张涛
引言
引言 农作物营养三要素包括氮、磷、钾，其中钾主要发挥着酶的活化剂作用，并通过这种形式参与并影响农作物的生长和代谢过程；磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大和其他一些过程。近年来，伴随着科学技术的进步，我国农业生产上多采用机械化种植，这在提高了作物产量的同时，也大大增加了土地使用频率，导致土壤中营养元素流失，钾、磷元素的严重缺乏已经成为制约我国农业发展、农作物持续高产的重要因素[1]。尽管我国缺钾地区土壤中能够供植物直接去利用的钾元素是极度匮乏的，但实际上土壤中的总的钾元素仍然非常丰富，但是由于 很大程度上都是以不可被植物直接利用的硅酸盐矿物的形式存在的，因此探究如何将土壤中丰富的硅酸盐转化为可供植物直接利用的可溶性钾具有重要的生产意义[2]。在我国，土壤中总磷的含量比较高，但是大部分磷会与土壤中的一些金属离子结合成难溶性磷酸盐而难以被植物吸收[3]。在农业生产上，将难溶性磷转化为可溶性磷，利用溶磷菌来增加土壤的肥力就显得尤为重要[4]。
植物根际促生菌（plant growth promoting rhizobacteria, PGPR）是指生长于植物根际并能促进植物生长的一类微生物总称[5]。其主要功能有溶磷、解钾、产生吲哚乙酸（indole acetic acid ,IAA）、产生铁载体、产生抗生素及生物固氮等，是微生物肥料的主要菌群[6]。PGPR通过增加土壤或根际中密闭营养层中营养物质的可及性或摄取来促进植物生长。固氮微生物使用称为固氮酶的复合酶系统将氮元素转化成氨取代目前农业中使用的高化学肥料[7]；通过接种溶磷菌株来提高作物对磷吸收的可能性为从土壤中回收不溶性磷提供了潜在的可能，从而减少磷肥在土壤中的施用[8]；通过产生IAA来促进植物生长[9]。硅酸盐细菌在生命活动时产生的酶、荚膜多糖及有机酸类物质，能够将土壤中的矿物钾、固定钾分解转化成能被植物吸收的有效钾，为作物提供营养[10]。硅酸盐细菌又称为钾细菌，是土壤中一类特殊的革兰氏阴性芽孢杆菌，这类细菌能分解岩石矿物，并释放出可溶性磷、钾等元素供植物利用，此类细菌发酵液中有激素类物质，在植物根际能形成优势种，可以抑制其它病原菌的生长，达到增产的效果，其代谢产物如多糖、有机酸、蛋白质等有刺激和调控作物生长的作用。同时硅酸盐细菌也有固氮功能[11]。硅酸盐细菌在冶金工业、微生物肥料、饲料工业、陶瓷工业等领域中具有广阔的应用前景[12]。
目前发现的PGPR类群中假单胞菌属最多，除此以外，还发现有芽孢杆菌属、节杆菌属、土壤杆菌属、固氮弧菌属、固氮菌属、沙雷氏菌属、根瘤菌属等[13]。溶磷解钾微生物肥料的研究方向是目前发展的一种趋势。从我国目前情况来看，磷钾资源严重不足，特别是钾肥、磷肥还需要从国外大量进口。所以，如何从将土壤中的无效态磷、钾转化成可供作物吸收利用的有效态养分显得尤为重要。目前研究和应用主要有以下种类：芽孢杆菌属的有短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、环状芽孢杆菌（Bacillus circulans）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、矮小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus jelly）等；类芽孢杆菌属（Bacillus）主要是多粘类芽孢杆菌（Bacillus polymyXa）；假单胞菌属有纤细假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、放射假单胞菌（Pseudomonas radiodurans）、荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）、草生假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）；色杆菌属（Chromobacterium）、节杆菌属（Arthrobacter）以及分枝杆菌属（Mycobacterium）的一莱青霉（Penicillium aiyiensis）[1416]。巨大芽孢杆菌是最早发现被应用于调控土壤磷肥，也是到现在为止应用最为广泛的解磷微生物之一[17]。国际上在微生物肥料发展中对溶磷、解钾等微生物肥料的研究要早于我国很多年，前苏联学者蒙基娜[18]从土壤中筛选分离出一株具有解磷效果的巨大芽孢杆菌能够分解核酸和卵磷脂[19]，并于1947年量产成功且广泛应用于该国的农业生产中。1912年，K.Passik发现了一种芽孢杆菌，用它可以将硅酸盐矿物和磷石灰分解[20]；1930年原苏联学者亚历山大洛夫也发现了一株细菌可以分解钾长石和磷石灰，能够释放其中磷、钾等元素[21]。
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