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生化培养箱中烟草根际固氮菌的筛选、鉴定及生化培养

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生化培养箱中烟草根际固氮菌的筛选、鉴定及生化培养

发布日期:2019-03-14 作者: 点击:

生化培养箱中烟草根际固氮菌的筛选、鉴定及生化培养

 

  氮是烤烟生长过程中最重要的营养元素之一,通过生化培养箱低温培养与研究得出:在烤烟吸收的氮营养中,60% 以上来自于土壤,肥料氮仅占总氮量的35% 左右,因此,提高土壤供氮量对烤烟获得高产具有重要的实践意义。自生固氮菌是一类生活在土壤有机质中促进植物生长的根际细菌。本试验筛选出的固氮菌都属于自生固氮菌,均为杆菌。苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌都是具有固氮功能的细菌。

  N7 的16S 序列与Bacillus megaterium 相似性达到98%,可推断这个菌株是巨大芽孢杆菌。巨大芽孢杆菌是一种益生菌,在20 世纪40 年代,巨大芽孢杆菌就已进行实验研究,学者Sundar、Molla 以及Ellott 等发现以巨大芽孢杆菌为核心制成混合菌剂,可降解难以溶解的含磷化合物。1958 年Hin 在日本首次分离得一株具有高固氮活性的巨大芽孢杆菌,相对于生物肥料来说,巨大芽孢杆菌具有自身独特的优良特点,其生存能力及适应能力较强,对于在非人工氮素供应上这类菌株将起着十分重要的作用。巨大芽孢杆菌不仅具有高效降解烟草中亚硝酸盐的功能,更有研究表明由巨大芽孢杆菌制成的微生物制剂喷洒在烟草叶片上,能有效的提高叶片的香味,并且降低蛋白质含量,对烟草的品质有很大提高。并且巨大芽孢杆菌与节杆菌双菌种共同作用能有效提高废次烟叶的综合利用和烟草薄片质量,这对烟草企业有巨大的经济意义。

  N2、N5、N6、N9、N10 的16S 序列与Bacillussubtilis 相似性达到98%,由此可推断这几个菌株是枯草芽孢杆菌。枯草芽孢杆菌是一种益生菌,不仅能够提高植物种子的发芽率,更具有固氮活性。目前有研究表明,枯草芽孢杆菌是一种内生固氮菌,定殖在宿主植物体内,直接分泌固氮产物给植物吸收,不易受到外界环境条件的干扰,更有利于充分发挥固氮效能,表现出更高的固氮效率。在甘蔗内生固氮菌的研究中,证实了枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的高效固氮活性。English 等研究显示,烟叶分别或混合接种枯草芽孢杆菌和环状芽孢杆菌后,能迅速产生一种令人愉悦的香气。并且研究表明利用枯草芽孢杆菌还可以高效防治烟草青枯病。N1 的16S 序列与Bacillus thuringiensis 相似性达到99%,由此可推断该菌为苏云金芽孢杆菌。苏云金芽孢杆菌不仅常用作微生物杀虫剂,也具有高效固氮功能。N4、N8、N12 的16S 序列与Bacillusmethylotrophicus 相似性达到99%,由此可推断这几个菌是甲基营养型芽孢杆菌,具有高效固氮功能。但是目前对苏云金芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌的固氮功能研究相对较少,这两个菌种的固氮活性需要做进一步的研究。ARDRA 的分析结果大致一致,证实了我们分类的正确性。

  本试验对巨大芽孢杆菌的适宜培养条件、最适pH 值等进行了研究。把蔗糖作为N7 的最优碳源进行下一步的研究。与蔗糖相比,葡萄糖属于单糖,一般较容易被细菌利用,但在其代谢过程中产酸速度较快,从而使得培养基pH 值快速降低,这可能是导致其生长量较蔗糖低的主要原因。N7 快速生长的最优初始pH 值为7。50,菌株在中性或偏碱性的条件下生长好,这与文献报道的植物生长促生菌的适宜培养条件一致。在低温培养中,N7 的最适生长温度是30℃,可能是由于较低的温度(25℃),菌体新陈代谢较慢,导致菌生长和分裂速度受影响;较高的温度(40℃),由于该温度超过了菌体内酶的最适温度,使得其催化效率有所下降,从而影响了细菌的生长。


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