西宁地区硅酸盐细菌生物学特性及促生效应的研究

论文摘要

本论文采用常规分离微生物的方法,从西宁西山植物园、南山公园等2个地方采集的土壤中分离出15株纯硅酸盐菌株,通过盆栽试验,筛选出2株具有促生效应的硅酸盐菌株,分别编号为菌株GSY-1、菌株GSY-3。通过对菌株GSY-1和菌株GSY-3生物学特性的研究表明,2株菌株均为G-杆菌,菌株GSY-1在硅酸盐细菌培养基上的菌落呈乳白色、圆形、表面光滑、边缘整齐、有黏性。在硅酸盐细菌液体培养基中有菌膜和菌环形成、无沉淀产生、无色素产生、有荚膜、芽孢椭圆形。菌株GSY-3在硅酸盐细菌培养基上的菌落呈白色、圆形、表面光滑、边缘整齐、透明、有黏性。在液体培养基中有菌膜和菌环形成、无沉淀产生、无色素产生、有荚膜、芽孢椭圆形。菌株GSY-1和菌株GSY-3都可以利用葡萄糖、木糖、甘露醇、甘露糖。硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、吲哚试验、明胶液化均为阳性。V-P试验、柠檬酸盐试验、尿素水解试验、苯丙氨酸脱氢酶试验均为阴性。初步鉴定菌株GSY-1为环状芽孢杆菌（Bacillus criculans Jordan）,菌株GSY-3为胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）。发酵条件优化试验结果表明,菌株GSY-1液体发酵培养基的最佳碳源是红糖,最佳氮源组合是酵母膏+硝酸铵,最佳无机盐组合是氯化镁+硫酸镁+磷酸二氢钾,最佳培养基配方是红糖5.0g、酵母膏（Yeast extract）0.1g、硝酸铵（NH4NO3）1.0g、氯化镁（MgCl2）0.1g、硫酸镁（MgSO4·7H20）0.05g、磷酸二氢钾（KH2PO4）0.01g、碳酸钙（CaCO3）1.0g,水（H2O）1000ml。最佳摇瓶发酵参数是培养基初始pH值为6.5、培养温度为30℃、接种量为5%、摇床转速为200r/min、装液量为150ml/250ml生理盐水瓶、培养时间为72h。菌株GSY-3液体发酵培养基的最佳碳源是葡萄糖,最佳氮源组合是酵母膏+氯化铵,最佳无机盐组合是氯化镁+硫酸镁+磷酸二氢钾,最佳培养基配方是葡萄糖(C6H12O6)15g、酵母膏（Yeast extract）0.1g、氯化铵（NH4Cl）0.5g、氯化镁（MgCl2）0.05g、硫酸镁（MgSO4·7H20）0.01g、磷酸二氢钾（KH2PO4）0.05g、碳酸钙（CaCO3）1.0g、水（H2O）1000ml。最佳摇瓶发酵参数是培养基初始pH值为6.5、培养温度为25℃、接种量为3%、摇床转速为200r/min、装液量为150ml/250ml生理盐水瓶、培养时间为72h。盆栽试验结果表明,菌株GSY-1和菌株GSY-3均可以促进玉米生长。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 微生物肥料的定义
• 1.2 微生物肥料的研究历史
• 1.3 硅酸盐细菌肥料
• 1.3.1 硅酸盐细菌的生物学特性
• 1.3.2 硅酸盐细菌分类地位的研究进展
• 1.3.3 硅酸盐细菌解钾机理的研究进展
• 1.3.4 硅酸盐细菌对植物促生作用的研究进展
• 1.3.5 硅酸盐细菌肥料增产机理的研究
• 1.3.5.1 破坏硅酸盐矿物的结构，释放出有效钾、磷、铝、铜等元素
• 1.3.5.2 硅酸盐细菌能产生刺激植物生长的物质
• 1.3.5.3 硅酸盐细菌能增强作物抗逆性
• 1.3.5.4 硅酸盐细菌能产生大量胞外酶
• 1.3.5.5 硅酸盐细菌能改善土壤结构，提高土壤肥力
• 1.3.6 硅酸盐细菌发酵条件的研究进展
• 1.4 本研究的技术路线
• 第二章 西宁地区硅酸盐细菌的分离与筛选
• 2.1 试验材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.1.1 土壤样品的采集和处理
• 2.1.1.2 培养基
• 2.1.1.3 试验器材
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.2.1 硅酸盐菌株的分离纯化
• 2.1.2.2 具有促生效应菌株的筛选
• 2.2 试验结果与分析
• 2.2.1 分离纯化结果
• 2.2.2 具有促生效应菌株筛选结果
• 第三章 硅酸盐菌株生物学特性的研究
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.1.1 标准菌种
• 3.1.1.2 试验菌株
• 3.1.1.3 培养基
• 3.1.1.4 染色液
• 3.1.1.5 试验器材
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.2.1 供试菌株的生理生化特性研究
• 3.1.2.2 供试菌株生长曲线的测定
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 供试菌株的生理生化特性
• 3.2.2 供试菌株的生长曲线测定结果
• 第四章 硅酸盐细菌培养基优化研究
• 4.1 试验材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.1.1 菌株
• 4.1.1.2 培养基
• 4.1.1.3 试验器材
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.2.1 不同碳源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 4.1.2.2 不同氮源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 4.1.2.3 无机盐对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 4.1.2.4 发酵培养基的优化
• 4.2 试验结果分析
• 4.2.1 不同碳源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 4.2.2 不同氮源对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 4.2.3 不同无机盐对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 4.2.4 发酵培养基优化的试验结果
• 第五章 硅酸盐细菌摇瓶发酵条件的研究
• 5.1 试验材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.1.1 菌株
• 5.1.1.2 培养基
• 5.1.1.3 试验器材
• 5.1.2 试验方法
• 5.1.2.1 培养基初始pH 值对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.1.2.2 发酵温度对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.1.2.3 装液量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.1.2.4 种子液接种量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.1.2.5 培养时间对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.1.2.6 摇瓶转速对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.1.2.7 发酵条件的优化
• 5.2 试验结果与分析
• 5.2.1 初始pH 值对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.2.2 不同培养温度对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.2.3 不同装液量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.2.4 接种量对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.2.5 培养时间对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.2.6 转速对菌株GSY-1 和菌株GSY-3 生长的影响
• 5.2.7 摇瓶发酵参数优化的试验结果
• 第六章 硅酸盐细菌发酵液对玉米的促生作用
• 6.1 试验材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.1.1 菌株
• 6.1.1.2 培养基
• 6.1.1.3 玉米品种
• 6.1.1.4 土壤
• 6.1.1.5 盆栽容器
• 6.1.2 试验方法
• 6.1.2.1 发酵液的制备
• 6.1.2.2 菌株GSY-1 和菌株GSY-3 发酵液对玉米的促生作用
• 6.2 试验结果与分析
• 6.2.1 菌株GSY-1 发酵液对玉米株高的影响
• 6.2.2 菌株GSY-3 发酵液对玉米株高的影响
• 6.2.3 菌株GSY-1 发酵液对玉米鲜重的影响
• 6.2.4 菌株GSY-3 发酵液对玉米鲜重的影响
• 第七章 结果与讨论
• 7.1 结果与讨论
• 7.1.1 硅酸盐细菌的分离与筛选
• 7.1.2 硅酸盐细菌的生物学特性
• 7.1.3 菌株GSY-1 和菌株GSY-3 发酵条件的优化
• 7.1.4 硅酸盐细菌对玉米促生作用试验
• 7.2 存在问题
• 参考文献
• 图版
• 致谢
• 个人简历
• 在校期间发表的学术论文