耐盐解磷菌的筛选、鉴定及其在盐胁迫下对甘草的促生作用

论文摘要

磷是除氮外限制作物产量的主要的大量营养元素。土壤中的磷主要以不溶性磷的形式存在,然而这种形式的磷不易于植物的吸收。特别在高盐、低营养、强缓冲能力的盐碱土中,土壤中的有效磷含量更低。解磷菌是一类可以溶解土壤中的不溶磷为植物提供可利用磷的微生物,其在土壤中广泛存在并被认为在土壤磷循环中起着主要作用。本文研究目的是从滨海盐碱土中筛选出具有耐盐特性的本土解磷菌,通过接种该类耐盐解磷菌以探究其在盐碱土环境中对甘草的促生作用,主要结果如下：本文从盐碱土样中筛选到了4株有明显促生能力的耐盐解磷菌,其菌株编号分别为B1114,B1213,B1303,J101。通过16SrDNA序列比对并结合生理生化实验等鉴定表明,菌株B1114为肠杆菌（Enterobacter ludwigii, JX215328）,菌株B1213为菠萝泛菌（Pantoea ananatis, JX215331）,菌株B1303为假单胞菌（Pseudomonas psychrotoleram, JX215329）,菌株J101为葡萄糖杆菌（Gluconobacter frateurii, JX215330）。研究了4个菌株的有机酸分泌种类。经HPLC分析,4个菌株均能分泌葡萄糖酸。不同碳氮源对菌株J101解磷能力研究表明,菌株以葡萄糖为唯一碳源时解磷能力要明显高于其他碳源；不同氮源对解磷量没有显著影响,表明葡萄糖酸是该解磷菌最主要的解磷机制。对所筛选的4株耐盐解磷菌在不同的盐梯度下的解磷能力作探究。4株菌在0-1.5%的NaCl范围内解磷能力无显著变化。在pH 5-9范围内B1114,B1213,B1303的生物量和解磷量没有显著差异,而J101最大生物量出现在pH7.5处。通过植物盆栽试验表明,假单胞菌B1303和葡萄糖杆菌J101可以增加土壤中有效磷的含量并改变根际微生物群落结构。两株菌均显著地促进了甘草的生长,植株磷含量也提高了62%-78%。经HPLC分析,解磷菌处理的甘草根中的总皂苷和黄酮含量与空白相比也有显著的提高。同时,论文也对解磷菌的使用剂型也做了初步的研究。由此表明,解磷菌假单胞菌B1303和葡萄糖杆菌J101可以在盐碱土的盐胁迫下发挥溶磷能力并为盐胁迫下的植物提供可利用的磷。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 植物促生菌
• 1.1.1 植物促生菌的定义
• 1.1.2 植物促生菌促生机制
• 1.2 解磷菌的概述
• 1.2.1 土壤中的磷的存在形式
• 1.2.2 解磷菌筛选
• 1.2.3 磷溶解机制
• 1.2.4 植物接种解磷菌
• 1.2.5 解磷微生物如何应用
• 1.2.6 解磷菌接种失败原因
• 1.2.7 应用基因工程发展超级解磷菌接种剂
• 1.3 盐碱地利用现状与存在问题
• 1.3.1 盐碱地的定义及其成因
• 1.3.2 土壤次生盐渍化
• 1.3.3 盐碱地的现状
• 1.3.4 耐盐微生物的适应机理
• 1.3.5 立题依据与本文的研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 耐盐解磷菌的筛选
• 2.2.2 解磷菌的特性
• 2.2.3 耐盐解磷菌的菌种鉴定
• 2.2.4 盐胁迫（NaCl）和pH对解磷菌的生长和解磷量的影响
• 2.2.5 发酵液中有机酸的检测
• 2.2.6 植物土壤试验
• 2.2.7 解磷菌种衣剂的制备
• 3 结果与讨论
• 3.1 耐盐解磷菌的筛选
• 3.1.1 土壤中的耐盐解磷菌的初步筛选
• 3.1.2 解磷菌的复筛
• 3.1.3 具有促生能力的解磷菌筛选
• 3.2 耐盐解磷菌的鉴定
• 3.2.1 耐盐解磷菌的形态特征
• 3.2.2 耐盐解磷菌的生理生化特征
• 3.2.3 耐盐解磷菌16SrDNA的序列分析
• 3.3 微生物分泌有机酸检测
• 3.3.1 发酵液中葡萄糖酸的HPLC检测
• 3.3.2 不同碳源和氮源对菌株J101解磷能力的影响
• 3.4 解磷菌的磷溶解动力学
• 3.5 盐胁迫和pH对耐盐解磷菌生长和解磷能力的影响
• 3.6 盐碱土中菌株J101和B1303对甘草的促生作用
• 3.6.1 接种解磷菌对甘草生长参数的影响
• 3.6.2 接种解磷菌对甘草中皂苷和黄酮成分的影响
• 3.6.3 耐盐解磷菌对土壤中微生物群落和可利用磷含量的影响
• 3.7 解磷菌种衣剂的制备
• 3.7.1 成膜剂的选择
• 3.7.2 聚乙烯醇与淀粉的比例选择
• 3.7.3 种衣剂的制备
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢
• 9 附录