耐盐碱菌株的筛选及其对盐碱条件下小麦生长和土壤环境的影响

发布时间：2020-04-22 20:31

【摘要】：中国是目前土壤盐碱化较为严重的国家之一,近几十年来,人们对土地资源的不合理使用愈发严重,土壤的盐碱化面积不断扩大。在当今提倡可持续发展的前提下,采用微生物改良盐碱地已经逐渐成为研究热点。本文基于利用微生物改良盐碱地的思路,从盐碱地中筛选出一株极端耐盐碱菌株,初步探究了该细菌的促生效果,菌株在不同碳氮源条件下对Gibbson改良液体培养基的盐碱去除效果,并将该菌株的菌剂应用于盐碱条件下小麦的盆栽实验。将采集于山东省东营市盐碱地的土样稀释涂布于pH9.0、盐浓度100g/L的Gibbson改良培养基上,共获得18株细菌。通过提高盐浓度、pH值,最终获得在pH12.0、盐浓度20%的条件下仍然可以生长的极端耐盐碱菌株14。对该细菌进行形态学?生理生化特征和16SrDNA序列分析,菌株14初步鉴定为马氏芽孢杆菌(Bacillus marmarensis)。耐盐碱菌株14促生实验结果表明,该菌株具有产IAA的能力,IAA的分泌量为3.93ug/mL。该菌株同时还具有解钾和产蛋白酶的功能,在pH7.0时产蛋白酶能力最佳,该条件下酶活为41.88U/mL。在Gibbson改良液体培养基的条件下,选择不同碳源和氮源,研究菌株14盐碱去除能力,结果表明葡萄糖作为碳源更有利于pH的降低,降碱率为40.25%。牛肉膏、蛋白胨、酵母膏三种氮源降碱效果相差不明显,然而蛋白胨作氮源时,菌株14的降碱速度最快;添加这几种碳氮源的条件下菌株14去除Cl~-的效果不明显。利用菌株14制备菌剂以小麦为材料进行盆栽实验,结果表明:在60天时,与盐碱土(CK)相比,菌剂处理组(T)土壤中蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性显著提高,增长率分别为23.2%、68.8%、106.5%(P0.05),过氧化氢酶有增长的趋势,增长率为6.1%;小麦根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性显著提高,增长率分别为109.6%、17.8%、50%(P0.05),小麦根系丙二醛的含量显著减少,减少率为39.8%(P0.05);小麦叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量显著提高,增长率分别为36.4%、20.0%、31.7%(P0.05);小麦生物量显著提高,株高、鲜重、干重的差异均达到显著性水平,增长率分别为21.8%、57.9%、41.7%(P0.05);培养基处理(CM)与对照组(CK)相比均没有明显的差异,排除了培养基因素的影响,说明该菌剂对盐碱土有一定改良作用,能促进小麦的生长。以上实验表明耐盐碱菌株14具有一定的促生功能,在液体培养基的条件下可以降低培养基的pH。利用该菌株的菌剂进行盆栽试验,一定程度上促进了小麦的生长,提高了盐碱土土壤酶活与小麦根系酶活,本实验为极端耐盐碱菌株的应用提供了一条新的思路,同时也为微生物措施改良盐碱地提供了依据。
【图文】：

菌体形态,菌体形态,菌落形态,显微镜下

图 3-1 菌株 14 的菌落形态和显微镜下的菌体形态ig.3-1 Colony morphology and microscopic morphology of strain 1414 接种于 Gibbson 改良培养基上，，37℃培养 5 天，》（Buchanan et al., 1984）进行生理生化鉴定，鉴表 7 菌株 14 生理生化特征le 7 Physiological-biochemical testing and identification of the strain 14项目 Item 结膨胀 The spores swell obviously. 产酸 Acid 产气 Gas VP 实验 V-P test 阿拉伯糖 Arabinose

系统发育树,基因序列,菌株

图 3-2 基于 16SrDNA 基因序列构建的系统发育树Fig.3-2 Phylogenetic tree based on 16SrDNAgene sequence 菌株 14 的促生功能分析菌株 14 的产 IAA 实验.1 菌株分泌 IAA 的定性结果耐盐碱菌株 14 细菌培养液与 Salkowski 比色液的显色反应，结果如图 3-3 显示，确认菌株 14 为显色淡红色的菌株，表明这菌株 14 有产 IAA 的能力，但是该菌株AA 能力较弱。将筛选后的菌株 14 进一步进行产 IAA 的定量测定。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S512.1;S156.4

【参考文献】