土壤自生固氮菌的分离鉴定及生物固氮与促进植物生长效应研究

发布时间：2017-10-13 23:32

  本文关键词：土壤自生固氮菌的分离鉴定及生物固氮与促进植物生长效应研究

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【摘要】： 自生固氮菌是植物根际促生细菌(PGPR)的重要组成成分,并且可以将大气中的N_2通过生物固氮作用供给植物生长,提高植物对氮素的利用。本试验从自生固氮菌的分离、筛选入手,从Ashby无氮培养基上分离得到26株形态不一的自生固氮菌,通过连续传代,筛选出14株长势良好的菌株。进一步通过在Ashby无氮液体培养基中培养12d,测定其固定的总氮量以衡量其固氮能力,结果发现菌株R6,MR4,MR8,V1固定的氮量相对较高,分别达到了2.7,4.0,3.0,2.7 mg L~(-1)。通过小麦盆栽试验,发现接种R6,MR4,MR8,V1都能提高小麦生物量和全氮量。选择效果显著的菌株R6,MR4作为下一步试验的研究材料。通过染色、镜检、生理生化试验,以及16S rDNA技术鉴定并命名筛选的菌株R6为红色红球菌(Rhodococcus rubber R6),MR4为芸苔叶杆菌(Phyllobacterium brasssicacearum MR4)。 为了进一步确定红色红球菌和芸苔叶杆菌的植物生长促进作用,分别在实验室和温室进行了试验。在实验室利用在LB和Ashby中生长的芸苔叶杆菌和红色红球菌接种黄瓜幼苗,结果表明,两种细菌都能促进黄瓜根系生长,增加黄瓜总根长,提高黄瓜植株生物量。在温室进行的番茄盆栽试验结果表明,接种芸苔叶杆菌和红色红球菌都能显著提高番茄植株的生物量和总氮吸收量,并且番茄生物量和氮吸收量随筛选菌株的接种剂量的增加而提高,表明这两株菌属于PGPR菌株。对番茄盆栽试验的土壤样品进行土壤DGGE分析,发现施加有机肥和接种这两株菌增加了DGGE条带的数量,表明土壤细菌的多样性提高。 用乙炔还原法测定了固氮酶活性,芸苔叶杆菌的固氮能力与参考菌株巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)相当,没有测到红色红球菌的固氮酶活性,红色红球菌在无氮培养基上生长及促进植物生长的机制尚需进一步研究。 综上所述,我们认为,这两株菌对植物生长有显著的促进作用,在作物生产上具有潜在应用价值。
【关键词】：自生固氮菌 分离与鉴定 固氮酶活性 叶杆菌 红球菌 PGPR DGGE
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S154.3
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 文献综述10-27
• 一、生物固氮及其进展10-17
• 1 固氮资源的发掘和利用10-13
• 2 固氮的遗传工程13-14
• 3 固氮酶的生物化学及化学模拟固氮14-15
• 4 生物固氮测定方法15-17
• 二、PGPR与微生物肥料17-22
• 1 PGPR(Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,简称PGPR)17-18
• 2 微生物肥料的定义18
• 3 作为微生物肥料的PGPR和宿主之间的关系18-19
• 4 作为微生物肥料的PGPR的作用机制19-22
• 三、土壤微生物多样性与DGGE22-26
• 1 土壤微生物种类多样性研究内容22
• 2 土壤微生物多样性研究现状22-23
• 3 研究土壤微生物多样性主要的分子生物学方法23-26
• 四、主要研究内容26-27
• 第二章 材料与方法27-37
• 一、试验材料27-28
• 1 供试土壤27
• 2 培养基27-28
• 二、试验方法28-37
• 1 土壤样品的采集28
• 2 自生固氮菌的分离与初筛28-29
• 3 高效固氮菌的筛选29
• 4 筛选菌株对小麦生长的作用29
• 5 筛选菌株MR4和R6的鉴定29-33
• 5.1 菌体形态学观察29-30
• 5.2 菌株生理生化特征的测定30-31
• 5.3 菌株的分子生物学鉴定31-33
• 6 芸苔叶杆菌和红色红球菌促进番茄幼苗生长及对黄瓜根系生长的作用33-34
• 6.1 芸苔叶杆菌和红色红球菌对番茄幼苗生长的促进作用33-34
• 6.2 芸苔叶杆菌和红色红球菌对黄瓜根系生长的促进34
• 7 固氮酶活性的测定34
• 8 接种芸苔叶杆菌和红色红球菌对土壤微生物群落的影响34-36
• 8.1 土壤DNA的提取35
• 8.2 土壤DNA的纯化35
• 8.3 纯化后的土壤总DNA中PCR扩增16S rDNA35-36
• 9 数据处理分析36-37
• 第三章 结果分析37-49
• 1 自生固氮菌的分离与初筛37
• 2 高效固氮菌株的筛选37-38
• 3 筛选菌株对小麦生长的作用38-40
• 4 高效固氮菌株MR4,R6的鉴定40-43
• 4.1 形态学观察40-41
• 4.2 菌株生理生化特征41-42
• 4.3 菌株的分子生物学鉴定42-43
• 5 红色红球菌和芸苔叶杆菌促进番茄幼苗生长及对黄瓜根系生长的作用43-46
• 5.1 红色红球菌和芸苔叶杆菌对番茄幼苗生长的促进作用43-45
• 5.2 红色红球菌和芸苔叶杆菌对黄瓜根系生长的作用45-46
• 6 芸苔叶杆菌和红色红球菌的固氮酶活性的测定46-47
• 7 接种固氮菌对土壤微生物群落的影响47-49
• 第四章 讨论与结论49-53
• 1 自生固氮菌的分离和筛选49
• 2 高效固氮菌株的筛选49-50
• 3 筛选菌株对作物生长的作用50-51
• 4 高效固氮菌株MR4,R6的鉴定51
• 5 芸苔叶杆菌和红色红球菌的固氮酶活性的测定51-52
• 6 接种固氮菌对土壤微生物群落的影响52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-65
• 附录65-66
• 致谢66-67
• 作者简介67

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 陈胜男;自生固氮菌对玉米、小麦根际微生态调控机制的研究[D];西北农林科技大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 曹阳;转DREB3基因抗旱大豆对土壤微生物的影响[D];东北农业大学;2011年

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本文编号：1027705