溶磷细菌的筛选及其对大豆促生效果的研究

发布时间：2020-09-25 22:45

　　 磷是植物生长发育必需的营养元素之一,土壤中大部分磷以难溶态存在,溶磷微生物是一类广泛存在土壤中并参与土壤磷素循环的重要微生物类群,可以将难溶性磷转化为可溶性磷,提高土壤磷素水平。微生物的代谢活动对矿物的溶解和沉淀也有重要的影响,研究矿物和微生物的相互作用已经成为地质微生物学的一个热点,本试验通过研究溶磷微生物与磷矿物相互作用对认识磷的生物循环具有理论和实际意义。研究利用微生物活化土壤磷素的功能,对提高植物磷素吸收效率和减少化学磷肥投入具有重要意义。本文采用蒙金娜固体平板从南京市溧水区傅家边大豆根际土壤中分离、筛选出能稳定溶解Ca3(PO4)2的溶磷细菌7株。通过对其进行形态学观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列测定和比对初步鉴定为Enterobactersp.SAN5,pantoea sp.SAN6,Enterobacter sp.SAN8,Pantoea sp.DLT2,Acinetobacter sp.DLT3,Acinetobacter sp.DLT4,Enterobacter sp.DK6。经定性检测发现菌株SAN5、SAN6、SAN8、DLT3和DK6产吲哚乙酸(IAA),菌株SAN6、DLT3和DLT4产铁载体。液体摇瓶实验比较研究其溶解Ca3(PO4)2及氟磷灰石的能力,结果发现,菌株SAN8和DLT4对Ca3(PO4)2、氟磷灰石的溶解效率明显优于其余5株菌。各菌株分泌有机酸种类和数量差异较大,且多数菌株能分泌草酸、苹果酸、丙二酸、乙酸。以Ca3(PO4)2作为唯一磷源,培养6d后发现SAN8菌株培养液中水溶性磷为589.69 mg·L-1,pH从7.20降至3.59;DLT4菌株培养液中水溶性磷为517.93 mg·L-1,pH从7.20降至3.79。高效液相色谱测定发现,菌株SAN8主要分泌草酸、苹果酸、乳酸和乙酸,浓度分别为 1168.42mg·L-1、652.67mg·L-1、1438.12mg·L-1、894mg·L-1;菌株DLT4主要分泌草酸和丙二酸,浓度分别为647.50 mg·L-1和115.70 mg·L-1。在以氟磷灰石为唯一磷源的培养基中,培养10d后,菌株SAN8、DLT4和参考菌株NJAU-12 的水溶性磷(PO43-)含量分别为 102.13 mg L-1、52.26 mg L-1 和 204.52 mg·L-1。起始的pH为7.20,SAN8培养2 d pH最低降至3.45,DLT4培养8 d pH最低降至3.83,NJAU-12培养8 d pH最低降至2.84。原子力显微镜观察发现菌株SAN8、DLT4和NJAU-12能够积聚并在矿物表面生长、繁殖,同时分泌有机酸、鳌合剂等代谢产物溶解了矿物磷。盆栽试验发现,配合有机肥接种溶磷微生物可显著提高大豆植株的茎粗、株高、叶宽、生物量,并且对磷素的积累等都有明显的增加。三株溶磷菌混合接入盆栽后发现,大豆茎粗、叶绿素含量比CK增加28.42%和28.03%,而株高减少12%。施入有机肥和接种溶磷菌可以显著增加大豆对磷的吸收累积,接种单一菌株处理SAN8和A较CK处理的磷含量分别增加了 31.40%和30.23%;接种复合菌处理DLT4+SAN8和Mix较CK处理的磷含量分别增加了 17.44%和34.88%;在施有机肥条件下,各处理对土壤速效磷含量的增加效果依次为MixSAN8DLT4+SAN8ADLT4CK。
【学位单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S565.1;S154.3
【部分图文】：

接吸收利用，磷酸铝盐和磷酸八钙的生物有效性次之，磷酸十钙和闭蓄态的磷的有效逡逑性最低（蒋柏潘等，１９８９）。国外随着无机磷分级方法不断研究，Ｎａｉｒ等人归纳前人逡逑的研宄方法提出了新的无机磷分级体系（图１－１）。其将无机磷分为六种类型，分别为逡逑水溶性磷、有机磷、可浸提磷、铁铝结合态磷、钙镁结合态磷和残渣态磷，这种磷分逡逑级测定方法被广泛应用于美国南部地区的石灰性土壤（Ｎａｉｒｅｔａｌ．，邋１９９５）。逡逑１，逦ＤＤＩ邋Ｈ，０：邋Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ邋Ｐ逦＞邋水溶性磷邋Ｗａ丨ｅｒ邋Ｓｏｌｕｂｌｅ－Ｐ＾ＳＰ）逡逑丨Ｉ邋＾，逦……逡逑２．逦１．０Ｍ邋ＮＨ４Ｃ１：邋ｉｎｏｒｇａｎｉｃ邋１逦〉ｉ化W礜B提淲邋ＮＩ＾Ｃｌ－Ｐ！逡逑黍逡逑３ａ．逦０．１Ｍ邋ＮａＯＨ：邋ｔｏｔａｌ邋Ｐ逦■逦＞邋ＮａＯＨ没提总磷邋ＮａＯＨ－ＴＰ逡逑＆逦逡逑３ｂ．逦０．１Ｍ邋ＮａＯＨ：邋ｔｏｔａｌ邋Ｐ逦１逦＞邋ＮａＯＨ－Ｐ，邋＾＾邋铁纪结合磷逡逑ＮａＯＨ－ＴＰ—ＮａＯＨ－Ｐ，＝邋ＮａＯＨ－Ｐｃｌ邋￣＾逦（Ａｌ－／Ｆｅ－Ｐ）逡逑￣４逦邋逦Ｋ逦ｒＫ邋钙镁结合磷逡逑４．逦０．５Ｍ邋ＨＣ１：邋ｉｎｏｒｇａｎｉｃ邋Ｐ邋Ｌ邋－邋／邋ＨＣｌ－Ｐｒ邋１—）／逦（Ｃａ－／Ｍｇ－Ｐ）逡逑逦，逡逑５．逦Ｒｅｓｉｄｕａｌ邋Ｓｏｉｌ：邋ｔｏｔａｌ邋Ｐ逦．＞邋残济态磷邋Ｒｅｓｉｄｕａｌ－Ｐ逡逑无机枺邋Ｉｎｏｉｇａｎｉｃ邋Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ邋Ｃａｌｃｕｈｔｉｏｎ邋Ｔｏｔａｌ邋ＰＩ＝邋ＷＳＰ邋＋邋ＫＣｌ－Ｐｒ邋＋邋ＮａＯＨ－Ｐｊ邋＋邋ＨＣｌ－Ｐｊ逡逑图１－１美国南佛罗里达州石灰性土壤磷分级（Ｎａｉｒ邋ｅｔａＬ

３．２．１菌株的形态观察及革兰氏染色逡逑溶磷细菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基（ＮＡ）平板上，２８邋ｒ恒温培养３ｄ；菌株及逡逑菌体特征见表２－１和图２－１。逡逑表２－１溶磷菌菌落菌体特征逡逑Ｔａｂｌｅ２－１邋Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ邋ｏｆ邋ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ邋ｐｈｏｓｐｈｏｂａｃｔｅｒｉａ邋ｏｆ邋ｓｏｙｂｅａｎ逡逑菌株编号逦菌落形状逦表面逦隆起逦透明度逦边缘逦颜色逦是否产荚膜逦菌体形状逦革兰氏染色逡逑ＳＡＮ５逦近W形逦光滑粘逦凸透逦不透明逦完整逦淡黄逦产荚膜逦短杆状逦Ｇ－逡逑ＳＡＮ６逦近圆形逦光滑粘逦凸透逦不透明逦完整逦淡黄逦产荚膜逦杆状逦Ｇ＿逡逑ＳＡＮ８逦近圆形逦光滑粘逦平凸逦不透明逦完整逦乳白逦产荚膜逦短杆状逦Ｇ－逡逑ＤＬＴ２逦圆形逦光滑粘逦平凸逦不透明逦完整逦黄色逦产荚膜逦杆状逦Ｇ－逡逑ＤＬＴ３逦近圆形逦光滑粘逦平凸逦不透明逦较完整逦乳白逦产荚膜逦短杆状逦Ｇ－逡逑ＤＬＴ４逦近圆形逦光滑粘逦平凸逦不透明逦较完整逦乳白逦产荚膜逦短杆状逦Ｇ－逡逑ＤＫ６逦近圆形逦光滑粘逦平凸逦不透明逦较完整逦乳白逦产荚膜逦杆状逦Ｇ－逡逑所筛选的所有溶磷细菌菌落表面光滑、不透明且产荚膜。７株溶磷菌均为革兰氏逡逑阴性菌，菌株形状为杆状或短杆状；菌株ＤＬＴ２培养３ｄ后菌落呈黄色。逡逑画柋灄逡逑ＳＡＮ５逦ＳＡＮ６逦ＳＡ．Ｘ８逦ＤＬＴ２逡逑ｖ，－逦茨邋ｆｔ＇，？逡逑ＤＬＴ３逦ＤＬＴ４逦ＤＫ６逡逑图２－１溶磷菌株在蒙金娜培养基平板上的菌落及菌体形态（１０Ｘ１００）逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ邋ｚｏｎｅ邋ａｎｄ邋ｃｏｌ

图２？４溶磷菌株ＳＡＮ６、ＤＬＴ３及ＤＬＴ４产生铁载体的定性检测逡逑－

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本文编号：2827166