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新疆碱蓬根际耐盐促生菌的筛选及鉴定

2020-12-02阅读(471)

新疆碱蓬根际耐盐促生菌的筛选及鉴定

论文摘要

新疆是全国最大的盐渍化土壤分布区,面积广且危害大,为了缓解由土壤盐渍化造成的农业生产障碍,通过了解不同盐渍化程度下碱蓬根际细菌古菌群落结构及多样性,以便充分挖掘新疆本土耐盐微生物资源,为了充分利用本土微生物适应本地环境的优势,本研究从碱蓬根际分离筛选得到耐盐且促进植物生长的微生物,施用于盐渍化土壤中,可提高盐渍化土壤的利用率,提高植物的耐盐性,增加粮食作物产量,增加经济效益,为优良耐盐促生菌的开发及利用奠定基础,也为微生物菌剂的研发提供物质基础。本研究主要内容:1.本研究通过高通量测序技术分析了重盐渍化和极重盐渍化土壤中新疆本土盐生植物高碱蓬（Suaeda altissima（L.）Pall）与木碱蓬（Suaeda dendroides（C.A.Mey.）Moq.）根际细菌古菌的菌群结构及多样性,以及优势种群的差异。2.利用传统可培养的方法,通过耐盐性、平板促生筛选和盆栽筛选的“三级筛选体系”从碱蓬根际土壤中分离筛选获得耐盐促生菌。主要结果如下:（1）不同盐渍化程度的两种碱蓬根际土壤共12份,经过高通量测序,结果显示:一共获得了587418条序列,包含有3809个OTU分布于土壤样本中,经序列比对,在门水平上,变形菌门（Protebacteria）,放线菌门（Actinobacteria）,拟杆菌门（Bacterioidetes）,绿弯菌门（Chloroflexi）,芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）为所有样本的优势菌群。木碱蓬根际土壤古菌主要以广古菌门（Euryarchaeota）为主;高碱蓬根际优势古菌门为奇古菌门（Thaumarchaeota）,且土壤泉古菌门的Soil Crenarchaeotic Group丰富度较高。属水平上,雷尔氏菌属（Ralstonia）、norankfNitriliruptoraceae和unclassifiedoThermoplasmatales为木碱蓬根际特有菌群;节杆菌属（Arthrobacter）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）、溶杆菌属（Lysobacter）和斯科曼氏球菌属（Skermanella）为高碱蓬根际所特有。随盐渍化程度加重,在两种碱蓬根际土壤中,盐芽孢杆菌属（Halomonas）丰富度均显著增加,而norankcCyanobacteria和norankfEuzebyaceae丰度显著降低。（2）通过传统可培养方法,从碱蓬根际共筛选获得耐盐菌株359株,其中菌株BG-5,MH-F,GTZW50-5,1X1-3,150SS-7,1-3-3,JH1-4,JH1-7在0和50mmol/L NaCl盐浓度下具有较为明显的促拟南芥生长的效果,100mmol/L NaCl盐浓度下促生作用微弱。GTZW50-5,MH-F在不同盐度下都能增加小麦根长、株高、干重、鲜重,且显著增加小麦叶绿素和脯氨酸含量,菌株JH1-4,JH1-7,1-3-3在200mmol/L NaCl盐浓度下显著增加小麦的脯氨酸含量,1X1-3和JH1-4在盐胁迫下均促进小麦根系的生长。经系统发育分析可知:GTZW50-5属于Bacillus vallismortis,150SS-7属于Zhihengliuella alba,1X1-3属于Staphylococcus sp.,JH1-4属于Halobacillus trueper,JH1-7属于Bacillus tequilensis,而菌株MH-F和1-3-3序列经比对,与Enterobacter ludwigii和Arthrobacter sp.相似度分别为95.21%和96.74%,为新种,鉴定属于Enterobacter属和Arthrobacter属。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 缩略词表
  • 第一章 ：文献综述
  •   1.1 新疆土壤盐渍化现状
  •     1.1.1 新疆盐渍化改良措施
  •   1.2 新疆盐生植物的类型及分布
  •   1.3 高通量测序分析
  •     1.3.1 微生物多样性研究方法及进展
  •     1.3.2 高通量测序技术在环境微生物中的应用
  •   1.4 PGPR研究现状
  •     1.4.1 PGPR定义及种类
  •     1.4.2 PGPR国内外研究现状
  •     1.4.3 PGPR的作用机制研究
  •     1.4.4 PGPR调控植物相关基因的表达
  •   1.5 目的和意义
  •   1.6 研究内容
  •   1.7 拟解决的科学问题
  •   1.8 创新点
  •   1.9 技术路线
  • 第二章 ：高通量测序分析碱蓬根际细菌古菌多样性
  •   2.1 试验材料
  •     2.1.1 样品采集及处理
  •   2.2 试验方法
  •     2.2.1 土壤盐渍化程度等级评估
  •     2.2.2 高通量测序流程
  •     2.2.3 生物信息分析
  •   2.3 结果与讨论
  •     2.3.1 土壤盐度检测结果
  •     2.3.2 测序水平及样本统计结果
  •     2.3.3 土壤样本中细菌古菌Alpha多样性分析
  •     2.3.4 不同样本间细菌古菌群落的Beta多样性分析
  •     2.3.5 环境因子与碱蓬根际细菌古菌菌群结构的相关性分析
  •     2.3.6 不同盐渍化水平下两种碱蓬根际细菌古菌群落结构的分析
  •   2.4 小结
  • 第三章 ：碱蓬根际耐盐促生菌的筛选及鉴定
  •   3.1 试验材料
  •     3.1.1 试验材料及仪器
  •   3.2 试验方法
  •     3.2.1 耐盐菌的分离、纯化
  •     3.2.2 菌株的形态学观察
  •     3.2.3 “三级筛选体系”筛选耐盐促生菌
  •     3.2.4 数据处理
  •     3.2.5 耐盐促生菌的分子鉴定
  •   3.3 结果与讨论
  •     3.3.1 碱蓬根际耐盐菌株的筛选
  •     3.3.2 “三级筛选体系”筛选耐盐促生菌结果
  •     3.3.3 耐盐促生菌的系统发育分析
  •   3.4 小结
  • 第四章 ：结论及展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 附件

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王琦琦

    导师: 孙燕飞

    关键词: 高碱蓬,木碱蓬,多样性,盐渍化,促生菌

    来源: 石河子大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 石河子大学

    分类号: Q938

    总页数: 78

    文件大小: 14426K

    下载量: 368

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