松嫩盐碱化草地土壤功能性纤维素降解菌特性的研究

论文摘要

松嫩平原盐碱化草地营养贫乏,植物凋落物是主要甚至唯一的营养来源,植物凋落物的主要成分是纤维素。能够分解纤维素的微生物对于松嫩草原营养循环具有重要意义。本文以纤维素降解菌为研究对象,研究在不同盐化程度土壤中优势的纤维素降解菌群,并对其功能特性做出探究。本研究中,分别从羊草草地（pH 9.00）、杂草草地（pH10.01）和碱斑地（pH 10.48）三种不同盐碱化程度土壤中筛选纤维素降解菌进行研究。结果如下。1.松嫩盐碱土壤中纤维素降解菌的种群分析利用羧甲基纤维素钠（CMC-Na）选择培养基,进行了纤维素降解菌的分离、纯化和鉴定。从羊草草地（pH 9.00）筛选出15株纤维素降解菌;从杂草草地（pH 10.01）筛选出5株纤维素降解菌;从碱斑地（pH 10.46）筛选出2株纤维素降解菌,共计22株。对这22株纤维素降解菌进行形态学特征观察,进行生理生化实验及提取菌株基因组并测定其核酸序列,根据以上指标对菌株种属做出判定,在去除相同菌株后,有19株不同菌株。实验结果可知:放线菌中链霉菌属为纤维素降解菌的优势菌群。其中链霉菌（Streptomyces deccanensis）为羊草地和杂草地土壤中交叉共有的重复菌株,链霉菌（Streptomyces massasporeus）为三种盐碱土样交叉共有的重复菌株。与此同时,通过对不同盐化程度土壤中纤维素降解菌菌群的丰度分析,得出结论:盐碱地土壤中,放线菌是松嫩盐碱地的优势纤维素降解菌菌群。2.盐浓度对纤维素降解菌产酶特性的影响不同盐浓度,进行纤维素降解菌菌株的发酵,分析菌株产纤维素酶的能力。实验结果表明:在盐胁迫条件下,菌株依旧具有产纤维素酶的能力,但菌株产纤维素酶活的能力,随盐浓度的增加基本呈现下降趋势。同时研究了在不同盐浓度底物条件下,菌株的纤维素酶的纤维素分解活性,实验结果表明:在盐环境下,纤维素降解菌产生的纤维素酶依旧具有纤维素酶活。3.纤维素降解菌的固氮及促生特性研究通过乙炔还原法对纤维素降解菌的固氮能力进行探究,实验结果显示:所有纤维素降解菌均具有固氮能力。其中,链霉菌DSS-12固氮酶活性最高为10.01 nmoL·ml·h-1。对纤维素降解菌的促生特性进行了探究,测定了菌株产吲哚乙酸（IAA）能力。实验结果显示:所有的纤维素降解菌均可以产生IAA,范围在1.2019.48mg/L之间。进行了盐浓度对菌株产IAA活性的影响研究,结果显示:在不同的盐浓度下,菌株依旧可以产生IAA,且菌株产IAA的能力随盐浓度增加而下降。用CAS平板法测定菌株产铁载体能力,结果显示:约84%的纤维素降解菌能够产生铁载体。链霉菌DSS-04和细菌DSS-13具有较强产铁载体的能力。测定了菌株的溶磷能力,结果显示:约90%的纤维素降解菌具有溶磷能力。4.纤维素降解菌菌株对羊草生长的影响选取放线菌DSS-04和假单胞细菌DSS-13进行盆栽实验,研究菌株对羊草生长的促进特性。实验结果显示:细菌及放线菌对羊草生长均具有促进作用,细菌表现在促进羊草的伸长,放线菌表现在有机物的增加。细菌与放线菌混合组对羊草生长也表现出促进作用,但实验混合组菌株并没有表现出明显的协同作用或者拮抗作用。

论文目录

摘要

Abstract

第一章引言

1.1 松嫩盐碱化草地概况

1.1.1 地理位置及特征

1.1.2 土壤特征及植物分布

1.1.3 土壤盐度对地上植物及地下微生物的影响

1.2 盐碱化土壤凋落物分解菌的研究现状

1.2.1 凋落物及其分解概况

1.2.2 微生物对凋落物分解

1.2.3 盐碱化草地凋落物分解菌

1.3 盐碱土壤微生物的其他功能

1.3.1 盐碱地微生物的固氮作用

1.3.2 盐碱地微生物对植物生长促进作用

1.4 研究目的、内容与意义

第二章松嫩盐碱土壤中纤维素降解菌的种群分析

2.1 实验材料及方法

2.1.1 实验材料与仪器

2.1.2 土样采集

2.1.3 不同盐碱化草地土壤理化性质的测定

2.1.4 不同盐碱化草地土壤中纤维素分解菌筛选

2.1.5 不同盐碱化草地土中可培养细菌、放线菌及真菌的丰度及筛选

2.1.6 筛选的细菌、放线菌、真菌分解纤维素能力测定

2.1.7 菌株的保存

2.2 结果与分析

2.2.1 不同盐碱化草地土壤理化性质的测定结果

2.2.2 不同盐碱化草地土壤中纤维素降解优势菌群观察

2.2.3 细菌、放线菌及真菌的计数及筛选结果

2.2.4 松嫩盐碱土中优势纤维素降解菌群的分析

2.3 小结

第三章松嫩盐碱土纤维素降解菌的鉴定

3.1 材料及方法

3.1.1 实验材料与仪器

3.1.2 菌株形态学及生理生化特性分析

3.1.3 菌株的16S rDNA序列分析

3.2 结果与分析

3.2.1 菌株形态学实验结果

3.2.2 菌株生理生化实验结果

3.2.3 菌株的16S rDNA分析及鉴定结果

3.3 小结

第四章盐浓度对纤维素降解菌产酶特性的影响

4.1 材料与方法

4.1.1 实验材料及仪器

4.1.2 加盐对菌株产酶活性的影响

4.1.3 反应底物加盐对菌株酶活性的影响

4.2 结果与分析

4.2.1 加盐对菌株产酶活性影响的结果

4.2.2 反应底物加盐对菌株酶活性影响的结果

4.3 小结

第五章纤维素降解菌的其他特性研究

5.1固氮及促生特性实验

5.1.1 纤维素降解菌的固氮特性

5.1.2 菌株产吲哚乙酸（IAA）能力测定

5.1.3 菌株产铁载体能力测定

5.1.4 菌株溶磷能力测定

5.2 结果与分析

5.2.1 纤维素降解菌固氮能力测定结果

5.2.2 菌株产IAA能力测定结果

5.2.3 菌株产铁载体能力测定结果

5.2.4 菌株溶磷能力测定结果

5.3 小结

第六章纤维素降解菌株对羊草生长影响的盆栽实验

6.1 实验材料与方法

6.1.1 实验材料

6.1.2 实验处理

6.1.3 数据分析

6.2 结果与分析

6.2.1 实验土样理化性质分析结果

6.2.2 菌株对羊草各项生理指标结果

6.3 小结

第七章结论

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋丽茹

导师: 刘东波

关键词: 纤维素降解菌,固氮特性,盐胁迫,松嫩盐碱草地,植物促生特性

来源: 东北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,畜牧与动物医学

单位: 东北师范大学

分类号: S812.2

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