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新疆昌吉市土壤中解磷菌的分离及其在园艺植物中解磷效果的探究

2020-12-02阅读(809)

新疆昌吉市土壤中解磷菌的分离及其在园艺植物中解磷效果的探究

论文摘要

土壤磷素的循环主要为微生物、植物与土壤之间循环,解磷微生物的种类及解磷活性决定了土壤中植物的生长状况。本实验从新疆省昌吉市采集土样,并纯化分离出30株解磷菌,经平板检测发现其中六株解磷能力较好,随后的摇瓶培养筛选出1株高效解磷菌B5,并对其进行遗传特性鉴定及各种生化鉴定,之后对其溶解无机磷的机制进行探索与研究,实验最后将该菌施于盆栽实验中,检测植物施用菌液后植株各项生长指标的变化。经实验表明,以磷酸钙为唯一磷源分离鉴定高效解磷菌,经摇瓶试验后测得有效磷含量为519.66mg/L。进行遗传特性鉴定后,菌株B5确定为假单胞菌属（Pseudomonadaceae）细菌,解磷微生物的解磷能力除了与自身性质相关外,与其生长环境也相关,该菌在较广的温度范围内都可以溶解相当的无机磷,在新疆昼夜温差大的地区适应能力较强。pH与盐浓度对B5的解磷能力影响较大。在特定pH与盐浓度下有效磷含量最高。菌株的解磷能力与培养系统中碳、氮、磷等密切相关。以磷酸钙为磷源时可用磷的含量最高,其次为植酸钙,对磷酸铁和磷酸铝的解磷能力较弱,对有机磷卵磷脂的溶解较少,有效磷含量为24.85mg/L。碳源与氮源的组成形式不同影响菌株B5的解磷能力。菌株在不同碳源下解磷能力强弱顺序为:葡萄糖>半乳糖>乳糖>蔗糖>可溶性淀粉,不同氮源下解磷能力顺序为（NH4）2SO4>NH4Cl>尿素>KNO3。多数研究发现,解磷菌溶解无机磷的解磷机制主要为酸解机制,经GC-MS检测发现,B5在溶解无机磷的代谢过程中产生以下五种有机酸乙二酸、丁二酸、戊二酸、葡萄糖酸与阿拉伯己酸。分别以Ca3（PO4）2、FePO4、AlPO4和植酸钙为磷源时,菌株代谢产生的有机酸种类与含量不同,以磷酸钙为磷源时有机酸的总相对含量较高,其次是植酸钙,磷酸铝与磷酸铁分泌的有机酸含量较低,实验证明有机酸的总含量与菌株的解磷能力成一定的正比关系。菌株对植物的促进作用并不只溶解难溶性磷供植物吸收,同时菌株会分泌植物生长相关激素,从而促进植物生长。实验表明,菌株B5产生赤霉素、铁载体、吲哚乙酸来促进植物生长,赤霉素与吲哚乙酸的含量分别为29.9mg/L、4.14g/L,铁载体活性为19%。为了更进一步探究该高效解磷菌B5的解磷能力,将该菌进行盆栽实验,植物选用万寿菊、番茄与黄瓜。盆栽实验结果表明,菌株B5对三种植物生长有较好的促进作用,其中对番茄和黄瓜较万寿菊明显。

论文目录

  • 摘要
  • 第一章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 磷素对植物生长发育的重要性
  •   1.3 土壤中磷素概况
  •     1.3.1 土壤中磷素的分布情况及存在形式
  •     1.3.2 生物界磷素的转换
  •     1.3.3 土壤磷肥的施用
  •   1.4 解磷微生物的研究
  •     1.4.1 解磷微生物的种类及分布
  •     1.4.2 解磷微生物的溶磷机制
  •     1.4.3 解磷微生物对植物的促生作用
  •   1.5 研究背景、意义及内容
  •     1.5.1 研究背景及意义
  •     1.5.2 研究内容
  •     1.5.3 技术路线
  • 第二章 土壤中解磷菌的分离、纯化与鉴定
  •   2.1 引言
  •   2.2 材料
  •     2.2.1 土壤采样
  •     2.2.2 培养基
  •     2.2.3 试剂
  •     2.2.4 仪器设备
  •   2.3 方法
  •     2.3.1 解磷菌的分离与纯化
  •     2.3.2 解磷能力定性定量的检测
  •     2.3.3 菌株生理生化与16Sr DNA的鉴定
  •   2.4 结果与分析
  •     2.4.1 解磷菌定性检测结果
  •     2.4.2 菌株定量检测结果
  •     2.4.3 菌株B5 的生理生化鉴定及16SrDNA的鉴定结果
  •     2.4.4 菌株16SrDNA测序结果与分析
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 菌株B5在不同培养条件下的解磷效果
  •   3.1 引言
  •   3.2 材料
  •     3.2.1 菌株
  •     3.2.2 培养基
  •     3.2.3 设备仪器
  •   3.3 实验方法
  •     3.3.1 不同初始p H
  •     3.3.2 不同盐浓度
  •     3.3.3 不同温度
  •     3.3.4 不同磷源
  •     3.3.5 不同氮源
  •     3.3.6 不同碳源
  •   3.4 结果与分析
  •     3.4.1 不同初始p H下解磷菌株B5 的解磷能力
  •     3.4.2 解磷菌在不同盐浓度下溶磷量的变化
  •     3.4.3 解磷菌在不同温度下解磷含量的变化
  •     3.4.4 不同碳源下菌株B5 的解磷能力
  •     3.4.5 不同氮源下菌株B5 的解磷能力
  •     3.4.6 不同磷源下菌株B5 的解磷能力
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 解磷细菌B5分泌植物生长素的探究
  •   4.1 引言
  •   4.2 材料
  •     4.2.1 供试菌株
  •     4.2.2 培养基与试剂
  •     4.2.3 试剂
  •     4.2.4 仪器设备
  •   4.3 方法
  •     4.3.1 IAA分泌量的的测定
  •     4.3.2 铁载体能力的检测
  •     4.3.3 解磷微生物赤霉素分泌量的测定
  •   4.4 结果与讨论
  •     4.4.1 优势菌株B5 分泌IAA的含量
  •     4.4.2 优势菌株铁载体含量测定
  •     4.4.3 菌株分泌赤霉素的含量
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 解磷菌株B5代谢过程中有机酸的研究机制
  •   5.1 引言
  •   5.2 材料
  •     5.2.1 供试菌株
  •     5.2.2 培养基
  •     5.2.3 试剂
  •     5.2.4 仪器设备
  •   5.3 方法
  •     5.3.1 试液的制备
  •     5.3.2 样品制备
  •     5.3.3 GC-MS条件
  •     5.3.4 代谢产物的鉴定
  •   5.4 结果与分析
  •     5.4.1 有机酸的质谱图
  •     5.4.2 磷化物对菌株代谢有机酸的影响
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 菌株B5对植物的促生作用
  •   6.1 引言
  •   6.2 材料
  •     6.2.1 供试土壤
  •     6.2.2 供试植物
  •     6.2.3 供试菌株
  •     6.2.4 培养基
  •     6.2.5 试剂
  •     6.2.6 仪器设备
  •   6.3 方法
  •     6.3.1 菌液制备
  •     6.3.2 盆栽实验
  •   6.4 结果与讨论
  •     6.4.1 菌株对植物的生长作用
  •     6.4.2 菌株B5 对植株叶绿素的影响
  •   6.5 本章小结
  • 第七章 结论与展望
  •   7.1 结论
  •   7.2 展望
  • 参考文献
  • Abstract
  • 致谢
  • 作者攻读硕士学位期间发表的论文

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘思岑

    导师: 亢秀萍,赵宇

    关键词: 假单胞菌,有效磷,有机酸,万寿菊,番茄,黄瓜

    来源: 山西农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农艺学

    单位: 山西农业大学

    分类号: S154.3

    DOI: 10.27285/d.cnki.gsxnu.2019.000201

    总页数: 69

    文件大小: 5582K

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