尾矿废弃地优势植物根际解磷菌的筛选、鉴定及其对植物生长的影响

论文摘要

磷是植物生命活动所必须的大量营养元素之一。大多数土壤缺磷,主要是土壤中约有95%以上的磷素不能被植物直接利用。施加化学磷肥虽然增加了土壤有效磷的含量,但是施入的磷肥常因与土壤中的一些游离的金属离子等结合而被固定丧失其有效性。在一般情况下,磷肥的利用率仅为5～25%,因此,难溶性磷向可溶性磷的转化对植物的磷素营养是十分重要的。在土壤磷素循环中,解磷微生物承担着重要的角色,它可以将难性磷化合物、磷酸盐等不能被植物利用的磷转化为可溶性磷,不仅提高了作物对磷的吸收率,促进植物的生长,而且在改善土壤供磷性能方面起着极重要的作用。本文从安徽省铜陵市铜尾矿废弃地优势植物木贼根际采集土样,按照10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7和10-8稀释涂平板方法,在29℃培养条件下,从NBRIP固体培养基上初步筛选得到多株解磷菌,利用NBRIP液体培养基进行复筛,一些解磷微生物在不断地分离筛选、纯化过程中失去或是降低了解磷能力,最终得到解磷能力较好的一株细菌B25和一株真菌F4,解磷真菌的解磷能力要大于解磷细菌,且解磷活性保持的时间较长。运用分子生物学方法对解磷真菌F4、解磷细菌B25进行菌种鉴定,透射电镜观察其形态特征。提取解磷真菌F4、解磷细菌B25的基因组DNA,分别对其核糖体18Sr DNA和16Sr DNA进行基因的PCR扩增,将克隆、测序所得到的基因序列登录GenBank进行同源性比对,分析表明解磷细菌B25的基因序列与GU297610 （Bacillus anthracis strain U13）、EF062509 （Bacillus sp. MCCB 101）和AM778997 （Bacillus thuringiensis 16SrRNA gene and 16S-23S IGS）有较高的同源性,相似度均为99%,确定解磷细菌B25菌株为芽孢杆菌属（Bacillus sp）的一种。真菌F4基因序列与AY030322、DQ278883和M55639 （Aureobasidium pullulans）有较高的同源性,相似度也均为99%,故确定解磷真菌F4为出芽短梗霉类的一种霉菌。探讨培养液pH值、菌体生长量与解磷菌的解磷能力之间的关系表明：在整个培养过程中,培养液pH值的变化与解磷菌的溶磷量存在着有一定的负相关性,且解磷真菌F4呈现出的相关性比解磷细菌B25更强；解磷真菌F4与菌体生长量之间存在显著的正相关性,而解磷细菌B25的解磷能力与菌体生长量间缺乏相关性。不同环境因子对解磷菌解磷能力影响的研究显示：解磷真菌F4的最佳碳源是淀粉,最佳培养温度是30℃,最佳初始pH值是6.0；解磷细菌B25则分别为葡萄糖、30℃和7.0。将解磷真菌F4用于植物生长的盆栽试验研究,结果表明：接入解磷真菌F4菌剂的植物高羊茅和草木樨在铜尾矿上生长90天后,与对照组（接入灭活的菌剂）植株相比,植株的长度、生物量以及根、茎中总氮、总磷的含量都有一定程度的增加。植物体内重金属总量与尾矿中有效态重金属的含量数据分析表明：对照组和实验组之间存在一定的显差异性,接种菌剂一定程度上提高了植物对重金属的吸收能力和尾矿中有效态重金属的含量。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 解磷微生物的概况
• 1.1.1 解磷微生物的的种类
• 1.1.2 解磷微生物数量与分布
• 1.2 解磷微生物的解磷机制
• 1.3 解磷微生物对植物生长的影响
• 1.3.1 促进作物对磷的吸收
• 1.3.2 分泌植物激素类物质
• 1.3.3 抑制植物病原菌生长
• 1.4 本研究的目的意义、内容和技术路线
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究意义
• 1.4.3 研究内容
• 1.4.4 技术路线
• 参考文献
• 第二章 解磷微生物的筛选、分离与鉴定
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 仪器设备
• 2.1.4 培养基及部分试剂的配制
• 2.1.5 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 解磷菌的分离、筛选和纯化
• 2.2.2 解磷菌的鉴定
• 2.2.3 解磷真、细菌的解磷能力比较
• 2.2.4 解磷过程中pH值变化
• 2.2.5 解磷过程中菌体生长量的变化
• 2.3 讨论
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 环境因子对解磷菌解磷能力的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 菌株
• 3.1.2 不同条件的培养基
• 3.1.3 摇瓶培养
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 解磷细菌B25在不同条件下解磷效果的研究
• 3.2.2 解磷真菌F4在不同条件下解磷效果的研究
• 3.3 讨论
• 参考文献
• 第四章 解磷真菌F4对植物生长的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验试剂
• 4.1.3 实验设备
• 4.1.4 培养基及部分试剂的配制
• 4.1.5 实验方法
• 4.1.6 数据处理
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 接种解磷真菌F4对植株长度、生物量的影响
• 4.2.2 接种解磷真菌F4对植物根、茎中总P的影响
• 4.2.3 接种解磷真菌F4对植物根、茎中总N的影响
• 4.2.4 接种解磷真菌F4对植物根、茎中重金属总量的影响
• 4.2.5 接种真菌F4对尾矿重金属有效态含量的影响
• 4.3 讨论
• 4.4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文