沙棘属植物根际可培养微生物的初步研究

论文摘要

植物根际是一个很特别的微区域,目前有关沙棘属植物根际微生物的研究仍属空白,与其共生固氮的Frankia的研究也仅有对个别种类的报道。本文对不同生境、不同季节沙棘根际微生物数量、群落组成和沙棘属4种植物结瘤特点及Frankia进行了分析,并对西藏沙棘根际一株产绿色素的资源微生物特性进行了研究,以期了解不同环境、不同季节沙棘根际微生物种类组成特点、季节动态和不同种类沙棘共生固氮弗兰克氏菌的多样性,为沙棘资源的利用提供科学依据。取得的主要结果如下:1.在沙棘萌动早期,对甘肃马衔山地区中国沙棘两种典型生境下中国沙棘根际微生物进行了研究,根据菌株形态、培养特征和生理生化特性等,对根际细菌、放线菌和真菌进行了初步鉴定。两样地共得到细菌菌株47株,分属于12个属;放线菌菌株31株,分属于3个属;真菌菌株20株,分属于4个属。同一地区不同生境中国沙棘根际土壤中,林缘河滩沙棘灌丛沙棘根际土壤中微生物的总数以及细菌、放线菌和真菌数量均高于阳坡干旱草地;不同生境沙棘根际土壤中微生物种类组成也存在着一定差异。2.对天祝抓喜秀龙乡高寒草甸区同种生境西藏沙棘根际微生物数量及类群的季节动态进行了研究。发现西藏沙棘根际土壤微生物活动高峰出现在9月份,7月和11月较多,5月份微生物数量最少,不同季节西藏沙棘根际微生物组成中均以细菌数量占绝对优势,放线菌数量次之,真菌数量最少。不同季节西藏沙棘根际微生物种类组成也不同,不同季节共分离出放线菌46株,放线菌种类9月份最丰富,5月份最少,且均为链霉菌属放线菌（除一株还未鉴定外）;分离出细菌优势种群及稀有种群31种,真菌优势种群及稀有种群17种,细菌优势种群为芽孢杆菌,优势真菌大部分为曲霉属或青霉属真菌,稀有细菌和真菌在不同季节种类不同。3.对沙棘属植物根瘤的研究发现,同种沙棘在不同生境和同种生境不同季节以及不同的沙棘属植物根瘤的大小、形状、颜色和结瘤率不同。沙棘属植物根瘤幼时较小,为圆形,表面平滑,成熟时根瘤较大,表面粗糙。沙棘属植物分布海拔越高,瘤块和瘤瓣越小。从生长的环境来看,沙棘根部土壤含沙石越少﹑含水率越低,根瘤颜色越深,并且瘤瓣也较小;土壤含水率越高,结瘤量越大。从着生部位看,中国沙棘﹑棱果沙棘和肋果沙棘主根很少生根瘤,藏沙棘主侧根均可着生根瘤,但主根上着生的根瘤个体较大。从采集沙棘根瘤的时间来看,9月份所采样中根瘤颜色普遍较浅,大多数为乳白色。根瘤经切片法分离培养后,从不同生境不同季节生长的4种沙棘沙棘属植物中共得到纯培养菌株53株,不同宿主中存在不同种类的Frankia菌,同一宿主中也存在不同种类的Frankia菌。4.从天祝县抓喜秀龙境内采集的西藏沙棘根际土壤中分离得到一株产绿色素放线菌,初步鉴定其为链霉菌属绿色类群链霉菌,其所产色素为一种水溶性色素,该色素在低浓度H2O2和NaCl存在时稳定性较好,葡萄糖和蔗糖对其稳定性影响较大,色素在碱性条件下绿色加深,长时间放置后无明显变化,色素在常温条件下稳定性较好,色素在Mn2+存在下比较稳定,有些金属离子如Na+、Mg2+、Ca2+和Fe2+还能增加色素的色度,还原剂亚硫酸钠对色素有增色作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 前言
• 1.1 文献综述
• 1.1.1 根际微生物研究现状
• 1.1.2 放线菌结瘤植物及弗兰克氏菌（Frankia）的研究
• 1.1.3 产色素微生物资源研究简况
• 1.1.4 沙棘及其地下生物学研究简介
• 1.2 本文的研究目的与内容
• 2. 材料与方法
• 2.1 培养基
• 2.2 沙棘根际微生物数量特征及分离鉴定
• 2.2.1 沙棘根际土样采集及采样地点概况
• 2.2.2 微生物数量的测定
• 2.2.3 微生物的分离纯化
• 2.2.4 菌株的分类鉴定
• 2.2.5 拮抗性试验
• 2.2.6 色素的稳定性检测
• 2.2.7 微生物多样性
• 2.3 沙棘根瘤形态观察及 Frankia菌的分离
• 2.3.1 沙棘根瘤采集
• 2.3.2 内生菌分离
• 2.3.3 内生菌的形态及培养特征观察
• 2.3.4 菌株回接
• 3. 结果与分析
• 3.1 马衔山两种不同生境中国沙棘根际微生物的研究
• 3.1.1 不同生境沙棘根际土壤微生物数量
• 3.1.2 沙棘根际土壤各分离菌株的初步鉴定
• 3.1.3 不同生境沙棘根际土壤微生物多样性比较
• 3.2 西藏沙棘根际土壤微生物类群及其季节动态
• 3.2.1 西藏沙棘根际土壤微生物数量的季节动态
• 3.2.2 西藏沙棘根际土壤放线菌类群及其季节动态
• 3.2.3 西藏沙棘根际土壤优势、稀有细菌类群及其季节动态
• 3.2.4 西藏沙棘根际土壤优势、稀有真菌类群及其季节动态
• 3.3 沙棘属植物根瘤Frankia的分离及生物学特性的研究
• 3.3.1 沙棘根瘤形态与结瘤特点
• 3.3.2 根瘤内生菌的分离
• 3.3.3 内生菌的形态及培养特征观察
• 3.3.4 菌株回接
• 3.4 一株产绿色素放线菌的鉴定及色素稳定性检测
• 3.4.1 链霉菌-ZHAM的形态与培养特征
• 3.4.2 链霉菌-ZHAM的生理生化特征
• 3.4.3 拮抗性试验
• 3.4.4 色素的稳定性检测
• 4. 讨论
• 4.1 马衔山两种不同生境中国沙棘根际微生物的研究
• 4.2 西藏沙棘根际土壤微生物数量及类群的季节动态
• 4.2.1 西藏沙棘根际土壤微生物数量的季节动态
• 4.2.2 西藏沙棘根际土壤放线菌类群及其季节动态
• 4.2.3 西藏沙棘根际土壤优势、稀有细菌类群及其季节动态
• 4.2.4 西藏沙棘根际土壤优势、稀有真菌类群及其季节动态
• 4.3 沙棘属植物弗兰克氏菌Frankia的研究
• 4.4 西藏沙棘根际土壤一株产绿色素放线菌特性的研究
• 5. 结论
• 6. 展望
• 参考文献
• 致谢