高效钾长石分解菌株的筛选、鉴定及解钾活性研究

目的 筛选高效的钾长石分解细菌,并进行初步鉴定和解钾活性测定.方法 采集湖南省桂东县钾长石开采区土壤,利用钾长石为唯一钾源的选择性培养基筛选分离解钾细菌,通过摇瓶释钾试验复筛高效解钾菌株;同时,利用ICP-OES测定解钾菌的释钾效率.采用形态特征观察、生理生化特性检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析初步鉴定高效解钾菌株.结果 分离获得11株生长良好的钾长石分解细菌,其中菌株JKC1、JKC2、JKC5和JKC7的解钾能力较强,解钾率分别为11.00％、11.50％、12.70％和11.70％.经初步鉴定JKC1为Bacillus megaterium,JKC2为Bacillus aryabhattai,JKC5为Azotobacter chroococcum,JKC7为Microbacterium trichothecenolyticum.结论 菌株JKC1、JKC2、JKC5和JKC7是高效的钾长石分解菌,可作为微生物浸矿(钾长石)机制研究的候选菌株.     

钾长石矿区土壤解钾菌的分离与多样性

目的获得高效钾长石分解细菌及分析钾长石矿区土壤中解钾菌的多样性。方法采集湖南省吉首市钾长石矿区土壤,用钾长石为唯一钾源的选择性培养基筛选分离解钾细菌,采用形态特征观察、生理生化特性检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析初步鉴定解钾菌株,并测定菌株摇瓶条件下的解钾能力。结果分离获得38株钾长石分解细菌,分别属于13个属,其中13株菌为剑菌属,4株菌为芽胞杆菌属。菌株L17的发酵液中有效钾含量最高,为87.66 mg/L,是对照组的15.8倍。结论钾长石矿区土壤细菌种类有较好的多样性,其中剑菌属和芽孢杆菌属为优势种群,Mitsuaria属的L17解钾能力最强。     

土壤中解钾菌K02的筛选、鉴定及培养条件优化

解钾微生物是能够在土壤或纯培养条件下,将含钾矿物如长石、云母等不能被作物吸收利用的矿物态钾分解,并产生水溶性钾的微生物。利用以钾长石粉为唯一钾源的硅酸盐细菌选择性培养基,采用梯度稀释分离法平板划线对番茄土壤中的钾细菌进行筛选。利用原子吸收火焰分光光度法测定钾细菌培养液中可溶性钾的含量,筛选高效解钾菌株。通过形态观察和16S rDNA序列GenBank比对,同时利用clustalx和MEGA 4.0等相关软件构建系统进化树对解钾能力最强的菌株K02进行鉴定,初步鉴定该解钾菌为胶质类芽胞杆菌(Paenibacillus mucilaginosus);利用单因素试验法对K02菌株培养基组分及发酵条件进行优化,初步确定菌株K02最佳培养基组分以解钾复筛培养基为基础,其碳源、氮源及无机盐以可溶性淀粉1%、酵母膏0.2%、K_2HPO_40.05%为最佳;菌株K02最佳发酵条件:培养温度为30℃,培养时间为48 h,培养基装量为50 mL/250 mL,培养基初始pH值为7.5,接菌量为5%,这一结果为解钾菌肥的研制和生产提供参考。     

棉花根际亲和性高效促生细菌的分离筛选

为了从棉花根际土壤筛选能与棉花凝集素具有亲和作用的高效促生细菌,以选择性培养基从棉花根部初步筛选具有固氮能力、解磷能力及解钾能力的促生细菌,再以异硫氰酸磺(FITC)标记的棉花凝集素为复筛工具,从棉花根际促生细菌中筛选能与棉花凝集素结合的亲和性菌株,分别挑选2株固氮菌、2株解磷细菌和2株解钾细菌作为微生物肥料接种到棉花根部进行盆栽试验.观察其在根部定殖情况.结果是在选择性平板上有20%～30%的菌株具有凝集素染色阳性.盆栽试验显示,接种的6株亲和性菌株能在棉花根部成功定殖,根际细菌数量约是灭活对照的`0倍.通过初步鉴定,固氮菌株N1111为固氮菌属(Azotobacter),N2121属于德克斯氏菌属(Derxia);解磷菌株P2126属于黄单胞菌属(Xanthomonas),P1108菌株为假单胞菌属(Pseudomonas);解钾菌株K2204和K2116属于芽孢杆菌属(Bacillus).     

林木病原菌广谱拮抗菌株的筛选及功能研究

以尖孢镰刀菌、腐皮镰孢菌、胶孢炭疽菌、拟盘多毛孢菌等林木常见病原菌为指示菌,用平板对峙法和菌丝球干重法,从土壤固氮细菌群中筛选广谱拮抗菌株,并调查了各菌株的溶磷及解钾能力。结果表明：对4种病原菌拮抗能力较强的菌株有24株,其中11株能溶解无机磷,7株能溶解有机磷,4株有解钾功能。通过拮抗能力复筛得到最优菌株为菌株2024和7014。菌种鉴定结果表明2024菌株为枯草芽孢杆菌亚种（Bacillus subtilis subsp. subtilis）,7014菌株为成团泛菌（Pantoea vagans）。     

一株硅酸盐细菌的分离及解钾活性研究

目的利用硅酸盐细菌分离培养基,从昆明白泥山土壤样品中分离获得一株硅酸盐细菌——BN1。方法对分离获得的硅酸盐细菌——BM进行革兰染色、生理生化特征和16SrDNA测序分析,并对其解钾活性进行了初步研究。结果BN1初步鉴定为类芽胞杆菌属的菌株。结论该菌株——BN1对云母具有较强的解钾活性,为空白对照组的1．79倍。     

解钾促生菌的筛选鉴定及对东北黑土区玉米的促生效应

【背景】东北地区作为全国玉米的主产区,土壤缺钾严重限制了玉米的高产。解钾促生菌可活化土壤中难溶的钾,提高土壤钾的有效性,进而促进植物生长。【目的】从中国东北黑土区的玉米根际土壤中筛选鉴定高效解钾菌,研究其在缺钾条件下对玉米生长的促生效果,为开发适应当地环境的微生物钾肥提供优良的菌种资源。【方法】采用选择性培养基从玉米根际土中筛选解钾菌;采用16S r RNA基因测序方法鉴定菌株的分类地位;采用生理生化特征鉴定培养基测定其生态适应性(耐酸碱、耐盐、耐干旱及耐农药);2年的田间接种试验验证解钾菌在缺钾条件下对玉米的促生效果。【结果】筛选出3株高效解钾促生菌MZ4、KM1和KM2,经鉴定MZ4和KM2属于芽孢杆菌属,KM1属于短小芽孢杆菌属;3株菌可耐受强干旱、强碱、不同浓度的吡虫啉和嘧菌酯,并耐受一定程度的酸和盐;田间试验结果表明,与缺钾区不接种解钾菌相比,接种MZ4、KM1和KM2增加了拔节期、吐丝期玉米的株高、地上生物量、叶面积指数和叶绿素,接种MZ4和KM2显著增加了玉米产量,可增产9.65%-11.50%。【结论】鉴定出适合东北黑土区的高效解钾微生物,为该区域微生物钾肥研发及微生物解钾机理研究提供了优良菌种资源。     

不同风化程度钾长石表面矿物分解细菌的筛选及遗传多样性

【目的】不同风化程度钾长石表面矿物分解细菌生物多样性研究将有助于了解矿物生物风化、生物成矿和土壤形成的演化规律和机理。【方法】采用纯培养法自南平钾矿区高、中、低风化度钾长石以及矿区土壤样品中分离矿物分解细菌,通过摇瓶释硅实验比较不同菌株分解矿物能力,采用16SrDNA限制性酶切多态性分析(Amplified rDNA Restriction Analysis,ARDRA)研究了供试菌株的遗传多样性。【结果】分离筛选到35株生长良好的矿物分解细菌,与对照相比,接菌处理发酵液中有效硅增加了101～206%;所有供试菌株可分为11个OTU,分别属于5个门,6个科,7个属。多数菌株(74%)属于γ-变形杆菌纲(γ-Proteobacteria)。泛菌属(Pantoea),沙雷氏菌属(Serratia),假单胞菌属(Pseudomonas)为优势种群。【结论】南平钾矿区矿物分解细菌具有丰富的微生物种群多样性,且γ-变形杆菌纲(γ-Proteobacteria)细菌在钾长石风化过程中可能起了重要的作用。     

混合培养提高菌株解磷解钾能力的探讨

沈阳农业大学的微生物实验室保藏菌种中得到互相不拮抗的根瘤菌S-2、溶磷菌P-3和硅酸盐细菌K-5,对这3株菌进行两两复合及三菌复合,分别测试其溶磷、解钾能力。结果表明:3株菌在第10天时溶磷、解钾能力最强。溶磷能力:两两复合培养的溶磷能力比各菌单独培养溶磷能力要提高25.50%、51.54%、26.99%,并且三菌复合培养具有1+1+13的溶磷效果。解钾能力:两两复合培养时S-2与P-3组合溶解钾长石的能力增强,但S-2与K-5、P-3与K-5的组合并无明显的促进作用,三菌复合虽较各菌株单独培养时高,但未表现出1+1+13解钾效果。     

钾长石矿区土壤固氮菌的多样性分析

目的分离纯化钾长石矿区土壤中高效固氮菌,并分析其固氮菌的多样性。方法采集湖南省吉首市钾长石开采区土壤,采用纯培养法分离固氮菌,通过形态特征观察、生理生化特征和基于16SrDNA基因序列的系统发育分析初步鉴定固氮菌的种属关系,采用凯氏定氮法测定固氮菌的固氮能力,筛选高固氮能力菌株。结果分离获得28株固氮细菌,共10个属,其中4株固氮能力较强的细菌,编号分别L5、L6、L10、L13,经初步鉴定,分别为Burkholderia、Enterobacter、Bacillus、Rhizobium,进一步的研究结果表明菌株L13固氮能力最强,固氮量为10.71mg/L,是对照组的51倍。结论从钾长石矿区土壤中分离到的固氮菌具有多样性,并能获得较高固氮能力的细菌,为复合型解钾、固氮菌的研究积累素材,同时为挖掘高效复合型固氮微生物,提供参考和提供资源。     

山东地区钾矿物分解细菌的分离及生物学特性

不同土壤类型钾矿物分解细菌资源调查和高效稳定释钾、促生细菌的筛选鉴定有助于丰富微生物资源库,发掘和利用钾矿物分解细菌以及探究矿物生物风化机理等。作者采用以钾长石为唯一钾源的选择性细菌培养基, 从山东地区不同土壤和不同植物根际土壤中分离纯化了23株生长势良好的钾矿物分解细菌, 通过测定细菌代谢产物IAA和铁载体,研究其产生促生物质的能力, 通过摇瓶试验筛选高效释钾菌株, 采用16S rDNA限制性酶切多态性分析(amplified rDNA restriction analysis, ARDRA)方法研究了钾矿物分解细菌的遗传多样性, 根据16S rDNA同源性对高效释钾菌株进行了鉴定。结果表明, 供试菌株均产吲哚乙酸或其衍生物, 43.5%的分离菌株产极高量铁载体。ARDRA结果表明供试菌株在60%相似性水平上可分为11个基因型, 同一类型土壤上不同作物根际或不同类型土壤上同一作物根际的钾矿物分解细菌存在明显的遗传差异。摇瓶试验结果表明供试菌株中具有较显著释钾能力的菌株占17%, 39%的供试菌株无释钾能力。筛选到2株高效释钾菌株AFM2、AC2, 分别使溶液中钾含量增加了29.8%和25.4%。16S rDNA同源性分析表明菌株AC2、AHZ1与Bacillus mucilaginosus聚为一群, 该群与包含菌株AZH4的Paenibacillus sp.中的种聚为一大发育分支, 该分支在细菌分类地位上隶属于Firmicutes; 菌株AFM2与Rhizobium sp. 和Agrobacterium tumefaciens聚为另一大发育分支, 该分支在细菌分类地位上隶属于Alphaproteobacteria。     

土壤产铁载体细菌的筛选及其对铁氧化物的活化与利用

【背景】土壤中铁主要以难溶态铁氧化物的形式存在,有效性较低,产铁载体细菌对铁氧化物的活化是提高铁利用效率的有效途径。【目的】从林木土壤筛选产铁载体细菌,并观察菌株对难溶性铁氧化物的利用效应,可为土壤微生物资源开发及其在养分调控中的作用提供理论依据。【方法】通过CAS检测法从林木根系附近表层土壤中分离产铁载体细菌,借助生物培养实验分析温度和pH对微生物生长和铁载体产生的影响,通过振荡平衡实验,探究细菌产铁载体对铁氧化物的活化效应。【结果】通过CAS检测法从林木根系附近表层土壤中分离得到12株产铁载体细菌,16S rRNA基因扩增子测序初步鉴定结果显示筛选细菌均为假单胞菌属。选取铁载体产生能力和生长活性较高的两株细菌ARSB02和CNRSB01作为重点研究对象,结果显示,不同条件下CNRSB01的生物量和铁载体产量均高于菌株ARSB02,22 h时菌株ARSB02和CNRSB01的铁载体活性单位分别达到67.07%和84.60%。pH 5.0-8.0的范围内两株细菌可以保持较好的铁载体产生能力,菌株ARSB02和CNRSB01在pH7.0时铁载体产生能力最强,铁载体活性单位分别达到38.9...     

硅酸盐细菌的分离及溶磷、解钾和脱硅活性研究

利用硅酸盐细菌分离培养基从云南省文山州砚山红舍克铝土矿区分离出一株硅酸盐细菌YSHSK13,通过形态、生理生化特征及16S rRNA基因测序分析,将其初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.)的菌株;对其溶磷、解钾和脱硅活性的研究分析表明,在溶磷、解钾和脱硅培养基中培养10 d和20 d后,可溶性硅、钾和磷的含量分别比典型标准硅酸盐细菌菌株增加3.16、1.77、1.04倍和4.48、2.24、2.08倍,结果表明该菌株具有较强的溶磷、解钾和脱硅活性。     

胞外多糖产生菌的筛选鉴定及其促生改土作用

【背景】一些微生物具有较强的产胞外多糖潜力,在改良盐碱土壤、促进作物生长方面潜力巨大。【目的】筛选耐盐碱且产胞外多糖的微生物,为开发具有盐碱土壤改良效果的菌剂提供菌种资源。【方法】从滨海盐碱植物根际土中筛选可在盐碱土壤中增殖、产胞外多糖、解有机磷和钾等能力的微生物菌株,并通过形态、生理生化、基于16S rRNA基因序列和gyrB基因的分子鉴定确定菌株类别,分析该菌株的生长、产胞外多糖特性受盐碱胁迫的影响,考察该菌对盐碱土壤不同粒径团聚体比例的影响,并结合盐碱土壤番茄种植试验考察对植物生长指标和土壤指标的影响。【结果】从727株滨海盐碱土壤菌株中筛选出一株产胞外多糖、具有较强盐碱土壤增殖能力且能解有机磷和钾的芽孢杆菌GBW HF-98,确定该菌为枯草芽孢杆菌沙漠亚种(Bacillus subtilis subsp. inaquosorum)。该菌可耐受pH值达10.0和NaCl浓度达110 g/L,在改善轻和中盐度土壤中不同粒径团聚体比例的效果较为显著。该菌的高剂量浓度T2组,在中度盐碱土壤的番茄种植试验中,与对照相比显著增加了壮苗指数、根干重、全株干重、茎粗和株高等指标,增幅分别为33.8%、59.3%、37.2%、12.3%和15.6% (P<0.05);显著降低pH、全盐含量和土壤容重,降幅分别为8.9%、27.9%和17.9%;显著提升土壤速效磷和速效钾指标,增幅分别为36.0%和17.4% (P<0.05)。【结论】GBW HF-98菌株具有较强的胞外多糖产生能力,在中度盐碱土壤中促进番茄生长和改良土壤的效果显著,可用于盐碱土壤改良菌剂的研制。     

入侵植物加拿大一枝黄花根际解钾菌多样性及解钾活性

入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)具有较强的钾(K)富集能力, 这可能和其对土壤微生物群落的改变有关。根际解钾菌能够将植物难以利用的矿物态钾转化为植物可以利用的可溶性钾, 而加拿大一枝黄花如何影响根际解钾菌多样性和解钾活性尚未明了。该研究以浙江省杭州湾湿地围垦区内自然生长的加拿大一枝黄花和其伴生本地植物白茅(Imperata cylindrica)为研究对象, 比较了加拿大一枝黄花和白茅体内及土壤中的钾含量水平, 钾供给水平对生物量积累的影响, 以及根际解钾菌的数量、多样性和解钾活性的差异。结果表明, 加拿大一枝黄花茎、叶中的钾含量均显著高于白茅, 分别是白茅的1.59和7.33倍; 加拿大一枝黄花和白茅的土壤全钾含量差异不显著, 速效钾含量在0-10 cm土层中差异显著、在10-20 cm土层中差异不显著。随着钾供应水平提高, 加拿大一枝黄花和白茅的生物量均显著增加。利用解钾培养基计数培养后发现, 加拿大一枝黄花根际解钾菌的数量是白茅的3.51倍。分离培养后将出现解钾圈的菌株进行鉴定, 利用解钾液体培养实验测定其解钾量, 发现从加拿大一枝黄花根际土中分离得到的15个解钾菌株中, 有9个具有高效解钾能力, 其处理液中K ⁺含量较空白对照高出85.11%-192.54%, 其中菌株H2-20解钾能力最强, 解钾量为10.657 mg·L ^-1。加拿大一枝黄花根际解钾菌解钾作用显著高于白茅。经16S rDNA鉴定发现, 加拿大一枝黄花15个根际解钾菌株分属11个属, 其中有6个属已经被报道证实具有明显解钾能力。这些结果表明加拿大一枝黄花根际解钾菌数量较为丰富, 且大多具有较高解钾活性, 可能对其钾富集具有重要贡献。     

低氧条件适用性硅酸盐细菌的分离及对水稻幼苗生长影响

从湖南地区水稻田土样中分离适用于水田作物的硅酸盐细菌, 得到在亚历山大罗夫培养基上符合硅酸盐细菌菌落特征的菌株1 株, 编号为菌株s-3。通过一系列的生理生化试验, 菌体形态及菌落特征的观察以及16S rDNA 序列分析对菌株s-3 进行菌种鉴定, 初步鉴定菌株s-3 属于硅酸盐细菌的一种--环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)。通过在不同供氧条件下测定菌株s-3 的解钾能力, 发现在微氧条件下菌株s-3 仍能保持较高的活性。通过水培试验, 测定菌株s-3 作为生物肥料对水稻植株幼苗的促生长能力, 发现施用菌株s-3 培养液后, 可大幅增加植株的钾总量, 促进植株生长, 具有作为生物肥料进一步研究的潜力。     

一株连香树根际促生细菌LWK2的分离鉴定及其全基因组序列分析

【背景】植物根际促生细菌是一类位于植物根际并能对植物生长产生促进作用的有益菌,在微生物肥料领域具有重要的应用价值。【目的】对濒危植物连香树根际的植物根际促生细菌进行分离筛选和连香树接种效应评价,挑选对连香树生长促进作用最为显著的菌种进行促生特性分析、菌种鉴定及全基因组序列测定与促生相关基因分析。【方法】利用相应筛选培养基对连香树根际土壤中解有机磷、溶无机磷和解钾细菌进行分离筛选,通过根际接种验证各菌株对连香树实生苗的促生能力。从中选取促生作用最为显著的细菌,进行解钾能力、产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶能力测定。利用菌体形态观察、16S rRNA基因序列分析及全基因组序列的平均核苷酸一致性比对进行菌种鉴定。最后利用基因组功能注释和比较基因组学分析对该菌株中的植物促生及重金属抗性相关基因进行解析。【结果】从连香树根际土壤中共筛选得到3株解有机磷细菌、2株溶无机磷细菌和2株解钾细菌,其中解钾细菌LWK2对连香树实生苗的生长促进作用最为显著。该菌株能够产...     

硅酸盐细菌HM8841菌株解钾作用的研究

早在三十年代苏联学者从土壤中分离到硅酸盐细菌,并测定解钾强度,培养5d分离出来的钾量为原硅酸盐中含量的15.9％,同时在不同土壤和不同农作物上进行了盆栽和田间试验,证明对农作物生长有较好的促进作用和增产效果。也有一些学者认为硅酸盐细菌的作用是刺激作用,为农作物补充钾素营养是微不足道的。 作者分离到硅酸盐细菌HM8841菌株,经工业发酵研制成菌剂。该菌剂经几年的大面积推广应用,在缺钾土壤上对各种农作物均表现出较好的增产效果。尤其在土壤中速效钾严重不足的情况下,施用该菌剂增产更加明显。这充分说明土壤缺少速效钾是限制农作物增产的重要原因。HM8841菌株能为农作物提供一定量的钾素使农作物提高产量。但其解钾能力有多高,能提供多少钾素,需要进一步研究。为此作者采取不同的方法,不同的底物对HM8841菌株的解钾效能进行了研究。     

喀斯特地貌土壤中解钾细菌的分离和鉴定

以贵州喀斯特地貌地区土壤为材料,采用稀释平板法基于解钾细菌培养基从该地区中分离筛选鉴定出10株解钾细菌:SHD144K1(Pseduoxanthomonas japonensis)、SHD131K2(Paenibacillus illinoisensis)、ML280K1(Rhodococcus ruber)、ML289K1(Variovorax soli)、PT258K1(Pa.taichungensi)、GZ2K2(Rhizobium tropici)、GZ2K1(Burkholderia anthina)、GZ34K1(Bu.diffusa)、GZ4K1(Bacillus safensis)、GZ7K2(Cupriavidus necator)。其中PT258K1和GZ34K1在液体培养基中培养24 h后其解钾效率分别为10.36%和10.96%,表现出较高的解钾能力。盆栽试验结果表明:与不接种的对照玉米相比,接种PT258K1菌株15 d后,玉米的株高增加了23.69%、根长增加了28.18%、根表面积增加了17.34%、根体积无明显增加量,根系鲜重增加了2.76%和干重增加了3.11%;接种GZ34K1菌株15 d后,玉米的株高增加了28.42%、根长增加了149.12%、根表面积增加了144.02%、根体积增加了125.56%,根系鲜重增加了8.21%和干重增加了5.56%。     

高效解硅菌的分离鉴定及其促生能力

【背景】硅具有提高作物抗逆性、提高产量及改善品质的能力而被广泛报道,但传统施肥对硅肥的忽略使耕地土壤有效硅含量不断降低,因此建立高效提高土壤有效硅的方式尤为重要。【目的】土壤中有效硅的含量影响作物对硅的吸收利用,通过施用具有解硅能力的土壤微生物实现土壤有效硅的持续活化,不仅对作物产量和品质有重要意义,同时也可减少化肥的施用。【方法】利用选择培养基进行土壤解硅菌的富集、分离纯化,并测定其解硅能力、耐盐碱性、耐低氧性、解磷、解钾、解纤维素能力;利用孔雀绿染色及沙黄溶液复染法测定高效解硅菌芽孢形成率,最后通过盆栽试验探究高效解硅菌株对玉米的促生作用。【结果】筛选获得2株高效解硅菌,分别为菌株MB22及MB35-5,16S rRNA基因序列测定鉴定为Priestia aryabhattai。培养液有效硅浓度分别为空白处理的1.5倍和1.7倍,为对照菌株胶质类芽孢杆菌Paenibacillus mucilaginosus3016处理的1.1倍和1.2倍。2株高效解硅菌表现出较好的耐盐碱性,MB35-5功能最强,在pH 10.0、10% NaCl、10% KNO₃条件下培养液有效硅浓度为0.28-0.37 mmol/L。MB22和MB35-5产芽孢率分别为68%和55%,分别为对照菌株3016的1.69倍和1.37倍。MB35-5对磷、钾和纤维素都有一定的活化利用能力。盆栽试验表明,2株菌均显著提升了玉米株高及根系干重,其中MB35-5促生效果最好,平均株高是空白处理的1.39倍,是对照菌株3016处理的1.14倍,根系干重为空白处理的1.37倍,是对照菌株3016处理的1.24倍。【结论】筛选得到2株高效解硅菌MB22和MB35-5,其中高芽孢率的MB35-5还具有解磷、解钾、降解纤维素和促生功能,同时具备耐盐碱、耐低氧等抗逆性,表明该菌株具有进一步试验和研发的潜势。