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。     

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.     

高产吲哚乙酸及高泌氨巴西固氨螺菌的筛选与鉴定

目的：从玉米根际和土壤中分离具有高产吲哚乙酸较强的泌氨能力的巴西固氮螺菌。方法：分别通过半固体NFb培养基、CR培养基、LB培养基分离培养固氮菌株,并经过一系列菌落菌体形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列测定等试验对其进行鉴定。结果：经分离纯化获得10株固氮菌,并鉴定均为巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense）,其中菌株R7在甘油半固体培养基上能分泌约14mmol/L的氨,在添加了色氨酸的培养基中能够合成58.8μg/ml的吲哚-3-乙酸（IAA）。结论：成功筛选得到一株既高产吲哚乙酸又有较强的泌氨能力的巴西固氮螺菌。     

广西甘蔗根际高效联合固氮菌的筛选及鉴定

对广西主要甘蔗产区的根际联合固氮细菌进行了收集和评价,拟筛选获得对甘蔗具有潜在促生性能的联合固氮菌,为甘蔗生产节肥减耗提供依据。结合nifH基因扩增和固氮酶活性分析方法筛选获得36个固氮细菌菌株;进一步对所获得固氮菌株的固氮能力、溶磷性、分泌植物生长素IAA的特性等促进植物生长潜能进行评价,获得了5个同时具有较强固氮能力、降解无机磷和分泌植物生长激素IAA的功能菌株;通过Biolog鉴定系统和16S rRNA序列分析对5个具有较好应用潜力的固氮菌进行分类鉴定。结果表明这5个菌株分别属于Klebsiella sp.、Bacillus megaterium、Pseudomonas sp.、Pantoea sp.和Burkholderia sp.。本研究结果表明广西甘蔗根际联合固氮菌具有较大的开发利用潜力。     

玉米联合固氮菌Kosakonia radicincitans GXGL-4A的分离鉴定与固氮特性研究

【目的】固氮微生物是生物固氮的主体,其菌种的选育更是生物固氮研究的基础。本实验室分离鉴定出一株新的固氮菌,并对其固氮相关活性进行初步研究。【方法】固氮菌采用Ashby无氮培养基进行分离纯化。通过形态特征分析、生理生化特征分析、16S r RNA基因序列分析和基因组扫描对固氮菌进行鉴定。利用靛酚蓝-分光光度法检测固氮菌的泌铵能力。固氮酶活性的测定使用乙炔还原法。【结果】从玉米根部分离到一株固氮菌株GXGL-4A,菌体短杆状,大小约为1.5μm×0.5μm,单个或常见2个菌体细胞串联在一起,革兰氏染色结果为阴性。16S r RNA基因序列分析结果表明该菌株与Kosakonia oryzae Fo8A1d 16S r RNA基因序列有95%的相似性,结合形态特征、生理生化特征和基因组扫描,将其命名为K.radicincitans GXGL-4A。对其进行固氮基因nif H的检测,经PCR扩增得到预期的296 bp条带;采用靛酚蓝-分光光度法,测得发酵液中铵态氮含量为2.5 mg/L,表明该菌株具有较好的泌铵能力。乙炔还原法测其固氮酶活性,以乙烯生产量表示,结果显示GXGL-4A菌株在无氮培养基上能够有效地还原乙炔,达到232.94 nmol C2H4/(m L·h)。【结论】菌株GXGL-4A是一株可较好地分泌铵的新的固氮菌,具有很好的研究价值。     

矿物分解细菌Bacillus sp.L11对钾长石的风化作用北大核心CSCD

【目的】明确从南京钾矿区土壤中分离到的一株矿物分解细菌的分类地位,阐明其对钾长石矿物的风化效应及机制,为深入研究微生物-矿物相互作用提供参考依据。【方法】通过16S rRNA基因序列分析及其系统发育分析对菌株L11进行鉴定。采用摇瓶试验评估菌株L11对钾长石的风化能力,利用SEM/EDS观察钾长石矿物的形貌变化,使用X-射线衍射技术对小于2μm矿物进行了鉴定。【结果】菌株L11的16S rRNA基因序列与Bacillusaltitudinis的相似性最高,为99.9%,初步鉴定其为Bacillus sp.L11。摇瓶试验表明,菌株L11能够通过产生有机酸风化钾长石矿物,释放出Si、Al和Fe等元素。通过SEM发现第30 d的钾长石表明形貌发生了较大变化,表面有许多细菌存在,并形成了一些球形物质,EDS分析表明其Fe的含量较高。XRD结果表明,钾长石经菌株L11作用后可能形成了新矿物——菱铁矿。【结论】菌株Bacillus sp.L11能够加速钾长石的风化,改变其形貌,并能诱导新矿物的形成。     

土壤中钾细菌的筛选及筛选底物加入量对其数量的影响

研究土壤中加入不同数量的钾长石粉后其解钾细菌数量的变化,同时初步筛选钾细菌,为进一步研究土壤中解钾细菌的分离、筛选及其鉴定提供参考。测试土壤中加入不同数量的钾长石粉后其解钾细菌数量,对结果进行比较分析;利用四苯硼钠法测试菌株解钾能力,并进行初步筛选。结果表明,按钾细菌数量由多到少的顺序,筛选底物加入量为0.2%0.1%0.4%空白对照;筛选菌株的解钾效率高于K01的共14株,高于K02的共9株。解钾效率最高的菌株5.15-2解钾效率为35.4%,较外购生产菌种K01高13倍,与本实验室保存菌种K02相比高3.6倍。     

一株高效甘蔗内生固氮菌NN08200的鉴定及其对甘蔗的促生长作用

【背景】生产上过高的氮肥投入是我国农业可持续发展的重要限制因子之一。利用生物固氮是减少氮肥施用量最为有效的途径,植物内生固氮菌资源的挖掘和利用对我国农业可持续发展具有重要实践意义。【目的】筛选高效甘蔗内生固氮菌,并对其联合固氮效率及促生长功能进行评价。【方法】从广西甘蔗茎基部组织分离筛选到一株内生固氮菌株NN08200,利用乙炔还原法测定固氮酶活性,通过菌落PCR扩增nif H基因确定菌株为固氮菌;通过菌株培养性状和菌体形态观察、Biolog细菌鉴定系统和16SrRNA基因序列分析确定该菌株的分类;采用盆栽接种测定菌株对甘蔗的实际促生长作用,并利用15N同位素稀释法测定其相对固氮效率。【结果】菌株NN08200的固氮酶活性达到2445nmolC2H4/(h·m L),菌株的nif H基因长度为339bp,与甘蔗内生固氮醋酸杆菌Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5菌株的nif H相似性达99%;根据菌株培养性状和菌体形态观察、Biolog细菌鉴定系统和16SrRNA基因序列分析结果,菌株NN08200属于泛菌属(Pantoeasp.)细菌;盆栽接种菌株NN08200能显著提高甘蔗幼苗的株高和干重,15N同位素分析结果表明接种该菌株甘蔗植株的根、茎和叶从空气中获得氮素的百分率分别为7.49%、15.02%和10.79%,其联合固氮效率显著优于甘蔗内生固氮模式菌株G. diazotrophicus PAL5,利用后者接种的甘蔗根、茎和叶从空气中获得氮的百分率分别为3.53%、9.44%和4.87%。【结论】菌株Pantoea sp. NN08200是高效甘蔗内生固氮菌,其固氮促生长效果明显高于G. diazotrophicus PAL5菌株,可望研发成为优良固氮微生物肥料生产菌种,并可进一步用于甘蔗联合固氮菌作用机理的相关研究。     

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).     

泓森槐可培养内生固氮细菌多样性与潜在促生长特性评价

【背景】泓森槐为豆科刺槐属的速生型落叶乔木,生长快,营养需求多。目前对于泓森槐内生固氮细菌的研究鲜有报道。【目的】研究泓森槐可培养内生固氮细菌的多样性及潜在促生长特性。【方法】从表面消毒的泓森槐根、茎、叶及根瘤中进行内生固氮细菌的分离纯化,采用IS-PCR指纹图谱技术将分离得到的菌株进行聚类,对各类群代表菌株进行16SrRNA基因系统发育分析、生理生化试验、固氮酶活性测定、促生长特性试验。【结果】从泓森槐中分离出56株细菌,聚为10个类群,分别为Paenibacillus sabinae、Klebsiella michiganensis、Kosakonia radicincitans、Kosakonia pseudosacchari、Mesorhizobium erdmanii、Mesorhizobium huakuii、Mesorhizobium silamurunense、Pseudomonas geniculata、Burkholderia territorii和Devosia riboflavina,其中5个类群为联合固氮菌、3个类群为共生固氮菌、2个类群为非固氮菌,表明泓森槐组织内生固氮细菌具有丰富的多样性。促生特性试验表明7个类群具溶磷能力、6个类群具解钾能力、6个类群具有产生长素能力、6个类群具产铁载体能力、2个类群具有产蛋白酶能力。【结论】泓森槐组织内生固氮细菌具有遗传多样性与促生长特性,其在农业微生物菌肥开发利用方面具有潜在价值。     

尾矿区不同植被恢复模式下高效固氮菌的筛选及Biolog鉴定

为了从铁尾矿中获得高效土著固氮菌,采用选择性无氮培养基从不同恢复模式下铁尾矿土样中筛选高效固氮菌,并且通过乙炔还原法对分离出的48株固氮菌进行固氮酶活性测定。结果表明:筛选出两株具有较高固氮活性菌株Db1与Ec1,Biolog鉴定为固氮菌属(Azotobacter),固氮比活力分别为203.20 nmol·mg-1·h-1和307.23 nmol·mg-1·h-1。不同植被恢复模式、物种多样性、尾矿坡向、工程措施、恢复年限均对尾矿固氮菌株数量有影响。样地处于尾矿阳坡,或属于人造混交林,或植被恢复年限长,又或者实施六孔砖、坡岩造地等工程措施的尾矿植被恢复模式下筛得的固氮菌菌株数较多或固氮活力较高。     

水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性

摘要:【目的】筛选水稻高效内生固氮菌,并对其促生特性进行分析。【方法】从湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站具30年长期稻-稻-绿肥轮作定位试验田中采集水稻根并分离内生细菌,通过乙炔还原法测定其固氮酶活性,筛选出固氮活性较高的菌株,运用16S rRNA基因、nifH基因以及脂肪酸分析确定其发育地位。同时采用Salkowski比色法测定其生长素的分泌能力,CAS蓝色平板检测法测定产铁载体能力,溶磷圈法测定溶磷性,对其促生特性进行分析。【结果】共分离获得48株内生菌,其中DX35固氮酶活性最高,经鉴定属于Herbaspirillum seropedicae,其固氮酶活性为181.21 nmol C2H4/(mg protein·h),约是参比菌株Azotobacter chroococcum ACCC10006的10倍。另外该菌株还具有一定的分泌铁载体能力和溶磷特性。【结论】DX35属于H.seropedicae,是一种高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。     

水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性

【目的】筛选水稻高效内生固氮菌,并对其促生特性进行分析。【方法】从湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站具30年长期稻-稻-绿肥轮作定位试验田中采集水稻根并分离内生细菌,通过乙炔还原法测定其固氮酶活性,筛选出固氮活性较高的菌株,运用16S rRNA基因、nifH基因以及脂肪酸分析确定其发育地位。同时采用Salkowski比色法测定其生长素的分泌能力,CAS蓝色平板检测法测定产铁载体能力,溶磷圈法测定溶磷性,对其促生特性进行分析。【结果】共分离获得48株内生菌,其中DX35固氮酶活性最高,经鉴定属于Herbaspirillum seropedicae,其固氮酶活性为181.21 nmol C2H4/(mg protein·h),约是参比菌株Azotobacter chroococcum ACCC10006的10倍。另外该菌株还具有一定的分泌铁载体能力和溶磷特性。【结论】DX35属于H.seropedicae,是一种高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。     

岑溪药用野生稻高效内生固氮菌分离及促生特性

【目的】以广西岑溪市野生稻保护区的药用野生稻为材料,分离纯化内生细菌,筛选固氮酶活性较高和对作物促生效果较好的菌株。【方法】利用乙炔还原法检测固氮酶活性,采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR指纹图谱技术对分离到的固氮菌进行聚类。利用16S rRNA基因和nifH基因确定其系统发育地位。采用钼锑抗比色法、Salkowski比色法和CAS检测法分别测定菌株溶磷性、生长素的分泌能力和产铁载体能力。通过平板和盆栽试验检测其对水稻的促生作用。【结果】共分离得到35株内生固氮菌,分为6个类群。其中CX24固氮酶活性最高,经鉴定属于Klebsiella variicola,其固氮酶活性为298.64 μmol/(L·h),为参比模式菌株DSM15968的9倍。另外该菌株还具有较高的溶磷性、分泌生长素和产铁载体能力,能够有效地促进水稻的萌发和生长。【结论】菌株CX24属于Klebsiella variicola,是一株高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。     

间作大豆对甘蔗根际土壤细菌及固氮菌多样性的影响

为探讨间作大豆(Glycine max)对甘蔗(Saccharum officinarum)根际土壤细菌及固氮细菌多样性的影响, 收集和开发固氮菌资源, 筛选高效甘蔗联合固氮体系, 选用3个甘蔗栽培品种‘ROC22’、‘GT21’、‘B8’与大豆品种‘Guizao 2’进行间种栽培, 采用巢式PCR特异扩增细菌16S rRNA基因片段和固氮细菌nifH基因片段, 并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术, 对间作大豆的甘蔗根际土壤细菌及固氮细菌进行系统演化和多样性分析。聚类分析结果显示, 间作大豆改变了甘蔗根际土壤细菌及固氮细菌原来的群落组成结构, 尤其对固氮菌群落组成的改变更大, 但对群落物种的优势度影响较小。Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数分析结果表明, 甘蔗-大豆间作显著影响甘蔗根际土壤中细菌和固氮菌的多样性, 其中对固氮细菌多样性的影响较大。不同甘蔗品种的根际土壤细菌和固氮菌在间作大豆条件下表现出不同的多样性, ‘ROC22’和‘GT21’间作处理甘蔗根际土壤固氮细菌的Shannon-Wiener多样性指数显著高于单作处理, 而‘ROC22’与大豆间作处理的甘蔗根际土壤固氮菌多样性最为丰富。在大豆生长盛期, 间作处理的甘蔗根际土壤细菌多样性最为丰富, 不同处理间的差异也最大, 随后下降。总体来看, 甘蔗-大豆间作显著地影响根际土壤细菌和固氮菌的群落结构和群落多样性, 有助于对甘蔗合理间作栽培模式的认识和筛选高效甘蔗联合固氮体系。     

稻田土壤固氮菌株的分离筛选及促生潜力

旨为获取高效固氮菌株,为稻田生物固氮能力的微生物调控提供菌种资源。选用4个具有不同固氮效率水平的水稻土样品,采用稀释平板法和富集纯化法从土壤中分离可培养固氮菌株,通过基因组DNA的nifH基因扩增、乙炔还原活性的定量测定和无氮培养基上的生长状况筛选优势固氮菌株,进一步对优势固氮菌株进行促生潜力测定。共分离纯化得到可培养微生物菌株14株,以新分离菌株的基因组DNA为模板,有7株菌株能够扩增出nifH基因。其中,新分离菌株P204、P205、P207和P208在无氮培养基上生长速度较快,乙炔还原活性较高,同时具有IAA生成、溶磷活性和铁载体生成等促进植物生长的潜力,可用于进一步功能基因开发和微生物接种应用研究。     

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。     

基于基因组的一株土壤固氮菌分离菌株鉴定及其促生作用

[目的] 为获得高效固氮菌株,充分研究利用土壤固氮菌资源。[方法] 选取固氮能力较高的紫色土发育水稻土,采用富集纯化法分离固氮微生物菌株。通过16S rRNA基因系统发育分析和全基因组相关指数比较对新分离菌株进行物种鉴定。采用乙炔还原法和¹⁵N₂示踪法定量测定新分离菌株的固氮能力,通过培养特性和接种效果初步研究固氮菌株的促生作用。[结果] 从紫色土发育水稻土中分离得到1株可在无氮培养基上快速生长的菌株P208。基于16S rRNA基因和基因组92个核心基因的系统发育分析结果表明,新分离菌株P208与Azotobacter chroococcum IAM 12666^T（=ATCC 9043^T）系统发育距离最近（16S rRNA基因相似度为99.79%）。菌株P208与A.chroococcum ATCC 9043^T的基因组平均核苷酸一致性（ANI）、平均氨基酸一致性（AAI）和数字DNA-DNA杂交值（dDDH）高于物种分类阈值（ANI>95%-96%,AAI>95%-96%,dDDH>70%）,最大唯一匹配指数（MUMi）低于物种分类阈值（<0.33）,得出新分离菌株P208为褐球固氮菌（A.chroococcum）。A.chroococcum P208固氮活性为模式菌株A.chroococcum ATCC 9043^T的2.61倍。除固氮能力外,A.chroococcum P208具有IAA生成、溶磷活性和铁载体生成等促进植物生长潜力的培养特性,室内培养条件下接种A.chroococcum P208能够促进水稻、小麦幼苗根系的生长。[结论] 从固氮能力较强的水稻土中分离纯化得到1株具有较强固氮、促生潜力的固氮菌,具有潜在的开发应用价值,可为研究利用生物固氮提供微生物资源。     

土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)新菌株NK3-4及其功能

【目的】分离筛选出一株能溶解矿物磷、钾、硅,防治作物病害,具有固氮活性的细菌。【方法】从大豆(Glycine max)田中采集大豆根周土壤,用钾长石选择性培养基进行加富培养,从加富培养物中分离具有溶解硅酸盐矿物能力的细菌。采用平板对峙法,从分离到的菌株中筛选出一株对大豆根腐病菌尖孢镰刀霉(Fusarium oxysporum)抑制作用强的菌株,再通过摇瓶培养法测定该菌株溶解矿物钾、硅、磷的能力,用改良阿须贝(Ashby)无氮液体培养基培养待测菌株,测定菌株的固氮功能。依据形态观察、生理生化反应及16S rRNA基因序列分析结果鉴定菌株。【结果】从健康大豆根周分离筛选出一株编号为NK3-4的细菌,该细菌在平皿上对尖孢镰刀霉的抑菌带宽度达到8.0 mm;培养24 h后,含有钾长石的液体培养基中速效钾浓度比培养基中不含钾长石的处理浓度高15.0 mg/L,可溶性硅浓度比不接种对照高51.3 mg/L;在磷酸三钙为唯一磷源的液体培养基中培养8 d后,培养基中可溶性磷浓度是不接种对照的4.8倍;在改良阿须贝液体培养基中培养15 d后,培养基中可溶性氮浓度是不接种对照的4.6倍,每升培养基中菌体氮含量达到12.7 mg。经鉴定,该菌株为土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)的新菌株。【结论】NK3-4是一株具有多种生物活性的土地类芽胞杆菌新菌株,可应用于生物农药及生物肥料的研制与开发。     

落地生根内生固氮菌多样性和促生特性

【背景】内生固氮菌可以定殖于植物体内为植物提供营养物质,还能通过代谢促进植物生长,目前对于落地生根内生菌的研究鲜见报道。【目的】研究落地生根中内生固氮菌多样性。【方法】从表面消毒的植物组织中分离纯化内生菌,并通过乙炔还原法测定菌株的固氮酶活性。采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS指纹图谱对菌株聚类,各类群代表菌株进行16S rRNA基因系统发育分析和生理生化鉴定。测定菌株固氮、分泌生长素和ACC脱氨酶、产铁载体、溶磷和解钾等促生特性。【结果】从落地生根中分离纯化出26株内生固氮菌,聚为5个类群,隶属于4个属的5个菌种,且各类群代表菌株具有多种促生功能。【结论】从落地生根中分离获得的内生菌具有丰富的遗传多样性和促生特性,并且存在新的微生物资源,有待开发利用。