解磷微生物的研究进展

磷是植物生长必需的矿质元素之一,而土壤中可溶性磷的含量比较低。土壤中有大量的微生物存在,其中有一些微生物能够将土壤中的不溶性磷转化成可溶性磷,主要对解磷微生物的种类、数量、分布、解磷机制及应用方面的有关情况进行综述。     

解磷微生物肥料探究浅谈

磷是我国农业的三大营养要素。据调查,我国土壤缺磷的情况比较严重,除了人工施用化学磷肥以外,施用以能够利用土壤中难溶态磷的微生物菌剂,使其在作物根际形成一个磷素能被充分利用的区域,是为改良农业磷元素不足的一个重要途径。     

棉花根际解磷菌的解磷能力和分泌有机酸的初步测定

利用特殊培养基对盐碱地棉花根际解磷菌进行了分离以及pH值和分泌有机酸能力的初步测定。利用溶磷圈法筛选出10个解磷能力较高的菌株进行深入研究,其中液体培养条件下测定了菌株的溶磷能力,有效磷在4.04~185.63 mg/L,其中wpL2溶磷量达到185.63 mg/L;测定了培养液pH值,下降到5.12~6.67,但是pH与溶磷量之间没有线性关系,测定了培养液的有机酸含量,菌株溶磷量与有机酸总量没有线性相关性,其中所分离到的解无机磷菌株均可以分泌酒石酸,除此之外,wpc1还分泌乙酸,wpc2和wpL2还分泌柠檬酸;分离到的解有机磷菌株均可分泌乙酸,除此之外,ypL1和ypc2分泌酒石酸,ypL3分泌柠檬酸,ypL2和ypc3分泌柠檬酸和丁二酸,均不能产生苹果酸。     

原生动物与解磷微生物协同解磷作用

磷是农业生产重要的限制因素之一,土壤生物包括原生动物和微生物在土壤磷素转化过程中起着重要的作用。通过纯培养和土壤培养试验发现,供试的原生动物能够提高磷矿粉的有效磷,土壤有效磷含量也显著增加。所溶解出来的磷很大一部分以无机磷酸盐的形式贮藏在细胞内,熏蒸时才释放出来,少部分磷转化为生物量磷。原生动物与解磷菌之间没有显著的相互促进作用。     

解磷微生物修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染问题日益严重,具有普遍性、隐蔽性、表聚性、不可逆性等特点,已经成为环境污染治理中的热点、难点问题。解磷微生物能够依靠自身的代谢产物或通过与其他生物的协同作用,将土壤中的难溶性磷转化为可供植物吸收利用的磷,具有多重植物促生长功能和重金属解毒能力,可在重金属毒害水平下,促进植物生长、提高植物抗病能力、克服重金属对植物生长的不利影响,从而增强重金属修复植物的生存竞争力。从解磷微生物的研究现状入手,介绍了解磷微生物对土壤重金属污染的修复能力,综述了解磷微生物对土壤重金属污染修复的作用机制,分析了目前解磷微生物在重金属修复过程中存在的问题,并提出了今后研究的方向,为重金属污染土壤的修复提供了新思路。     

1株具解磷特性大豆根瘤菌的分离筛选与回接鉴定

从沈阳农业大学的科研基地分离得到20株根瘤菌,进一步利用乙炔还原法和溶磷圈法得到1株兼具有结瘤固氮和解磷作用的根瘤菌#6菌株。#6的固氮酶活性为4.94μmolC2H4.g-1.min-1,与参照菌株USDA110的固氮酶活性相当;用溶磷圈法定性试验#6解磷性,其可以溶解有机磷,对照菌株USDA110无解磷现象;进一步测定#6的解磷量,其解磷量分别在第7天为35.50μg/mL,第14天为21.05μg/mL;对根瘤菌#6生理生化和生长特性进行试验,以利于实际应用。     

土壤溶磷微生物溶磷、解磷机制研究进展

土壤磷素存量大,但其中约95%不能被植物直接吸收利用,土壤中磷素供给不足常常是制约作物生长发育的重要原因之一。活化土壤中的难溶性磷、增强土壤有效磷的供给能力,一直是人们关注的重要问题,并对农业可持续性发展具有重要意义。土壤溶磷微生物(phosphate solubilizing microorganisms, PSMs)是土壤磷循环中的重要一员,能够通过酸解作用、酶解作用等将无效磷转化为有效磷供植物吸收,从而促进植物生长发育。通过PSMs改善土壤磷素营养是一项有利于资源节约、环境友好的重要农业措施,其应用前景十分广阔。因此,深入了解PSMs溶磷、解磷机制对于提高土壤磷素利用效率和提高作物产量具有十分重要的作用。本文对土壤溶磷微生物的种类、无机矿物磷溶解途径以及溶磷微生物依靠酶解作用对有机磷的矿化等方面进行了综述,并对该领域的研究发展方向进行了展望。     

杨树人工林连作与轮作对土壤解磷微生物类群的影响

采用宏基因组测序技术,研究了杨树人工林Ⅰ代林地和连作Ⅱ代林地根际土和非根际土、Ⅱ代林地主伐后轮作花生地和轮荒地土壤中解磷微生物类群特征及磷酸酶基因丰度变化.结果表明: 参与磷循环微生物共9属,芽孢杆菌属和假单胞菌属为优势菌群.土壤解磷微生物丰度大小顺序为轮荒地>轮作花生地>Ⅱ代林地>Ⅰ代林地;主伐更新后轮作花生地和轮荒地芽孢杆菌属和假单胞菌属丰度显著升高,节杆菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属丰度显著降低;但在人工林根际土壤中,与Ⅰ代林根际相比,Ⅱ代林根际土壤与此规律相反.在根际与非根际土壤中,芽孢杆菌属和假单胞菌属丰度为根际小于非根际,节杆菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属丰度为根际大于非根际.磷酸酶基因总丰度为Ⅰ代林地>轮荒地>Ⅱ代林地>轮作花生地,且在Ⅰ、Ⅱ代林中根际效应明显,但Ⅱ代林根际与非根际差异缩小且部分磷酸酶基因的根际丰度低于非根际丰度.解磷微生物数量与酚酸含量呈显著负相关,与pH值呈正相关.     

微生物单细胞分离方法研究进展

自然界中大多数微生物处于未培养状态,被称为“微生物暗物质”。随着微生物单细胞分离方法的不断更新,利用新技术、新方法应对微生物纯培养的挑战获得了重要进展,这些新的分离及培养策略对推动微生物资源学的发展具有重要意义。尽管宏基因组学和基因组学数据相关成果日益增多,但微生物单细胞的分离与培养对于系统研究微生物的生态功能、遗传进化等仍至关重要。本文主要概述了目前使用的或正在研发的膜扩散培养法、微流控分选、荧光激活细胞分选、单细胞拉曼分选、光镊技术、显微操作技术等单细胞分离技术的原理与应用,及其在微生物单细胞分离和培养方面的优点与不足,同时展望了这些单细胞分离技术未来的发展和应用前景。     

盐碱地柠条根围土中黑曲霉的分离鉴定及解磷能力测定

在盐碱滩地的改良过程中,柠条具有提升土壤供氮、供磷、供钾的潜力.以盐碱滩地上建植的柠条灌木林为研究对象,以柠条根围土壤为培养基质,采用无机磷培养基筛选,用平板溶菌圈法分离获得1株具有溶磷能力的真菌.将测得的ITS基因序列在NCBI上进行同源性检索,结果表明,所测序列与黑曲霉(Aspergillus niger)同源性为100％.综合形态特征和ITS基因序列同源性两方面分析,该菌株鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger).168h连续监测无机磷培养液pH值、速效磷含量、菌丝重量和菌体吸磷量,研究该菌株的解磷能力.研究结果表明:随着培养时间的延长,培养液pH值从7.0下降到2.0左右,溶液中速效磷含量逐渐增加到4.7 mg,菌体自身吸磷量由5.4 mg下降到0.5mg,在36-48h后各项指标达到稳定状态.可见,黑曲霉菌体可以有效利用难溶性磷源,并将其转化成可被植物吸收利用的有效磷.     

自然界中难分离培养微生物的分离和应用

采用在分离培养基中添加自然来源的抽提液,或加入一些特殊化合物,使其中处于Viable but non-culturable（VBNC）状态的微生物恢复其生长繁殖能力,从而得到分离。实验结果发现甜菜碱、丙酮酸钠、SOD以及过氧化氢酶可使分离到的微生物种类及菌落总数明显增加。还采用固液结合的方法来分离那些在普通平板培养基上不能形成肉眼可见菌落的那些微小菌落的微生物。采用这几种方法从4份土壤样品中共分离得到52株放线菌,103株细菌,17株真菌。对其中的放线菌和真菌进行了生物活性的测定,得到多株具有抗菌活性的微生物,经过多次复筛的平均阳性率为4.325％,略高于用常规方法分离得到的微生物。因此证明有效的分离方法将为今后微生物药物的筛选和药用微生物菌种的保藏提供更丰富的来源。     

解钾菌与解磷菌及固氮菌的相互作用

微生物是土壤肥力的核心 ,土壤中的微生物不仅数量巨大 ,而且种类极多 ,许多微生物对土壤Ｎ ,Ｐ和Ｋ等养分的转化和供给起非常重要的作用。目前 ,研究比较多的主要有解钾菌、解磷菌和固氮菌。能够使土壤中矿物态钾转化为有效形态的细菌 ,目前发现的主要有扭脱芽胞杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓｅｘ ｔｏｒｑｕｅｎｓ)、胶质芽胞杆菌 (Ｂ .ｍｕｃｉｌｇｉｎｏｓｎｓ)、环状芽胞杆菌 (Ｂ .ｃｉｒｃｕｌａｎｓ) [1,2 ] 等 ,这些细菌有些同时能使矿物态的Ｐ转化为有效形态。能够使土壤中无效态磷转化为有效态磷的微生物种类也很多 ,研究比较多的是假单…     

一株高效解磷菌的筛选鉴定及溶磷性能

【背景】土壤中大部分磷元素是以难溶性磷酸盐的形式存在,不能被农作物有效利用,而传统化学肥料会带来环境污染等问题。【目的】解决土壤磷缺失现状,开发新型、安全、高效的微生物菌肥。【方法】取武汉科技大学图书馆后土壤为试验材料,筛选出一株高效解磷菌。通过个体形态鉴定、生理生化鉴定、16S rRNA基因序列分析鉴定菌株,以NBRIP为基础培养基进行条件优化,借助高效液相色谱进行细菌解磷机理探究。【结果】所筛选的高效解磷菌株为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli)。在20种氨基酸中,D-蛋氨酸对菌株的生长和溶磷促进作用最好,促进效果达到19.09%和16.16%,甲酸钠对菌株的生长和溶磷有抑制效果,抑制效果达到39.08%和10.66%。该菌株通过分泌葡萄糖醛酸、D-L-苹果酸等有机酸溶解环境中的磷酸盐,将菌株制作成菌肥对辣椒幼苗有明显的促生长作用。【结论】利用唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli)分泌有机酸溶解土壤中的磷酸盐,可为生物肥料的制备和应用提供一定的理论参考。     

一株高效解磷肠膜明串珠菌的分离鉴定及解磷能力研究

【背景】植物根际土壤含有多种溶磷微生物,但是具有溶磷能力的肠膜明串珠菌未见报道。【目的】从脐橙根际土壤分离高效解磷菌,研究其解磷应用。【方法】通过初筛和复筛从23株菌中筛选解磷能力较强的菌株,同时采用钼蓝比色法测定磷含量。通过测定发酵液中小分子有机酸含量、磷酸酯酶酶活及pH值的变化,探究菌株的解磷机理。【结果】经过筛选得到9株具有一定解磷能力的菌株。通过菌种16S rRNA基因序列分析和生理生化实验确定其中一株菌为肠膜明串珠菌,命名为肠膜明串珠菌G7。培养基初始pH6.0、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵时G7的解磷能力较佳。G7发酵过程中产生大量有机酸,而其酸性磷酸酯酶活性高于碱性磷酸酯酶。【结论】碳源、氮源以及初始pH值都能影响G7的解磷能力,其解磷能力主要缘于在发酵过程中产生了大量小分子有机酸,关于G7的解磷机理还需要更深入的研究。     

模拟氮沉降对中亚热带米槠天然林土壤解磷微生物群落和功能潜力的影响

解磷微生物是森林土壤磷循环的关键驱动因素,对亚热带低磷土壤尤为重要。由于微生物对环境变化较为敏感,氮沉降下土壤微生物如何变化以及如何影响土壤磷有效性尚不清楚。为此,依托福建三明森林生态系统与全球变化国家野外科学观测研究站建立的米槠天然林长期氮沉降观测平台,借助16S rRNA和ITS高通量测序以及PICRUSt功能预测方法,探索氮添加对土壤解磷微生物群落和功能潜力的影响。结果表明:氮添加显著增加了土壤有效氮含量,但显著降低了Resin-P、NaHCO₃-P和TPo,表明氮沉降改变了土壤养分平衡,加剧了磷限制。此外,氮添加降低了根瘤菌和伯克霍尔德菌等解磷细菌的丰度,却增加了青霉菌和曲霉菌等解磷真菌的丰度。PICRUSt功能预测进一步发现,存在15种能够编码磷酸酶的基因,并且与对照相比,施氮后酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和植酸酶等酶基因丰度显著增加。综上,本研究发现施氮加剧了亚热带米槠天然林土壤的磷限制,同时增加了解磷真菌的丰度和磷酸酶的基因丰度来促进有机磷矿化,这可能是氮沉降下驱动米槠天然林土壤磷转化的主要微生物机制。     

快速测定BOD的微生物传感器

异常汉逊氏酵母菌(Hansenula anomala var schneggil)细胞经海藻胶固定,与氧电极组装成BOD传感器。采用恒容动态法,可在5分钟内完成一个样品BOD的测定。用于某些污水测定时,与BOD₅²⁰法有较好的相关性。传感器可使用90天和测定650次以上。     

天然白桦树液中污染微生物的分离与控制

本文以天然白桦树液为材料,对其污染微生物进行了分离培养和初步鉴定,从而基本搞清了污染微生物的种类与数量。发现,天然桦树原汁及其饮料中有数量不同的细菌、酵母菌、霉菌及放线菌的污染。其中,霉菌居多,酵母、细菌次之,放线菌最少。 在弄清污染微生物分布的基础上,作者研究比较了几种控制灭活微生物的方法。其中pH2.0的酸性处理未能灭活全部污染微生物,而采用90℃加热杀菌的办法以及膜板过滤技术均可达到理想的结果。 作者还根据试验结果分析探讨了微生物控制中pH值、温度、水份和环境等与微生物生长繁殖存活间的关系。从而为如何研究和解决饮料中微生物污染问题提供了有用的资料和可行的方法。     

水体及沉积物中微生物的分离、检测与鉴定

微生物在海洋环境中起着非常重要作用,对其的研究技术也在不断地发展。作综述了海洋水体及沉积物环境中微生物的分离、检测与鉴定等方面的技术方法,并评价它们在微生物工作中的有效性及效率,指出各方法的优点和不足。