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作物内生固氮菌分离及其生物学特性研究

作　者: 罗琼
导　师: 戴良英；孙建光
学　校: 湖南农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 内生固氮菌 生物学特性 ACC脱氨酶活性 nifH基因 真菌拮抗
分类号: S182
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本研究从小麦,玉米,水稻等主要作物分离得到154株固氮菌株,并对其固氮酶活性、ACC脱氨酶活性、16S rDNA序列扩增、nifH基因扩增、溶磷和真菌拮抗做了系统研究,结果如下：采用表而火菌和水洗两个处理方式对小麦等几种作物进行内生固氮菌的分离,通过在无氮培养基和多碳源低氮培养基上的培养,最终得到154株固氮菌株。菌群密度为1.50×104-9.0×107CFU／克鲜重。不同种,同种不同品种作物固氮菌的种群密度有较大差异。两种处理方式不同作物其菌群密度差异也很明显,水洗处理作物的菌群密度明显高于灭菌处理。用乙炔还原法对分离出来的154株菌进行酶活性测定,结果表明这154株菌都能测出固氮酶活性,其固氮酶活性在0.210-236.385nmol/mg*h之间。其中3株固氮酶活性比参比菌株圆褐固氮菌(CK)高,比阳性对照圆褐固氮菌酶活性高的有以下几株：SD1-1-1, SD2-2-6, SD2-2-8。从154株固氮菌中挑选固氮酶活相对较高的94株菌进行16S rDNA基因序列测定,分析其种群多样性,结果表明这94株菌分属于28个属。其中假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、土壤杆菌属(Agrobacterium)这三个属为优势种群。在154株菌中有2株菌扩增出nifH基因,它们是SD1-1-1,SD2-2-6。这两株菌酶活性也高于阳性对照圆褐固氮菌。通过初筛和复筛,最终确定16株菌为ACC脱氨酶阳性菌株。这16株阳性菌株主要筛选自小麦和水稻。其中阳性菌株酶活性最高的是SD1-1-2,酶活性达到12.016μmol·mg-1·h-1。采用溶磷圈法,从154株菌中筛选出8株菌株具有溶磷性。通过平板拮抗实验,针对西葫芦菌核病菌和麦类赤霉病菌两种病菌,筛选得到4株菌拮抗麦类赤霉病菌,6株菌拮抗西葫芦菌核病菌。通过上述特性研究选取了11株内生固氮菌株进行生理生化特征的测定。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-20
  1 生物固氮的研究进展  10-11
  2 内生固氮菌的国内外研究动态  11-16
    2.1 内生固氮菌的定义  11
    2.2 内生固氮菌的物种多样性  11-12
    2.3 内生固氮菌的生物学作用  12-14
    2.4 内生固氮菌与植物的相互作用  14-16
  3 NIFH基因研究现状  16-17
  4 ACC脱氨酶研究进展  17-18
  5 本论文研究的目的和意义  18-20
第二章 作物内生固氮菌的分离纯化和数量动态  20-24
  1 材料与方法  20-21
    1.1 材料  20
    1.2 实验方法  20-21
  2 结果与分析  21-23
    2.1 作物内生固氮菌分离和纯化  21
    2.2 3种作物不同处理方式固氮菌菌群密度比较  21-22
    2.3 同种作物的不同品种中固氮菌群密度的比较  22-23
  3 讨论  23-24
第三章 作物内生固氮菌固氮酶活性测定  24-31
  1 材料与方法  24-25
    1.1 供试菌株  24
    1.2 固体斜面法测定  24
    1.3 菌体蛋白量测定  24
    1.4 数据分析  24-25
  2 结果与分析  25-29
  3 讨论  29-31
第四章 作物内生固氮菌多样性分析  31-36
  1 材料与方法  31-32
    1.1 供试菌株  31
    1.2 菌株PCR模板的制备  31
    1.3 引物  31
    1.4 PCR扩增反应体系和反应条件  31-32
    1.5 DNA序列测定和分析  32
  2 结果与分析  32-34
  3 讨论  34-36
第五章 作物内生固氮菌NIFH基因扩增  36-38
  1 材料与方法  36
    1.1 供试菌株  36
    1.2 菌株PCR模板的制备  36
    1.3 引物  36
    1.4 PCR扩增反应体系和反应条件  36
    1.5 nifH基因序列测定和分析  36
  2 结果与分析  36-37
  3 讨论  37-38
第六章 ACC脱氨酶阳性菌株筛选  38-41
  1 材料与方法  38-39
    1.1 供试菌株  38
    1.2 ACC脱氨酶活性菌种的筛选  38
    1.3 菌体收集  38
    1.4 粗酶液的制备  38
    1.5 ACC脱氨酶活性测定  38-39
  2 结果与分析  39
  3 讨论  39-41
第七章 作物内生固氮菌溶磷及拮抗病原菌性能测定  41-47
  1 材料与方法  41-42
    1.1 供试菌株  41
    1.2 溶磷实验  41
    1.3 拮抗菌株的筛选  41-42
  2 结果与分析  42-45
    2.1 溶磷菌株初步筛选  42-43
    2.2 拮抗病原菌菌株筛选  43-45
  3 讨论  45-47
第八章 11株作物内生固氮菌形态学分析及生理生化测定  47-56
  1 材料与方法  47-51
    1.1 供试菌株  47
    1.2 实验方法  47-51
  2 结果与分析  51-55
    2.1 11株菌的菌落及菌体特征  51-53
    2.2 11株菌生理生化测定结果  53-55
  3 讨论  55-56
第九章 结论  56-58
  1 作物内生固氮菌株的分离  56
  2 作物内生固氮菌株生物学特性研究  56
  3 11株分离菌的初步鉴定  56-57
  4 今后研究方向与目标  57-58
参考文献  58-66
致谢  66-67
作者简历  67

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 农业生物学 > 农业微生物学
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