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高效解磷细菌的分离筛选及其与磷矿物相互作用研究

作　者: 杨存斌
导　师: 盛下放
学　校: 南京农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 细菌 磷矿物 生物学特性 铁载体 自体诱导分子 分解机制
分类号: Q93
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


微生物广泛分布于各种地质环境中,其种群异常庞大且分异度极高。微生物通过多种方式影响地球化学环境和地球化学过程。研究表明,矿物可为微生物提供能源、营养物质、代谢所需的电子受体等,是微生物生存和繁殖所不可缺少的条件之一,反过来,微生物的代谢活动对矿物的溶解和沉淀也有重要的影响。因此研究矿物和微生物的相互作用已经成为地质微生物学的一个热点。本实验通过研究细菌与磷矿物相互作用及作用机制不仅对认识磷的生物循环具有理论和实际意义,还可以丰富地质微生物学理论。本研究从南京地区玉米、水稻等植物根际土及植物体内分离得到高效且能稳定解磷的细菌39株。将所得菌株扩增其16S rDNA序列片段,通过酶切聚类可将这些菌株分为15个种群。挑选最具代表性的两株细菌SY9、Gym7c作为实验菌株。通过形态学观察、生理生化特征及16S rDNA的序列测定和比较得出SY9、Gym7c分别属于伯克霍尔德氏(Burkholderia sp.)和泛菌属(Pantoea sp.)。对供试菌株生物学特性进行研究,结果表明：菌株SY9、Gym7c分别具有分泌IAA、ACC脱氨酶、铁载体、自体诱导物AHL及固氮等能力。研究环境因素对菌株生长影响,试验结果表明菌株SY9和Gym7c最适温度为30℃,适宜pH为7.2,适宜盐浓度为0.5%-7%。菌株与磷矿物相互作用及作用机制研究表明,菌株SY9和Gym7c能够分解磷酸钙、磷酸铁、磷酸铝、磷矿石等多种含磷矿物；细菌能够在矿物表面定殖生长,在不同矿物条件下菌体细胞形态、生理代谢等均发生不同程度改变。菌株可以通过生长,产生有机酸、铁载体,降低pH等途径直接及间接的作用于磷矿物。在菌株与磷矿物相互作用的过程中,酰基高丝氨酸内脂类自体诱导分子(AHL)或许起到了“桥梁”的作用。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章 文献综述  9-25
  第一节 解磷微生物研究进展  9-12
    1 解磷微生物的种类  9-10
    2 解磷微生物的分布及多样性  10
    3 微生物的解磷机理  10
    4 国内外解磷微生物研究现状  10-12
  第二节 微生物与矿物相互作用概况  12-23
    1 微生物对矿物的作用  13-22
    2 矿物对微生物的作用  22-23
  第三节 研究目的和意义  23-25
第二章 高效解磷细菌的分离筛选及16SrDNA的RFLP分析  25-37
  1 材料  25-26
  2 方法  26-28
    2.1 供试矿石分析  26
    2.2 菌株的分离纯化  26
    2.3 解磷细菌的初步筛选  26-27
    2.4 菌株的16S rDNA PCR-RFLP分析及16S rDNA序列比对  27-28
    2.5 解磷细菌的复筛  28
  3 结果与分析  28-34
    3.1 矿物材料分析  28-29
    3.2 高效解磷细菌分离及初步筛选  29-30
    3.3 16S rDNA扩增和限制性酶切结果  30-31
    3.4 限制性酶切图谱的聚类分析结果  31-32
    3.5 菌株的165rDNA序列比对结果  32-33
    3.6 高效解磷细菌的复筛  33-34
  4 讨论  34-35
  5 本章小结  35-37
第三章 高效解磷细菌的鉴定及生物学特性研究  37-53
  1 材料  37-39
    1.1 供试菌株  37
    1.2 培养基  37-38
    1.3 试剂  38-39
    1.4 磷矿物  39
  2 方法  39-43
    2.1 菌种鉴定  39-41
    2.2 菌株的生物学特性  41-43
    2.3 环境条件对菌株生长的影响  43
  3 结果与分析  43-51
    3.1 菌株鉴定  43-47
    3.2 菌株的生物学特性  47-50
    3.3 环境条件对菌株生长的影响  50-51
  4 讨论  51-52
  5 本章小结  52-53
第四章 菌株与磷矿物相互作用及其作用机制  53-75
  1 材料  53
    1.1 菌株  53
    1.2 试验材料  53
    1.3 培养基  53
  2 方法  53-56
    2.1 试验设计  53-54
    2.2 测定方法  54-56
  3 结果分析  56-71
    3.1 菌株SY9、Gym7c对磷酸钙及开阳磷矿粉摇瓶试验  56-60
    3.2 菌株代谢产物对矿物的浸溶作用  60-63
    3.3 菌株解磷过程中产生的铁载体  63-67
    3.4 细菌与矿物互作过程中自体诱导物AHL的研究  67-71
  4 讨论  71-73
  5 本章小节  73-75
全文总结  75-77
参考文献  77-85
附录  85-87
致谢  87

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中图分类: > 生物科学 > 微生物学
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