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桉树土壤高效解磷菌的筛选及其对桉树生长的影响

作　者: 俞新玲
导　师: 洪伟；吴承祯
学　校: 福建农林大学
专　业: 生态学
关键词: 桉树解磷菌解磷活力 16S rDNA
分类号: S792.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

解磷微生物具有将土壤中难溶性的磷溶解为植物可吸收利用的有效磷的生物学特性,不仅能提高土壤中有效磷含量,促进植物对磷的吸收利用,而且能促进植物的生长,目前已成为农林业生产实践中重点研究方向。但这方面的研究主要集中在农作物上,对桉树林木的研究报道还比较少。本研究对柳桉、邓恩桉和巨桉3种林地土壤中解磷菌进行分离,筛选出解无机磷菌和解有机磷菌较强的菌株,再探讨培养液有效磷含量、pH、总有机酸含量以及它们之间相关性;模拟干旱条件下解磷菌的解磷能力;并通过盆栽试验,测定植物净光合速率、生物量、植物体内磷含量等指标,探讨解磷菌对植物生长的影响。同时对解无机磷活力较强的菌株进行16S rDNA序列测定,在Genbank上进行比对分析,初步确定菌株的分类地位。(1)不同桉树品种解磷菌的筛选从3种不同桉树品种人工林土壤中筛选出解磷细菌,柳桉林土壤无机磷菌和有机磷菌数量均大于其它两种桉树人工林土壤中解磷菌数量,初步断定柳桉林土壤肥力相对比较好。无机磷菌P6、P7、P8、P19、P25、P26和P28解磷能力较强,并且其培养液溶磷量与pH值存在极显著相关关系。有机磷菌YP8、YP16、YP17、YP18、YP26、YP27、YP29、YP30的解磷能力较强,培养液溶磷量与pH值不存在显著相关性。(2)菌株活力研究解无机磷能力较强的7株菌株对不同磷源物质的解磷能力差异很大。菌株P6对磷酸铝的溶解活力最强,达16.920μg/ml;P8次之,为12.779μg/ml,培养液中磷酸铝含量与pH值之间没有相关关系。7株菌株对磷酸铁的溶解能力并不是很强,只有P6、P7、P19溶解活力大于空白。培养液磷酸铁含量与pH之间存在相关关系。7株菌株对磷酸一氢钙的解磷活力比较强,可达138.120~410.550μg/ml,明显大于对其它磷源物质的解磷活力,菌株溶解磷酸一氢钙含量与pH不存在相关关系。聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,7株无机磷菌的解磷能力发生无规律变化。在10%的PEG处理下,菌株溶解活力差异显著,溶解活力P7>P8>P19 >P26>P25>P28>P6;在20%处理下,溶解活力P7>P26>P19>P25>P8>P28>P6;在30%处理下,溶解活力为P8>P19>P26>P25>P28>P6>P7。不同菌株总体上随着胁迫强度增大,溶解活力下降,结果显示菌株P8和P19具有较强的耐干旱能力。5株无机菌进行以磷酸钙为唯一磷源物质的液体培养,随着时间的推移菌株P6、P7、P8、P25在培养期间磷含量出现多个峰值,总体上在d3(d3表第3天,以此类推)达首个最值;菌株P19在培养过程中解磷能力有所下降。培养液pH值总体上呈现下降的趋势,P25、P7在d 5~d7菌液pH值下降。培养液中总有机酸的含量,除了P6下降,其它的都随时间的推移而上升。(3)解磷菌的分子分类鉴定对筛选出来的解磷菌进行测序比对表明,桉树林土壤中的解磷菌主要以芽孢杆菌属(Bacillus sp.)为主,占69.23%,此外还有葡萄球菌属(Staphylococcus),以及梭形杆菌属(Lysinibacillus)。各菌株的16S rDNA序列都已在GenBank上注册。(4)解磷菌对桉树苗木生长的影响田间试验表明不同处理菌株对桉树生长均有一定的促进作用。其中单菌处理2、20、21、22的植株鲜重和干重增幅都达60%以上;单菌处理20、21、22的植株树高和地径的增幅达30%以上;而混菌处理及菌加有机肥处理对桉树生物量的促进作用也很明显。植物体内有效磷的含量较空白有很大的提升。单菌处理2增幅最大,其次为处理22。混菌处理26、28的促进效果比单菌处理效果更佳。不同处理提高了桉树的净光合速率,单菌处理2、3、20、21、22、23作用明显,其中处理23增幅最大,其次为处理2。混菌处理7增幅最大,菌加有机肥处理中处理17增幅最大。不同处理植物叶绿素含量差异很大,其中处理2、3、5、12、14增幅为负值。较空白,单菌处理增幅最大为处理23,其次为处理21;混菌处理中增幅最大的为处理40;单菌加有机肥增幅最大为处理38。综合各项指标考虑,菌株P6、P7、P8、P19对桉树生长促进效果最强,具有高效解磷能力。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-12
第一章绪论  12-22
  1 前言  12
  2 研究现状  12-21
    2.1 土壤中磷的分布状况及桉树土壤中养分磷分布状况  12-13
    2.2 解磷微生物分离筛选现状  13-19
    2.3 生物磷肥及应用研究  19-20
    2.4 细菌的分类和鉴定方法  20
    2.5 干旱胁迫  20-21
  3 本研究的意义  21-22
第二章不同桉树品种解磷菌的筛选  22-39
  1 材料与方法  22-25
    1.1 研究区概况和试验材料  22-23
    1.2 试验方法  23-24
    1.3 数据分析方法  24-25
  2 结果与分析  25-37
    2.1 不同桉树土壤解磷菌数量  25-26
    2.2 无机磷解磷能力分析  26-32
    2.3 有机磷菌解磷能力分析  32-37
  3 结论与讨论  37-39
第三章无机菌溶磷活力研究  39-55
  1.材料与方法  39-40
    1.1 试验材料  39
    1.2 试验方法  39-40
    1.3 数据分析  40
  2 结果与分析  40-52
    2.1 无机磷菌株对不同磷源物质的溶解活力  40-46
    2.2 不同无机磷菌株耐干旱性研究  46-50
    2.3 周期培养  50-52
  3 结论与讨论  52-55
第四章高效解磷菌株分子分类鉴定  55-60
  1 材料与方法  55-57
    1.1 试验材料  55
    1.2 试验方法  55-57
  2 结果与分析  57-59
    2.1 PSMs 总DNA 的提取  57
    2.2 目的基因扩增  57-58
    2.3 16S rDNA 序列测定结果  58
    2.4 菌属形态学特征  58-59
  3 结论与讨论  59-60
第五章解磷菌对桉树苗木生长的影响  60-72
  1 材料与方法  60-62
    1.1 试验材料  60
    1.2 试验方法  60-61
    1.3 数据处理  61-62
  2.结果与分析  62-70
    2.1 不同处理对桉树植株鲜重、干重的影响  62-63
    2.2 不同处理对桉树植株树高、地径的影响  63-65
    2.3 不同处理对桉树植株体内磷含量影响  65-67
    2.4 不同处理桉树植株净光合速率  67-68
    2.5 不同处理对桉树植株叶绿素含量的影响  68-70
  3 结论与讨论  70-72
参考文献  72-79
附录  79-86
致谢  86

桉树土壤高效解磷菌的筛选及其对桉树生长的影响

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