一株固氮菌的分離鑒定及菌藻共處固氮機(jī)理的研究.pdf

1、為了篩選高效固氮菌并探討菌-藻共處條件下的固氮機(jī)理，本實(shí)驗(yàn)從生長在黃河三角洲鹽堿地的野生大豆根瘤菌內(nèi)分離、篩選出一株高效自生固氮菌，命名為SKDGD-10。首先，通過在無氮固體培養(yǎng)基中生長計(jì)數(shù)，初步確定其具有固氮能力。進(jìn)一步測定菌株SKDGD-10的固氮能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在無氮液體培養(yǎng)基中的氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的量分別為0.5404ug/mL、0.00568ug/mL和0.703ug/mL，總固氮量達(dá)到1.25 ug/mL。通過土壤固氮實(shí)

2、驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)菌株SKDGD-10能將土壤的全氮量由0.05％提高到0.12%（總氮/土壤：m/m）。以34F和491R作為引物，對(duì)菌株SKDGD-10的nifH基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增出460bp左右的特異性目標(biāo)條帶，從分子水平上證明了菌株SKDGD-10具有固氮基因。通過菌落性狀、生理生化性狀、掃描電子顯微鏡、16S rDNA和系統(tǒng)分類學(xué)位置等分析，初步確定篩選出的菌株SKDGD-10屬于腸桿菌屬。
　　菌-藻共處固氮機(jī)理的研究通過

3、設(shè)計(jì)三種處理方式完成：處理1，菌株SKDGD-10單獨(dú)培養(yǎng)；處理2，菌株SKDGD-10和蛋白核小球藻A共培養(yǎng)；處理3，蛋白核小球藻A單獨(dú)培養(yǎng)。通過測定三種處理方式初始和結(jié)束時(shí)總氮的含量，結(jié)果表明：處理2中菌株的固氮量是處理1的1.52倍，證明了菌-藻共培養(yǎng)提高了菌株SKDGD-10的固氮能力。為了進(jìn)一步分析菌-藻共處對(duì)固氮影響的機(jī)理，本研究從菌-藻數(shù)量、葉綠素含量、溶解氧、反應(yīng)體系中pH、以及代謝產(chǎn)物五個(gè)方面進(jìn)行了分析：通過相差顯微鏡

4、觀察三種處理方式中菌株SKDGD-10和蛋白核小球藻A的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)處理2中菌株SKDGD-10的數(shù)量多于處理1，處理2中蛋白核小球藻A的數(shù)量多于處理3，證明了菌-藻共培養(yǎng)促進(jìn)了菌株SKDGD-10和蛋白核小球藻A的生長；通過測定處理2和處理3中葉綠素的含量，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)84h時(shí)處理2中葉綠素的含量達(dá)到12.9mg/L，處理3中葉綠素含量只有3.3mg/L，證明了菌-藻共培養(yǎng)促進(jìn)了蛋白核小球藻 A的生長；通過便攜式溶氧儀測定溶解氧，處理1中的

5、溶解氧持續(xù)下降至0.2mg/L，達(dá)到厭氧狀態(tài)，處理3內(nèi)的溶解氧持續(xù)上升至20mg/L，體系2內(nèi)溶解氧持續(xù)維持在0.5mg/L左右的低氧狀態(tài)，證明了菌-藻共培養(yǎng)為菌株 SKDGD-10提供了固氮最適的低氧環(huán)境；通過測定反應(yīng)體系中 pH值，處理1中的pH持續(xù)下降至7.2，處理3中的pH持續(xù)上升至10.85，處理2中的pH上升并維持在9.2左右，證明了菌-藻共培養(yǎng)滿足了菌株最適生長pH為9.0左右的條件；通過高效液相色譜儀（HPLC）測定三種