鉀質粗面巖表生礦物風化芽孢桿菌分離篩選及其功能研究.pdf

1、本試驗以南京小龍山鉀礦區(qū)不同位點鉀質粗面巖及附近土壤樣品為材料，通過平板培養(yǎng)的方法篩選不同樣品中可培養(yǎng)的芽孢桿菌，研究芽孢桿菌礦物風化能力，以及不同樣品中芽孢桿菌種群結構和系統(tǒng)發(fā)育關系，并通過qRT-PCR的方法研究不同樣品中芽孢桿菌16S rDNA豐度。研究結果為芽孢桿菌在巖石風化、土壤形成及元素循環(huán)中的作用提供依據。
　　2014年11月和2015年5月分別從土壤、巖石1、巖石2和巖石3四個位點共分離得到800株芽孢桿菌，20

2、14年11月四個位點芽匏桿菌占總細菌比例分剮為6.7％、7.0％、8.6％和11.4％，2015年5月四個位點芽孢桿菌占總細菌的比例分別為6.5％、7.0％、7.4％和9.8％。通過7d搖瓶試驗，分離到的芽孢桿菌從鉀長石中釋放的Al比對照增加3-18倍。16S rRNA基因序列分析表明，分離的芽孢桿菌隸屬于Bacilluscereus、 Bacillus aryabhattai、 Bacillus anthracis、 Bacillus

3、 megaterium、 Bacillusthuringiensis、Bacillus amyloliquefacien、Bacillus subtilis、Bacillus aerophilus、Bacillustequilensis等9個種，其中Bacillus cereus和Bacillus aryabhattai為所有樣品共有的種群，2014年11月采集的樣品中，土壤樣品芽孢桿菌種類最多，其中Bacillus aerophilu

4、s和Bacillus tequilensis為其特有的種，5月份采集的樣品中，巖石1樣品芽孢桿菌種類最多，其中Bacillus amyloliquefaciens為其特有的種，其它樣品未發(fā)現特有的芽孢桿菌。從每個樣品分離得到的芽孢桿菌中篩選一株高效的礦物風化菌株進行15 d動態(tài)搖瓶試驗，結果顯示，所有菌株均能顯著降低發(fā)酵液pH值且產生葡萄糖酸，葡萄糖酸均在第1d達到最大值(1300-1800 mg L-1);與對照相比，接菌處理發(fā)酵液中

5、Fe、Al含量分別提高了2.3-15倍和10.3-18.8倍，另外，發(fā)酵液中Ca和K的含量與對照相比也有明顯的提高。
　　為了更好的分析樣品中芽孢桿菌豐度，通過細菌通用引物和設計的芽孢桿菌屬特有引物進行qRT-PCR，結果表明，土壤樣品、巖石1、巖石2和巖石3樣品芽孢桿菌豐度分別為1.0％、1.1-1.4％、1.5-1.6％和2.5-2.7％。土壤樣品中芽孢桿菌豐度最低，巖石3樣品中芽孢桿菌豐度最高。另外，不同時間各樣品中芽孢桿菌