植物促生菌培養(yǎng)優(yōu)化及作用機(jī)理研究.pdf

1、論文以本實(shí)驗(yàn)室分離保存的一株兼具固氮和溶磷能力的植物促生菌SZ7-1作為研究對(duì)象，首先對(duì)其發(fā)酵培養(yǎng)基配方和發(fā)酵參數(shù)條件進(jìn)行了優(yōu)化；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行植株接種實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)接種促生菌后植株的生長(zhǎng)變化；并將已轉(zhuǎn)入熒光蛋白質(zhì)粒的SZ7-1*菌株接種植株，考察其侵染事實(shí)，觀察其在桉樹根部的附著位置以及計(jì)數(shù)其定殖的活菌數(shù)量；另外，再利用15N示蹤法通過(guò)盆栽試驗(yàn)測(cè)定了促生菌SZ7-1接菌桉樹的固氮效率。得出以下結(jié)論：
　　采用響應(yīng)面分析法對(duì)紅樹林植

2、物促生菌SZ7-1菌株發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化。首先利用Plackett-Burman(PB)設(shè)計(jì)對(duì)影響SZ7-1生長(zhǎng)的11個(gè)營(yíng)養(yǎng)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，并篩選出顯著影響因子：玉米糖漿、酵母膏和K2HPO4；其次用最陡爬坡實(shí)驗(yàn)逼近以上三因素最優(yōu)水平；最后采用響應(yīng)面法對(duì)該3個(gè)顯著因素的最佳水平范圍進(jìn)行研究，得到的最佳濃度為：玉米漿28 g/L、酵母膏14 g/L和K2HPO42.2 g/L。在此最優(yōu)條件下，培養(yǎng)20 h后SZ7-1菌數(shù)達(dá)到2.6×101

3、0 CFU/mL，與優(yōu)化前基礎(chǔ)培養(yǎng)基、LB和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的菌數(shù)相比，分別提高了12.4、2.4和5.5倍。
　　以植物促生菌SZ7-1為研究對(duì)象，采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)曲面分析法，優(yōu)化了SZ7-1的培養(yǎng)條件，并在5L自動(dòng)發(fā)酵罐中擴(kuò)大培養(yǎng)。通過(guò)單因素分析，確定最適于促生菌SZ7-1菌株生長(zhǎng)的環(huán)境條件范圍：pH4.5-7.5、裝液量10％-30%和接菌量1%-5%。在此基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)曲面法綜合考慮3因素對(duì)SZ7-1生長(zhǎng)

4、的影響，得到了最優(yōu)培養(yǎng)條件為：pH6.02、接菌量2.41%和裝液量10%。在5L自動(dòng)發(fā)酵罐中擴(kuò)大培養(yǎng)，分析了優(yōu)化前后不同培養(yǎng)條件下SZ7-1菌株的生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明：優(yōu)化后的培養(yǎng)條件更利于菌株的生長(zhǎng)，活菌數(shù)達(dá)到1.31×1010 cfu/mL，是優(yōu)化前的1.62倍。相關(guān)性分析顯示：菌數(shù)對(duì)數(shù)值 lg、OD值以及pH值相互呈極顯著相關(guān)。
　　用轉(zhuǎn)入熒光質(zhì)粒的菌株SZ7-1*分別接種尾葉桉幼苗，培養(yǎng)12周后，研磨尾葉桉的根，SZ7-1

5、*處理的樣品其汁液在特定培養(yǎng)基上發(fā)現(xiàn)有熒光菌落長(zhǎng)出。熒光顯微鏡下可以觀察到接菌處理的尾葉桉根表分布有發(fā)熒光的斑點(diǎn)，電鏡觀察結(jié)果也表明處理組與對(duì)照組有明顯差別。有效活菌的計(jì)數(shù)結(jié)果表明，SZ7-1*菌株能很好的生活于尾葉桉根際、根表和根內(nèi)，并依次成遞減趨勢(shì)。通過(guò)進(jìn)一步的15N同位素示蹤試驗(yàn)，接種后處理組的尾葉桉生長(zhǎng)情況明顯優(yōu)于對(duì)照組，兩組的各項(xiàng)指標(biāo)（生物量，N吸收量，P吸收量等）都存在顯著差異(P<0.05)，證明了促生菌有很好的促生能力。