小麦内生固氮菌的筛选与鉴定

摘要

小麦是我国主要的经济农作物，小麦的生物固氮及其应用的研究对小麦生产中节约氮肥、减少环境污染有极其重要的意义。本实验从小麦的根、茎和叶中分离到内生固氮菌128个，其中根中分离到的固氮菌最多，茎次之，叶最少。通过连续传代，筛选出31株长势良好的菌株，通过摇瓶培养后采用测定OD600值来测定其生长量，采用凯氏定氮法测定其固氮量，以此来衡量其固氮能力，结果显示A4，H17，C1，D7的生长量(OD600)和固氮量相对较高，固氮量分别达到了3.6mg/L，3.0mg/L，2.8mg/L，2.7mg/L。经过两两组合试验，测其组合固氮效果，结果显A4+H17组合固氮量比单一菌株高，其他的组合菌与单一菌株的固氮效果相近。综合评价筛选出高效菌株A4，H17。
　　 通过生理生化试验显示:A4，H17为革兰氏阳性，好氧，明胶水解、淀粉酶、甲基红试验，VP试验、过氧化酶、尿酶、利用柠檬酸盐阳性，能利用葡萄糖，乳糖，不产气。利用16SrDNA基因克隆鉴定表明，筛选的菌株为芽孢杆菌(Bacillusaryabhattaistrain)。
　　 对A4，H17的培养条件进行初探，结果显示A4，H17最佳培养时间为36h，能在较大范围的温度，pH值，盐浓度下生长，最适温度为30℃，最适初始pH为7。葡萄糖浓度在10％-15％左右时，有利于菌株生长，菌株较适宜生长的硝酸钾和氯化铵浓度为4g/L-6g/L。通过测定接种A4，H17，A4+H17对小麦种子萌发率，幼苗苗高和根长度的影响，发现接种固氮菌后小麦的萌发率比不接种的高，但对苗高和根长度影响不大。组合固氮表现的促生效应对单一菌更好。综上所述，A4，H17对植物生长有一定的促进作用，在作物生产上具潜在应用价值。

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第一章 文献综述

1．1 生物固氮

1．2 植物内生菌

1．2．1 植物内生菌的概念

1．2．2 植物内生菌的生物学作用

1．2．3 研究植物内生菌的问题和展望

1．2．4 固氮菌概念

1．2．5 固氮菌的研究进展

1．2．6 植物内生固氮菌与植物的相互作用

1．3 小麦的固氮作用研究进展

1．4 生物固氮的机理

1．5 生物固氮的测定方法

1．5．1 凯氏定氮法

1．5．2 乙炔还原法(ARA)

1．5．3 15N示踪法

1．6 存在的问题和前景展望

1．7 本研究的内容及意义

1．7．1 研究内容

1．7．2 研究意义

1．7．3 技术路线

第二章 小麦内生固氮菌的筛选与鉴定

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．2 实验方法

2．2．1 小麦内生固氮菌的分离

2．2．2 小麦内生固氮菌的纯化

2．2．3 高效固氮菌的筛选

2．2．4 组合固氮作用

2．2．5 细菌形态特征观察

2．2．6 固氮菌生理生化特征的测定

2．2．7 固氮菌分子生物学鉴定

2．3 结果分析

2．3．1 小麦内生固氮菌的分离与筛选

2．3．2 高效菌株的筛选

2．3．3 组合固氮作用

2．3．4 高效固氮菌A4，H17菌株的形态特征

2．3．5 生理生化特征

2．3．6 菌株的分子生物学鉴定

2．4 讨论

第三章 培养条件对高效固氮菌生长特征的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 方法

3．2 结果与分析

3．2．1 不同培养时间对菌株生长的影响

3．2．2 不同温度对菌株生长的影响

3．2．3 不同pH对菌株生长的影响

3．2．4 不同葡萄糖浓度对菌体生长的影响

3．2．5 不同氮源对菌体生长的影响

3．2．6 不同浓度NaCl对菌株生长的影响

3．3 讨论

第四章 固氮菌对小麦种子的发芽及幼苗生长的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 种子的表面灭菌处理

4．1．2 菌株的处理

4．1．3 试验方法

4．1．4 项目测定

4．2 结果与分析

4．2．1 菌株对小麦发芽率的影响

4．2．1 菌株对小麦幼苗高、次初生根长度的影响

4．3 讨论

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 后续研究与应用展望

参考文献

致谢