三种花卉根际固氮细菌固氮酶特性研究

摘要

通过对菊花、月季和香石竹三种花卉根际固氮细菌的分离筛选，发现三种花卉根际都不同程度地存在着固氮细菌。这为今后开展花卉固氮领域的研究及其利用带来了希望，具有现实的指导意义。从培养基、碳源、温度、pH四个方面对三者固氮细菌固氮酶活性的影响进行了研究，以求找到其根际固氮菌适合的环境条件，结果表明： (1)从根际固氮菌的分离结果来看，菊花、月季露地栽培条件下根际分离的固氮菌株其酶活性高，与大棚栽培条件下存在显著差异。然而有资料表明，菊花、月季大棚栽培地土壤肥力均要高于露地栽培地。由此可见，根际固氮菌的固氮酶活性并不与土壤肥力呈正相关，可能是因为土壤肥力高，其中含N物质较多，反而影响固氮菌的生长繁殖，降低其酶的活性，这还有待于进一步的研究。 另外，从月季和香石竹根际、根表、根内三种不同部位分离的菌株固氮酶活性两两之间在5％水平下都存在显著差异。从根内分离的菌株酶活性均值最低，分离出的固氮菌株酶活性普遍不高或根本没有固氮活性；从根际分离的菌株酶活性均值最高。从根际、根表、根内三种部位分离的各菌株固氮酶活性呈递减的趋势。说明，月季和香石竹联合固氮菌主要活动的部位在根际。 而菊花从根际和根表部位分离的菌株之间固氮酶活性差异不显著，从根内分离的菌株酶活性均值最低，且与其他分离部位有显著差异，分离出的固氮菌株酶活性普遍不高或根本没有固氮活性。说明，菊花联合固氮菌主要活动的部位在根际和根表。 (2)菌株在改良的Do氏培养基上生长良好，固氮活性较高，而在Ashby培养基和葡萄糖酸钠培养基上固氮活性低或根本没有活性，说明此两种培养基不适合该菌株的生长。至于在各自根煮汁培养基上菌株固氮活性也不高，可能原因是根煮汁与培养基某些物质相互作用产生了一些新物质，从而抑制了酶的活性，具体原因有待进一步的探究。 (3)菌株对混合碳源的利用较单一碳源好，说明混合碳源中三种碳源的复合作用能促进菌体的生长繁殖。 (4)菌株固氮最适温度在25℃～35℃之间，在20℃～40℃之间都有固氮活性，固氮温度适应范围较广，全年固氮时间较长，适合试验植物对氮素营养的需要，有利于试验植物的生长发育。 (5)菌株固氮对pH适应范围也较广，在pH值5.5～9.0之间都有固氮活性，在pH7.0～9.0之间固氮酶活性较高，而在pH5.0～6.5之间固氮酶活性普遍较低。这与试验植物能在一定范围酸碱土壤中都能生长是相一致的，但能否达到固氮活性最高，根系是否有分泌物调节根际环境的酸碱度，还有待进一步研究。 (6)本次试验只对花卉少数种类进行研究，并且只从培养基、碳源利用、温度、pH四个方面进行分析，对其它营养条件(例如湿度)的要求还远未了解，因此对这三菌株的固氮能力的了解也只是初步的，菌株的鉴定、菌株与试验植物之间的联合固氮能力还需进一步深入研究。

目录

文摘

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致谢

第一章综述

1.1氮的重要性及循环方式

1.1.1氮素的重要作用

1.1.2氮的循环方式

1.2生物固氮

1.2.1关于生物固氮的几个概念

1.2.2固氮酶研究概况

1.2.3联合固氮细菌进入植物的方式

1.2.4影响联合固氮的因素

1.2.5主要联合固氮细菌的研究

1.2.6联合固氮菌对植物的促进作用

1.2.7目前联合固氮研究的主要内容

1.3生物固氮研究重点及展望

1.4菊花、月季、香石竹生物固氮研究概况

1.5本课题立论依据和意义

第二章三种花卉根际固氮细菌的分离筛选

2.1材料与方法

2.1.1根样品来源

2.1.2培养基

2.1.3根际固氮细菌的分离和纯化

2.1.4接种

2.1.5固氮酶活性的测定

2.1.6菌株的保存

2.1.7数据分析方法

2.2结果与分析

2.2.1菊花根际分离的固氮菌株及乙炔还原活性

2.2.2月季根际分离的固氮菌株及乙炔还原活性

2.2.3香石竹根际分离的固氮菌株及乙炔还原活性

第三章三种花卉根际固氮细菌固氮酶特性研究

3.1材料与方法

3.1.1菌株来源

3.1.2固氮酶活性的测定

3.1.3固氮菌固氮酶特性研究

3.1.4数据分析方法

3.2结果与分析

3.2.1不同培养基条件下各菌株的固氮酶活性

3.2.2不同碳源条件下各菌株的固氮酶活性

3.2.3不同温度条件下各菌株的固氮酶活性

3.2.4不同pH条件下各菌株的固氮酶活性

第四章菌株的鉴定

4.1材料与方法

4.1.1菌株来源

4.1.2形态学特征观察

4.1.3细菌生理生化特性的测定

4.2结果与分析

4.2.1固氮菌的形态学特征

4.2.2固氮菌的生理生化特性

4.2.3菌株的鉴定

第五章结论与讨论

参考文献