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1、 2011 届毕业生毕业论文棉田钾细菌促进棉花生长的机制学生姓名 孙少清 学 号 1091207043 所属学院 生命科学学院 专 业 生物技术 班 级 2011 指导教师 龚明福 日 期 2011.5.28 塔里木大学教务处制 塔里木大学毕业论文目 录摘要1关键词1ABSTRACT:1KEY WORDS1引言21.材料与方法21.1材料21.1.1 样品21.1.2 主要仪器与设备21.1.3 试剂与溶液31.2 方法31.2.1对钾细菌进行重筛31.2.2测定固氮酶活性31.2.3 测定产ACC酶活性：41.2.4测定产植物激素IAA的能力：41.2.5.解钾的能力测定：52 结果与分析5
2、2.1对钾细菌进行重筛52.2固氮酶活性62.3测定产ACC酶活性：62.3.1标准曲线：62.3.2 ACC脱氨酶活性72.4测定产植物激素IAA的能力：82.4.1标准曲线：82.4.2测得的发酵液中IAA的浓度92.5解钾能力测定：93结论与讨论：103.1.固氮酶活性：103.2.ACC酶活性：103.3.产IAA能力：103.4.解甲能力：10参考文献：10致 谢127 塔里木大学毕业论文棉田钾细菌促进棉花生长的机制孙少清（塔里木大学 生命科学学院，塔里木盆地生物资源保护利用新疆生产建设兵团重点实验室，新疆阿拉尔 843300）摘要 对分离自不同连作棉田土中的79株硅酸盐细菌（Sil
3、icate bacteria）通过用硅酸盐分离培养基重新筛选得到的20株钾细菌进行了4项生理指标的测定，包括固氮酶活性、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性、产植物激素（IAA）的能力以及解钾能力等。结果表明：这20株菌中（1）菌株K19、K44、K27、K43、K22、席10-6、J7、K35、席K3等9株菌具有较强的固氮酶活性；(2)菌株席10-10产生ACC脱氨酶的能力最强，为3.157 molmin ；(3)菌株红袋K10、K35、J7、K37产IAA能力较强；(4) K19、K27、K37、K43、K45这5株菌的发酵液中速效钾含量分别比对照多出48.489%、168.152
4、%、38.942%、38.942%和83.191%。关键词 棉田钾细菌；促进；棉花；生长机制The Silicate bacteria of cotton field promotion cotton grows mechanismSun Shaoqing（Tarim University, College of Life Science, Protection and utilization of biological resources in the Tarim Basin of Xinjiang Production and Construction Corps Laboratory,
5、Alar, Xinjiang 843300）Abstract: To separated 79 bacillus mucilaginosus through uses 20 potassium bacteria from the different continuous cropping cotton field earth in which the silicate separation culture medium screened obtains to carry on 4 physiological target determination, including the nitroge
6、n fixation enzyme activity, ACC deaminase activeness, produced IAA the ability as well as solution potassium ability.The result indicated that,In these 20 fungi (1) strain K19, K44, K27, K43, K22, X10-6, J7, K35, the XK3 altogether 9 fungi have the strong nitrogen fixation enzyme activity; (2) strai
7、n X10-10 has the ACC deaminase ability to be strongest, is 3.157 mol/min; (3) strain HDK10, K35, J7, K37 produce the IAA ability to be strong; (4) K19, K27, K37, K43, in the K45 these 5 fungus fermentation fluid the fast-acting potassium content compares separately are more than 48.489%, 168.152%, 3
8、8.942%, 38.942% and 83.191%.Key words： Silicate bacteria of cotton ；Promotion；Cotton；Grows mechanism引言农作物生产不仅要求高产、稳产，而且要求品质优良。长期以来，为了确保农产品的高产丰收，人们大量使用化学肥料和农药，使得生态环境每况愈下，十分不利于农业的可持续发展。微生物肥料由于具有增加土壤生物多样性、改善农产品品质、能够自我更新增殖和永续利用的特性，其发展始终为人们所关注。微生物肥料是指应用于植物或土壤环境中有生物活性，起肥料效应的、或以肥料方法施用的，以微生物活性生物体或其代谢产物为主要作用
9、因子的生物制剂或肥料制品1。微生物肥料种类繁多，按照微生物的作用机理可分为根瘤菌肥料、自生固氮菌肥料、解磷细菌肥料、解钾细菌肥料、抗生菌肥料和复合微生物肥料2。但是不论如何分类，钾细菌都是一种不可或缺的成分。早在1912年，K. Passik就发现了一种芽抱杆菌，用它可以分解正长石等硅酸盐矿物和磷灰石，1930年，原苏联学者亚历山大洛夫从土壤中分离出一种细菌，能分解正长石和磷灰石而释放出磷钾，称之为硅酸欲细菌，在我国又被称为钾细菌。硅酸欲细菌是化能异养细菌，能利用葡萄糖、淀粉等多种碳源，在无氮培养基上生长很好，表明它能固氮，每利用1g糖仅固定1. 3mg氮，其利用有机氮能力差。硅酸盐细菌是兼性
10、好氧菌，生长适宜温度为25 -28 ,最适pH值为7. 0-7. 2，低于5. 0或高于8. 0则受抑制。3解钾细菌多是硅酸盐细菌，它能分解硅酸盐类矿物并释放出钾等元素供植物利用，同时它也有固氮、解磷功能。硅酸盐细菌是土壤中一类能分解硅酸盐类矿物，破坏其晶格结构，使矿物钾转化成有效钾释放出来供植物生长的细菌4。它不仅能溶磷解钾，亦有固氮的作用5。目前发现的解钾细菌种类主要有， 环状芽孢杆菌( Bacillus circulans) 6,7、胶质芽孢杆菌( B.mucilaginosus)8 和土壤芽孢杆菌( B.edaphicus)9 三个种的菌株。由于硅酸盐细菌的独特作用，已广泛应用于采矿、
11、冶金、微生物肥料、饲料工业上10。我国在硅酸盐细菌的生物学功能方面已进行了大量的工作，尤其是在硅酸盐细菌作为生物肥料方面，但是对我国新疆不同连作棉田硅酸盐细菌的生理生化研究较少，由于这里特殊的地理环境，使硅酸盐细菌的生理生化特性有别于全国其他区域。土壤中的硅酸盐很多，但它不溶于水，无法被植物利用，解钾菌的活化作用，可将其中的钾活化而溶于水，极易被植物吸收。解钾菌可通过自身生命活动产生草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸等多种有机酸，分解土壤中的含钾矿物，释放出钾和其它矿质元素，供植物吸收利用。需要指出的是，不管是解磷菌还是解钾菌，它们在生命活动过程中都会产生多种植物激素（如吲哚乙酸、生长素、赤霉素和细
12、胞分裂素），促进作物生长。土壤中钾矿物主要以稳定的铝硅酸盐状态存在,不能被作物直接吸收利用。而硅酸盐细菌是土壤中一类特殊的革兰氏阴性芽孢杆菌,能分解岩石矿物,释放难溶性的钾、磷等,改善土壤的供肥能力,满足作物生长发育的需要。11因此,研究如何将这些土壤矿物中的钾释放出来,成为作物能吸收利用的可给态钾,具有理论和实践意义。1.材料与方法1.1材料1.1.1 样品由新疆塔里木盆地生物资源保护利用新疆生产建设兵团重点实验室提供的分离自塔里木盆地不同棉田的79株钾细菌1.1.2 主要仪器与设备(1) LXJ264201 型离心机(北京医疗仪器修理厂)(2) HYA 恒温摇床(中国科学院武汉仪器厂)(3
13、) LDZX-50KB 立式电热压力蒸汽灭菌锅(上海申安医疗器械厂)(4) HG30323 K电热恒温培养箱(杭州汇尔仪器设备有限公司) (5) YXQ. SG41. 280 电热高压蒸汽消毒器(上海华岩仪器设备有限公司)(6) SHIMADZU) 10AVP 高效液相色谱仪(日本岛津公司）(7) HITACHIZ28000 原子吸收分光光度计（河南博金仪器有限公司）（8) SHIMADZU GC - 14B气相色谱仪(日本岛津公司）1.1.3 试剂与溶液1.1.3.1培养基（1）牛肉膏蛋白胨（NA）培养基：牛肉膏 5 g，蛋白胨 5 g，NaCl 5 g，pH=7.2-7.4。（2）硅酸盐细
14、菌分离培养基配方11：蔗糖5.0 g，1%FeCl3 6滴，Na2HPO4 2.0 g，MgSO47H2O 0.5 g，CaCO3 0.1 g，土壤矿石 1.0 g，去离子水1000 mL，琼脂20 g，pH=7.5。土壤矿石：取耕层土加20%HCl（土：HCl=1：10）煮沸30min，蒸馏水洗至无Cl-，磨碎过100目筛。（3）Ashby培养基：葡萄糖 10.0 g，K2HPO4 0.02 g，MgSO4 0.2 g，NaCl 0.2 g，CaCO3 1.0 g，CaSO4 0.1 g， H2O 1000 mL，pH=7.0-7.2。(4)LB液体培养基 :蛋白胨 10 g，酵母膏 5 g，NaCl 10 g H2O 1000 mL，pH=7.4。(5)PDA培养基：马铃薯（去皮） 200 g，葡萄糖 20 g，水 1000 mL 。 将马铃薯去皮切成小块，与加水1000 mL，煮沸30 min，用双层纱布过滤，取滤液加糖，并加水补充至1000 mL，自然pH。（6）Fa培养液：蔗糖10.0 g，ACC 1.0 g，无机盐溶液1000 mL（注：无机盐溶液：KH2PO4 10%,MgSO47H2O 0.05%,CaCl22H2O 0.013%，FeSO47H2O 0.0013%，pH7.0）。（7）DFa培养液：不加ACC，其它同Fa培养液。（8）
