鉀質(zhì)粗面巖表生礦物風(fēng)化芽孢桿菌分離篩選及其功能研究.pdf

1、本試驗(yàn)以南京小龍山鉀礦區(qū)不同位點(diǎn)鉀質(zhì)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(fēng)化能力，以及不同樣品中芽孢桿菌種群結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)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(jié)果為芽孢桿菌在巖石風(fēng)化、土壤形成及元素循環(huán)中的作用提供依據(jù)。
　　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(gè)位點(diǎn)共分離得到800株芽孢桿菌，20

2、14年11月四個(gè)位點(diǎn)芽匏桿菌占總細(xì)菌比例分剮為6.7％、7.0％、8.6％和11.4％，2015年5月四個(gè)位點(diǎn)芽孢桿菌占總細(xì)菌的比例分別為6.5％、7.0％、7.4％和9.8％。通過7d搖瓶試驗(yàn)，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(gè)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(xiàn)特有的芽孢桿菌。從每個(gè)樣品分離得到的芽孢桿菌中篩選一株高效的礦物風(fēng)化菌株進(jìn)行15 d動(dòng)態(tài)搖瓶試驗(yàn)，結(jié)果顯示，所有菌株均能顯著降低發(fā)酵液pH值且產(chǎn)生葡萄糖酸，葡萄糖酸均在第1d達(dá)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(xì)菌通用引物和設(shè)計(jì)的芽孢桿菌屬特有引物進(jìn)行qRT-PCR，結(jié)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(shí)間各樣品中芽孢桿菌