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复合多功能菌剂研制及对海草促生效应研究
Alternative TitleStudy on the Development of Composite Multifunctional Microbial agents and Its Ecological Effect on Seagrass
王聪
Thesis Advisor董俊德
2018
Degree Grantor南海海洋研究所
Degree Name硕士
Degree Discipline海洋生物学
Keyword微生物菌剂,功能菌,海草,促生效应,条件优化
Abstract海草床生态系统拥有大量的有机碳固定和输出、营养物质循环、稳定的沉积物以及丰富的生物多样性,因此在热带和温带海域占据关键的生态地位。在海草床生态系统中不仅生长着大量的动植物,也附寄生许多微生物。生物固氮可以直接将空气中的氮气直接转化为植物可利用的氨,供植物生长之需。海洋固氮原核生物能够转化大气中的N元素为铵化合物,进入海洋生态系统。解磷微生物可以降解环境中难溶解的矿物,从而帮助植物更好的吸收营养元素,对磷元素的代谢利用和循环有促进作用。从三亚、西沙、南沙近海域海草根际沉积物中分离,筛选具有高效固氮、解磷能力、抗逆性强、生长迅速的功能菌株,生理生化指标和16S rDNA确定细菌种属。通过利用单因素实验,Plackett-Burman实验设计等方法,优化目的菌株混合发酵最适宜的pH、温度、接种量以及碳氮源。选择不同的菌剂载体,研究其对混合菌种的毒性及保存条件,研制不同剂型的微生物菌肥。建立泰来藻的室内培养体系,通过施用不同菌种,不同剂型的微生物菌肥,分析海草生长的各项指标,如出芽率,叶净增长率等,从而判断菌肥的促生效应。研究结果表明,从三亚、西沙和南沙等海域的海草根际沉积物中筛选到110株可培养菌株,降解有机磷菌株22株。根据菌株的固氮能力、溶磷能力和抗逆能力,选择具有高效固氮活性的菌株AZ16 、解磷活性菌株XT37作为研究对象。从形态学特征、生理生化、16S rDNA及功能基因水平,综合鉴定菌株AZ16属于星箭头菌(Sagittula stellate),革兰氏阴性菌,选择性固氮培养基中菌落呈黄圆形黏稠状。菌株XT37为海洋芽孢杆菌(Bacillus sp.),革兰氏阳性菌,选择性固氮培养基中菌落呈深黄色圆形褶皱。乙炔还原法、钼锑抗显色法检测菌株AZ16的固氮酶活性34.63 nmoLC2H2·(mL·h)-1,XT37的解磷能力为239.49 μg·L-1。单因素法和响应面法优化AZ16最适发酵培养条件为:盐度25‰、pH 7.5、温度33 °C、接种量5.0%。XT37最适合生长条件为:盐度25‰、pH 6.7、温度28 °C、接种量5.0%。溶血实验和急性毒性实验证明两株菌属实际无毒级别。通过一系列生产工艺步骤,将两株菌分别研制成液体型菌剂、颗粒或粉剂型菌剂、微胶囊缓释剂,定期检测其活菌数和杂菌率。结果表明,以麦麸为载体的AZ16菌剂效果最好,3个月活菌数达1.5亿·克-1、以草炭土为载体的XT37菌剂效果最好,3个月之后活菌数达15.5亿·克-1。菌剂对泰来藻促生效应研究表明,加入混合菌剂的处理组的每盆的新根数量较对照组(不加混合菌剂)增加了27.63%,且新根的平均长度增加了31.57%。叶的生长速率增长的不明显,但是新叶的数量比对照组增加了12.36%,且对照组的枯死数量是处理组的2.84倍。处理组的叶绿素a和叶绿素b浓度比对照组高,且总叶绿素浓度比对照组高24.64%。对最大光量子产率进行非参数检验实验组与对照组之间存在显著性差异,表明混合菌剂不仅能促进泰来藻的根叶生长,也能增强泰来藻的光合作用,从而提高海草的生产力。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18054
Collection学位论文(硕士)
Recommended Citation
GB/T 7714
王聪. 复合多功能菌剂研制及对海草促生效应研究[D]. 南海海洋研究所,2018.
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