解磷细菌（bacillus megaterium var.phosphaticum）生长条件及解磷机理的研究

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1、浙江大学硕士学位论文解磷细菌（Bacillusmegateriumvar.phosphaticum）生长条件及解磷机理的研究姓名：梁锦锋申请学位级别：硕士专业：生物物理学指导教师：唐建军2001.5.1解磷细菌(Baci／／usmegateriumvar．phosphaticum)生长条件及解磷机理的研究(摘要)本文以具有降解有机磷能力的磷细菌一巨大芽孢杆菌(B∞№J7】叼曲m棚憎脚唧^搠M)为试验材料．鸡蛋黄培养基为鉴定培养基，通过平板培养初步观察其降解有机磷的能力以及较为合适的生长和解磷条件。f结果表明：在30"C、pH为75-80条件下进行平

2、板培养的解磷细菌表现出较强的解有机磷能力和较好的生长态势。这种条件下的解磷细菌苗落较大并且生长较快，菌落周围透明圈较为明显。在此基础上，通过液体摇床培养，研究了各种理化因子对磷细菌生长的影响，提出了其最适培养条件和合适的培养基配方。此磷细菌菌株在液体解磷培养基中合适的生长条件为：④培养条件：在lOOml的三角瓶中的合适装量为20ml(摇床转速为100r／min)，25m『一30ml装量时菌体生长严重受限制，大子30m『装量时菌体基本难以生长：最适pH为8．5-9．0，致死pH上下闽分别为41—44和10．5-110，在昝适的pH范围内，pH对于菌体

3、生长的影响不显著，菌体对于酸碱靡的变化表现出较强的适应性和自调节能力：生长量最高时的培养温度为30℃。②四因素三水平的正交试验发现，氮源对于磷细菌生长的影响最大，碳源次之，pH的影响最小：通过改变碳源和氮源类型及加量的研究发现，碳源中单糖优于二糖，更优于多糖，在单糖中以葡萄糖为最佳；8mg／mI的碳源加量和0,21mg／ml的氮源加量为合适加量。③卵磷脂对于菌体的生长具有抑制作用。声通过同步测定和分析磷细菌生长曲线、培养基中有效磷变化曲线和培养基中生物量磷曲线，发现此磷细菌菌株对于卵磷脂的分解利用与磷细菌豹整体活性存在着密切关系。磷细菌利用卵磷脂主

4、要发生在迟滞期和指数前期。(在菌体生长进入稳定期时，磷细菌还表现出一定的解磷能力：计算分析生物有效磷、生物量磷和培养基中的总磷含量发现，此磷细菌菌株对于卵磷脂的分解能力一般，其转化率约为12．5％。比较培养液中菌体生物量和生物量磷并分析培养基中有效磷含量的变化趋势，发现在菌体的各个生长时期，菌体对有效磷的需求程度是不同的，菌体本身的含磷量也是不稳定的。在菌体生长的迟滞期，磷细菌对于有效磷的需求最为强烈，表现为菌体对于卵磷脂豹分解较强、培养液中有效磷浓度较高；茁体含磷量也是以迟滞期和指数前期较高。／通过改变培养基中有效磷浓度和底物卵磷脂浓度，测定培养

5、基中有效磷和生物量磷的变化趋势，分析有效磷和底物卵磷脂对菌体降解底物的影响，发现此磷细菌菌株降解有机磷的过程可能存在以下两种调节机理：(1)有效磷调节机理：在环境有效磷起始浓度低于某个阈值时磷细菌表现出解磷能力：(2)卵磷脂的诱导作用。有效磷浓度对于菌体利用卵磷脂的影响调节较为主要。由于卵磷腊存在对菌体生长的抑制和对菌体解磷能力的诱导双重作用，因而存在着合适的卵磷腊加量和添加时间的优化问题√通过改变初始加量和逐时追加底物卵磷脂两项实验，发现在指数中后期添加卵磷脂较为合适，初始添加量咀58ug巾I为宜：结台同步的磷细菌生长曲线，发现卵磷脂对于菌体生长

6、的影响主要是迟滞期同指数期的交界时期，此时，菌体容易受卵磷脂的影响，换言之，迟滞期和指数前期的菌体对卵磷脂的变化最为敏感，尸r‘关键词：磷细菌，巨大芽孢杆菌佃d酶脚倒融卅时叫瞄脚抗州碱性磷酸酶，生长曲线，卵磷脂文献综述1磷素的重要性及有效磷的缺乏问题1．1磷素的生物学意义在所有地球生命形式中，磷都是极其重要的必需元素。在作物生长发育进程中，磷作为作物生长发育的三大必需营养元素之一，通常比较集中于富于生命力的幼嫩组织，如含核蛋白较多的新芽和根尖的生长点(庞欣和李春俭，1995)。在生物体内，它经常以磷酸根状态存在。细胞内含磷虽多的成分是RNA分子，此

7、外．DNA、ATP和细胞膜上的磷脂等都是重要的含磷有机物(陆景陵，1985：Tale，1987)。植素是作物体内磷酸的特殊贮存形态，它的形成和水解与作物体内淀粉的形成和保证苗期磷的供应有密切关系。磷还存在于各种酶中并参与多种酶的功能和活性调节。这些重要物质对种子的形成、根系的发育、作物的成熟和质量及细胞在新陈代谢中能量的积累和释放等生理过程密切相关。作物缺磷轻则产量下降，重则颗粒无收(蒋柏藩．1982)。1．2土壤中有效磷的缺乏问题在生物圈中，磷元素是比较缺乏的，并且磷是土壤液相中溶解度最小的矿质营养元素之一(AlanandGolclstein．1

8、986)。在中性和碱性条件下，由于磷酸根中的磷易被金属离子(Ca“、Mg“、Fe3+等)所沉淀，其可溶性磷含量更趋下降。植