大豆根际氢氧化细菌的分离及不同生育期对大生根际微生物多样性的影响

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1、分类号:Q93学校代码：10697密级:公开学号：201531643硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION大豆根际氢氧化细菌的分离及不同生育期对大豆根际微生物多样性的影响学科名称：生物工程作者：刘欣指导老师：王卫卫教授西北大学学位评定委员会二〇一八年IsolationofHydrogen-oxidizingbacteriainSoybeanandEffectsofSoybeanRhizosphereMicrobialDiversityatDifferentGrowthStagesAth

2、esissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinBioengineeringBy:LiuXinSupervisor:WangWeiweiProfessorJune2018摘要氢氧化细菌作为一类依赖于豆科植物共生固氮所释放的H2而生长的细菌，具有极高的研究价值。加大氢氧化细菌的研究力度，必将丰富生物固氮学的内容。本文采集大豆根际土壤，按照稀释涂布法分离氢氧化细菌，利

3、用气相色谱仪检测菌株氧化氢能力来筛选氢氧化细菌，再通过菌株形态特征、生理生化试验以及16SrDNA鉴定筛选出的菌株的种属。同时，对筛选出来的菌株的促生特性进行了测定，用Salkowskireagent法和双层CAS平板法分别测定菌株分泌IAA和产铁载体的能力。本文还采用高通量测序技术对不同生育期对大豆根际细菌群落结构多样性的影响进行了研究。实验结果如下：利用气体循环培养体系来电解水产生H2，和泵入的空气形成混合气体，调节电流大小，使得混合气体的中H2的浓度为832ppm，使得通入混合气体的流速为28

4、0mL/min。利用涂布平板法将按浓度梯度稀释的土壤悬液涂布于矿质盐培养基上进行菌种分离，通过分离纯化共分离出菌株75株。利用气相色谱法对分离出来的菌株进行氧化氢能力的测定，经测定后筛选出14株氧化氢能力强的菌株：菌株01-8，菌株1-15，菌株1-17，菌株3-17，菌株3-18，菌株5-3，菌株5-13，菌株5-15，菌株101-2，菌株101-13，菌株201-7，菌株201-17，菌株201-9，菌株1-18。这14株氢氧化细菌耗氢值处于1041.66-2769.23ppm，其中吸氢值大于2

5、000ppm的菌株有3株，分别为菌株1-18为2769.23ppm，菌株3-18为2541.67ppm，菌株5-3为2741.67ppm。通过对这14株菌株的形态学特征，生理生化特征及16SrDNA菌种鉴定，结果显示14株氢氧化细菌分别属于分枝杆菌(Mycobaterium)、假食砜节杆菌（Pseudarthrobactersulfonivorans）、中华根瘤菌（Sinorhizobium）、壤霉菌属（Agromyces）、红球菌属（Rhodococcus）、节细菌属（Arthrobacter）、

6、氨基杆菌属（Aminobacter）。对14株菌进行促生特性研究，结果显示所有菌株都能分泌IAA，分泌能力在7-51µg/mL，其中菌株1-18的分泌能力最强，浓度为50.184µg/mL，菌株01-8的分泌能力最差，浓度为7.146µg/mL；有10株菌都能分泌铁载体，但其分泌铁载体能力的大小不同。说明筛选出来的氢氧化细菌都具有一种及一种以上的促生特性，表明大豆根际的氢氧化细菌具有一定的研究价值。对不同生育期对大豆根际细菌群落结构的影响进行了研究，结果发现，大豆根际丰I度较高的菌群有变形菌门、放线

7、菌门、酸杆菌门。不同生育期根际微生物的群落结构中物种的丰度都会有所变化，成熟期样本的细菌群落结构的多样性高于苗期。关键词大豆，氢氧化细菌，促生特性，高通量测序，群落结构多样性IIABSTRACTHydrogen-oxidizingbacteria,asatypeofbacteriathatdependonthereleaseofH2fromsymbioticnitrogenfixationinleguminousplants,haveextremelyhighresearchvalue.Inthis

8、paper,soybeanrhizospheresoilwasusedastheresearchobject,andthemineralsaltculturemediumwasusedtoseparateandpurifythehydrogen-oxidizingbacteriainthesoybeanrhizosphereusingamodifiedgascirculatingculturesystem.Hydrogenperoxidewasdetectedbyga