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青海高原(西部)土壤放线菌资源及应用研究

司美茹  
【摘要】: 青海位于我国西部,是“世界屋脊”青藏高原的主要组成部分,面积72万平方公里。全省地势高亢,复杂而独特的生态环境条件决定了青海高原的放线菌资源具有独特性。本研究采用常规方法对采自青海省西部大通、平安、乐都、民和及互助等五个县的42份土壤样品中的放线菌进行了较为系统的研究,得到了以下结果: 1.放线菌分离培养基筛选及杂菌抑制方法研究。采用平板涂抹分离法研究了培养基种类、土壤样品加热预处理及化学抑制剂对放线菌分离效果的影响。结果表明:①高氏1号琼脂(GA)和秸秆腐解物琼脂(SDSA)的分离结果可以反映土壤中放线菌的基本状况。②120℃×1.0h加热预处理土样能促进放线菌孢子萌发,增加放线菌的分离数量和种类。供试土样经120℃×1.0h加热预处理后放线菌的数量和类型较对照处理分别增加了5.5%~54.9%和12.5%~100%。但加热处理对减少细菌数量作用不明显。③向放线菌分离培养基中同时加入K_2Cr_2O_775μg/mL与1~3μg/mL青霉素,细菌数量显著减少,1号土样在SDSA培养基上放线菌数量(×10~6个/g)和种类(种)分别较仅加入75μg/mL K_2Cr_2O_7处理减少0~58.8%和0~18.2%。④链霉素不能用作分离放线菌时的细菌抑制剂。 2.放线菌的数量、组成及生态分布。用2种培养基分离纯化出1007株放线菌,按常规方法鉴定到属(链霉菌到类群)。结果表明:①土壤放线菌的数量随土壤类型、灌溉条件、作物类型的不同而变化。②粮田土壤放线菌组成较复杂,共分离到8个属,以链霉菌为主(平均占84.7%),其次为小单孢菌属、诺卡氏菌属和马杜拉放线菌属。粮田土壤链霉菌共划分为14个类群,其中以灰褐类群(28.3%)、白孢类群(22.5%)及灰红紫类群(19.0%)为优势类群。不同灌溉条件下粮田土壤放线菌组成不同:水地土壤放线菌组成(8个属)较旱地(7个属)复杂,水地链霉菌组成(13个类群)亦较旱地(12个类群)复杂。③经济作物土壤放线菌组成较粮田复杂,共分离到9个属。仍以链霉菌为主,其次为小单孢菌属。种植不同经济作物的土壤放线菌组成差异较大,菜地土壤放线菌组成(9个属)较绿肥(6个属)及果园(5个属)复杂。经济作物土壤链霉菌组成与粮田相似。种植不同经济作物的土壤其链霉菌组成差异亦较大,菜地链霉菌类群最多(14个),以灰红紫类群为主(占21.0%),其次是果园(8个),以金色类群为主(占32.9%),绿肥最少(仅6个),以白孢类群为主(43.9%)。不同茬口菜地土壤放线菌组成也存在差异。④自然土壤放线菌组成较简单(5个属),仍以链霉菌属为主(平均占97.6%),比耕作土壤的链霉菌比例(平均占85.9%)高11.8%。自然土壤链霉菌组成较简单(平均8个类群),以白孢类群为优势类群(占43.2%),其次为灰褐类群(占21.7%)和粉红孢类群(14.8%)。各土样链霉菌组成差异大。⑤土壤放线菌的数量特征(放线菌总数、放线菌属数及链霉菌类群数)与土壤养分密切相关:有机质和碱解氮与土壤放线菌数量特征的相关性达极显著水平(P<0.01),碱解氮与土壤放线菌数量特征的相关性达到了显著水平(P<0.05),磷酸酶和全磷与土壤放线菌数量特征有关(P<0.10)。 3.拮抗性放线菌筛选研究。采用琼脂块法测定了1007株代表菌株的拮抗性。结果表明:①分别有9.1%、27.2%、2.1%、2.6%、13.8%、10.1%、7.1%和7.4%的菌株对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、假丝酵母、青霉、辣椒疫霉、西瓜枯萎菌、棉花枯萎菌、黄瓜枯萎菌有拮抗性,说明青海高原(西部)土壤放 线菌中抗细菌放线菌多于抗真菌放线菌,抗G+菌放线菌多于抗G一菌拮菌,抗丝 状真菌放线菌多于抗单细胞真菌放线菌。②耕作土壤拮抗性放线菌占放线菌总数 的百分率(拮抗菌百分率)是自然土壤的3.5倍,且耕作土壤拮抗菌百分率按菜 地(71.7%)粮田(40.6%)绿肥(32.8%)果园(25.0%)的顺序排列。 旱地土壤拮抗菌百分率明显高于水地。③不同类型及同一类型土壤之间拮抗菌百 分率均不同,且不同类型土壤拮抗菌百分率按黑钙土栗钙土灰钙土砂土的顺 序排列。④拮抗性放线菌的数量、拮抗菌百分率与土壤有机质、全氮、碱解氮、 全磷及磷酸酶活性有关。其中有机质和全氮与拮抗性放线菌的数量和拮抗菌百分 率的相关性达极显著水平(P0.01);土壤碱解氮、全磷及磷酸酶活性与拮抗性 放线菌的数量、拮抗菌百分率有一定的相关性(P0.10)。抗细菌与抗真菌拮抗 菌的出现频率与土壤有机质、全氮及放线菌总数量的相关性分别达到了极显著(P 0.01)与显著水平(P0.05),且土壤有机质、全氮及全磷含量对土壤抗细菌 拮抗菌的数量影响大于抗真菌拮抗菌。⑤根据1007株供试放线菌对参试靶标菌 的皿内拮抗强度所选出25株高活性拮抗放线菌中,有巧株拮抗菌来自秸秆腐解 物琼脂(占60%),其余10株来自高氏1号琼脂(占40%)。在25株拮抗菌中, 有3株来自58号土(占12%),95、81及84号土上均有2株拮抗菌(均占8 %),其余16株拮抗菌分别来自16个不同的土样。说明高活性拮抗放线菌的筛 选和形成需要特定的培养基和特定的土壤生态条件。 4.25株拮抗菌的初步鉴定。采用形态和培养特征观察方法对青海高原(西 部)土壤选出25株拮抗菌进行了初步鉴定。结果表明:25株拮


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