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本实验从华南农业大学校园采集的一株生长旺盛的大黍(Panicum maximum)进行了内生固氮菌的分离,采用乙炔还原法鉴定其固氮活性,得到36株菌,通过SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR进行聚类分析,从各类中选出一株代表菌株做16SrDNA全序列测定,并在GenBank上比对,构建系统发育树,以进一步确定其分类地位,再测定其生理生化特性,在不同的温度,PH,渗透压,铵根离子存在下的固氮特性。
1.内生固氮菌的筛选:将采集得来的大黍用DN,SM无氮选择培养基筛选得内生固氮菌36株,其中根部31株,茎部5株.活性最高的为D31,活性为750 nmol C2H2/mL·h,最低的为D27,40 nmol C2H2/mL·h。
2.聚类分析:通过SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR,将分离得的菌株分为5大类,各类的蛋白电泳和IS-PCR分类结果一致,在此基础上,从各类中挑选出5株代表菌株,采用Biolog板测定5株代表菌株的碳源利用能力,其中D36利用谱最广,D8最少。
3.从代表菌株中选出D36、D7、D26扩增其16S rDNA并测序,将得到的序列在GenBank中搜索,分别得到以下各最相似性菌株:D26与Enterobacter cloacae subsp。dissolvens相似性达96%,D7与Pantoea dispersa相似性达97%,D36与Pseudomonas相似性98%,鉴于16S rDNA的高度保守性,因此认为此三株代表菌株分别最有可能为阴沟肠杆菌,分散泛菌,假单孢杆菌。
4.固氮特性测定:在pH2.8、3.8、5.8、7.0、8.5、10.1、11.5下各菌均能生长,5株供试固氮菌在中偏碱性范围内表现最适固氮活性,D36在这一范围内固氮活性上升剧烈,在pH8.5时表现出最高固氮活性,其余菌株固氮活性随着pH上升固氮活性上升和缓,表现出较大固氮适应性。在0.01%、0.25%、0.5%、1%、2%、4%、12%NaCl浓度下,各菌株有一最适渗透压浓度,在此浓度前活性随NaCl浓度上升渐升,在此浓度后,活性下降,最适渗透压为0.5%—4%。在0、0.5、1.0、2.5、5.0 nmol/L NH4+浓度下的固氮活性,5个代表菌株在低浓度下有固氮活性,随着浓度增高活性下降。供试菌株在45h左右固氮活性增量达到最大。