大豆根际溶无机磷细菌Klebsiella sp.wj6的分离鉴定与溶磷特性分析

[目的]为了明确黑土种植的大豆根际溶磷菌的种类及不同溶磷菌溶无机磷的特性,并有效利用溶磷菌,增加黑土的可持续利用能力。[方法]以NBRIP为分离培养基从大豆根际土壤中分离到1株溶磷菌(命名为wj6),采用Vitek 2自动分析系统和16S rDNA方法对其进行鉴定;以NBRIP分离培养基为基础,利用L25(53)正交设计试验,从碳源、氮源及pH值3个方面对菌株wj6溶磷培养基进行优化;利用优化后的NBRIP培养基测定wj6溶解Ca3(PO4)2、FePO4和AlPO4的特点以及溶磷过程中磷酸酶活性和葡萄糖脱氢酶活性。[结果]经Vitek 2自动分析系统和16S rDNA方法鉴定菌株wj6为Klebsiella sp.。菌株wj6以葡萄糖和蛋白胨为碳源和氮源,pH值为8时溶磷量最高;对Ca3(PO4)2、FePO4、AlPO4均有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为409.28、60.59和32.90μg·m L-1。菌株wj6在溶解FePO4和AlPO4时受环境pH值的影响较大,当接种到pH值为8的溶磷培养基中,能溶解FePO4和AlPO4,而在培养基原液(pH3)中不具有溶磷能力;以Ca3(PO4)2为唯一磷源,在溶磷过程中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和葡萄糖脱氢酶活性先增加后减小,36 h内葡萄糖脱氢酶活性较大,与其他时间内酶活差异显著。[结论]从大豆根际分离到的溶磷菌Klebsiella sp.wj6在不同难溶性磷酸盐中溶磷能力差异较大,且溶磷受环境pH值的影响。磷酸酶和葡萄糖脱氢酶在溶磷过程中起重要作用。

生物纳米FeS和磁性炭对Klebsiella sp.LZ6降解芘效果的影响

芘是土壤、沉积物和水中的一种具有较强的致畸、致突变和致癌作用的有机污染物,能抑制微生物的生长,从而影响微生物降解芘的能力。本文通过摇瓶试验考察生物纳米FeS和磁性炭分别对Klebsiella sp.LZ6生长的影响,探究这两种材料分别作为生物载体协同Klebsiella sp.LZ6厌氧降解芘的可行性。结果表明:在分别添加生物纳米FeS和磁性炭后,Klebsiella sp.LZ6与材料粘附在一起,Klebsiella sp.LZ6细胞膜形态没有发生改变,且促进了细胞的生长,菌体浓度得到了提高;当芘的质量浓度为50 mg/L时,生物纳米FeS+Klebsiella sp.LZ6和磁性炭+Klebsiella sp.LZ6的两组反应体系芘的降解率分别为53.10%和48.24%,均高于Klebsiella sp.LZ6单独降解芘的降解率(28.06%),生物纳米FeS和磁性炭均能协同Klebsiella sp.LZ6提高芘的降解率。通过气相色谱质谱联用分析确定Klebsiella sp.LZ6降解芘的中间产物有4,5二氢芘、菲、1,1′(1亚丁烯基)双苯、氢化肉桂酸、2,6二羟基苯乙酮、1,2苯二甲酸二丙酯、2,5二羟基苯甲酸以及一些短链酸,加入生物纳米FeS或磁性炭的中间产物与对照组中有所不同,可能是添加的材料影响了相关酶的表达,导致代谢途径发生了变化。生物纳米FeS+Klebsiella sp.LZ6组代谢产物中多出2(3,4二羟基苯基)2羟基乙酸、苯甲酸、丁酸、丙酸和对苯酚等中间产物,而磁性炭+Klebsiella sp.LZ6组代谢产物中存在己烯雌酚和1,3二苯基1烯1醇。