解磷真菌分离鉴定及其溶磷能力分析

解磷菌能够溶解土壤中的难溶性磷或不溶性磷,在促进土壤养分循环和植物生长方面起着重要作用,是生物肥料中重要的微生物资源。本研究采用稀释涂布平板法筛选得到5株解磷真菌(菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1),对菌株进行分子生物学鉴定,并利用液体摇瓶法测量菌株对磷酸三钙的溶磷能力。结果表明,菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1的溶磷能力存在一定的差异,其中菌株SZ1、GZ2、HZ1的可溶性磷含量分别为58.30、2.69、8.65 mg/L,菌株SZ2和GZ1没有溶解磷酸三钙的能力;菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1分别为香港史努基菌(Hongkongmyces snookiorum)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、香港史努基菌(Hongkongmyces snookiorum)、棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、林尼曼菌(Linnemannia exigua)。

多功能解磷真菌的筛选与解磷活性评价

磷是植物生长发育过程中不可或缺的元素,但在田间大多以无效的结合态磷存在,土壤中的微生物能将无效态的磷转化为游离态的有效磷,充分提高磷的利用率。本研究采用平板溶磷圈法从玉米根围土壤中分离纯化出1株解磷真菌XZY3PSF,对该菌株进行种类鉴定,分析该菌株在1~25 d内溶解2.5~20.0 g/L磷酸三钙的活性、10~10~5个/mL孢子浓度下对磷酸三钙的解磷能力,及其在0~35 d内对2.5、5.0 g/L植酸钙的矿化能力,评价其与解淀粉芽孢杆菌及香蕉枯萎病病原菌间的相互作用。研究表明:基于形态特征结合ITS与β-tubulin基因序列,菌株XZY3PSF鉴定为Talaromycespurpureogenus;解磷菌在不同浓度的磷酸三钙下溶解出的有效磷含量均在500~570mg/L之间,培养基中的有效磷含量随着培养时间的延长而下降,第13天后高浓度磷酸三钙培养液中的有效磷含量降低幅度减弱,在第25天时15.0、20.0 g/L磷酸三钙培养基中的有效磷含量极显著高于其他浓度;随着培养基中孢子浓度的增加,培养液中有效磷含量高峰值出现的时间越快,且其降低幅度随着孢子浓度的增加而扩大;在供试时间段内,随着培养时间的延长,菌株XZY3PSF对植酸钙的矿化能力越强;解磷菌XZY3PSF、芽孢杆菌菌株X5均对香蕉枯萎病病原菌株B2具有拮抗作用,且解磷菌XZY3PSF与芽孢杆菌X5之间亦相互拮抗。研究结果可为研发解磷菌与拮抗菌的复合微生物菌肥奠定基础,同时,解磷菌XZY3PSF对植酸钙的矿化作用为后续研究其是否具降解有机磷类农药提供理论基础。

马尾松根际高效解磷真菌的筛选鉴定及其促生效应

从江苏南京和安徽黄山12份马尾松根际土样中分离出45株具有解磷能力的真菌,其中解磷能力较强的有12株。通过进一步测定,获得解磷能力强的2株真菌JP-NJ1和JP-NJ4,其对Ca3(PO4)2的解磷能力分别为1 051.69和872.18 mg·L-1。通过形态学和18S rDNA序列分析,2株高效解磷真菌分别鉴定为泡盛曲霉和嗜松青霉。将2株高效解磷真菌接种马尾松苗,其菌悬液和代谢物都可明显促进植株生长,其中对根质量促生效果显著。

解磷真菌的研究进展

磷是植物生长的主要元素之一,大多数土壤都储存着大量的磷,但土壤中的磷容易被固定和沉淀,导致土壤缺磷而限制植物的生长。施用化学磷肥是一种较好的解决缺磷的方法,但由于其价格不断上涨而受到限制。解磷微生物能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,因此解磷微生物尤其是解磷真菌的研究越来越受到重视。对解磷真菌的解磷能力、解磷机理,解磷真菌对植物体、土壤的影响等研究进行了综述,并对解磷真菌的研究提出了一些建议。

解磷真菌FM菌株对3种作物促生作用的初步研究

FM是从海南岛芒果根际土壤中分离到的一株具有解磷作用的菌株,通过纸床发芽法及盆栽试验研究其促生作用。结果表明,FM菌株在纸床发芽试验过程中,其10倍发酵液能有效促进黄瓜种子的发芽,而西瓜和番茄种子在100倍液中发芽效果更好;根据经发芽实验所得最佳促进浓度研究解磷菌株FM对番茄、西瓜和黄瓜3种作物生长量的影响。结果表明,经菌液处理过的番茄、黄瓜和西瓜植株,其植株株高、根长和茎围、地上部及地下部重量均高于对照,与对照差异达极显著,可见其对番茄、黄瓜和西瓜幼苗的生长都有促进作用。利用其作为土壤肥力的优势菌株,可有效提高作物的产量。

作物根际解磷真菌YTY的离子束诱变及其解磷机理探讨

为筛选并构建高效的作物根际解磷真菌,探讨解磷真菌的解磷机理,本研究从小麦和棉花根际土壤中分离筛选了一株高解磷能力的真菌YTY,对其离子束诱变的最佳条件进行探讨,进一步构建YTY的高效解磷突变菌,并从有机酸角度研究YTY的解磷机理。结果表明,从作物根际土壤分离的解磷真菌YTY具有较高的解磷能力,形态学和ITS鉴定表明该菌为草酸青霉;YTY的最佳诱变条件为30 keV和1×10^(15) ions·cm^(-2),利用该诱变条件获得了3株高效解磷突变株,即p-1-1、p-1-2、p-1-3,解磷能力分别较出发菌株YTY提高了56.88%、42.26%和32.15%;YTY培养液(5 d)的pH值为2.5,离子色谱法测得其中含有3种有机酸,即乳酸、乙酸和草酸,同时测得3株突变菌培养液的pH值为2.0,显著低于出发菌株YTY,且乳酸、乙酸、草酸和总酸含量均显著高于YTY,表明有机酸是YTY解磷的重要物质,且乳酸、乙酸、草酸是YTY解磷的主要有机酸。本研究结果为解磷真菌的离子束诱变选育提供了参考,并为真菌YTY解磷机理的探明及开发应用提供了理论依据和生物材料。

海滨盐土接种不同比例AM真菌和解磷真菌对蓖麻磷吸收和根际土壤酶活性的影响

为了探索复合接种微生物对海滨盐土改良以及促进生长植物的作用机理,利用盆栽试验考察在海滨盐土中接种不同比例的AM真菌和毛霉菌(Mortierella sp.)对蓖麻生长、叶绿素含量、磷吸收和土壤速效磷含量、pH、土壤酶活性的影响。结果表明:AM真菌和毛霉菌混合接种可显著降低土壤pH,增加土壤速效磷含量,提高土壤脲酶、转化酶、中性和酸性磷酸酶活性,同时提高了叶片叶绿素含量并增加了蓖麻对磷营养的吸收,在盐胁迫下有效促进了蓖麻幼苗生长。温室条件下在海滨盐土中接种AM真菌和毛霉菌促进蓖麻生长最有效的混合比例是28.56:(11.5×105()AM真菌孢子数:毛霉菌落数)。本研究结果证明了适当比例的AM真菌与解磷真菌具有提高海滨盐土质量并促进蓖麻生长的潜力。

盐碱化草坪土壤耐盐解磷真菌的筛选及解磷能力研究

采集草坪根际盐碱化土壤进行菌种筛选,并研究培养条件对菌株解磷效果的影响。试验结果表明,真菌菌株FL0908发酵液中的有效磷浓度为310.23 mg/L,真菌解磷圈直径与菌落直径比值(D/d)达到1.96。菌株FL0908在所供4种碳源条件下均能生长,不同碳源生长差异显著,最适碳源为葡萄糖,而在乳糖培养基上生长最差;对于所供4种氮源,在酵母浸膏上生长过于迅速,在亚硝酸钠条件下几乎不生长,最适氮源为酵母浸膏,硝酸钾次之;对于所供4种温度,真菌均可生长,最适温度为30℃;在所供的4种pH值条件下可正常生长,最适pH值为6。对于试验中发酵液条件的优化组合,最适解磷条件为:温度35℃,pH值7,碳氮比35∶1,转速130 r/min。

一株耐盐解磷真菌的筛选及生物学特性研究

土壤中解磷微生物能够增加磷酸钙的溶解性,从而提高植物对磷的利用效率。采集草坪根际盐碱化土壤,采用涂布平板法进行菌种初筛,并对菌株进行生物学特性研究。结果表明,所得解磷菌株是一株解磷效果较好的真菌(记作F1305),其发酵液中的有效磷质量浓度为280.35mg/L;解磷圈直径与菌落直径之比(D/d)达到1.78;最适碳源为麦芽糖,乳糖培养基上生长最差;对于所供4种氮源,菌株F1305在酵母浸膏上过于疯长,在亚硝酸钠上几乎不生长,最适氮源为酵母浸膏,硝酸钠次之;4种温度及pH条件下,菌株F1305均可生长,最适温度为35℃,最适pH为7.0。发酵条件的优化组合试验得到菌株F1305的最适解磷条件,即温度为35℃,pH为6.0,碳氮比为20∶1(质量比),转速设置为100r/min运行12h、然后130r/min运行24h、最后100r/min运行12h。

解磷真菌HSP12的筛选及其发酵条件优化

为提高土壤磷利用率及微生物修复污染环境提供理论依据,从油茶根际土壤中分离得到多株解磷真菌,经过筛选纯化后获得1株解磷能力较好的菌株HSP12,经初步鉴定属于青霉属(Penicillium sp),并对解磷真菌HSP12的发酵条件进行了研究。结果表明:其最适碳源为蔗糖,最适氮源为硫酸铵;当培养温度为28℃、初始pH为6.0、装液量为50mL/250mL、接种量为3%时,发酵液中可溶性磷含量最高,达79.98mg/L。

解磷真菌对竹柳扦插苗生长和矿质元素吸收的影响

以竹柳扦插苗为试材,通过盆栽试验,研究解磷真菌(Mortierella sp.SM-1)对竹柳扦插苗生根、植株生长以及矿质元素吸收的影响。结果表明,竹柳扦插苗的地上部干质量及叶面积较对照都有明显优势。与对照相比,施入解磷真菌竹柳扦插苗的生根率、初生根条数、根干质量等地下生长指标没有显著差异。解磷真菌能够提高竹柳扦插苗叶绿素含量,同时降低了叶绿素a/叶绿素b值。土壤中施入解磷真菌后,竹柳扦插苗叶片中P含量显著提高,N、Ca、K等矿质元素含量较对照也有显著提高,表明解磷真菌能促进竹柳扦插苗对P、N、Ca、K等元素的吸收。

解磷真菌对滴灌棉花产量及养分吸收的影响

通过田间对比试验,研究解磷真菌对棉花产量及养分吸收的影响。试验设3个处理,分别为常规基施(CK)、解磷真菌一次性施入(PPF1)和解磷真菌分次施入(PPF2)。结果表明,解磷真菌的两种施用方式较常规基施均能显著增加棉花的干物质质量和养分吸收量,提高产量。解磷真菌的两种施用方式相比较,一次性施入效果好于分次施入。

菜园根际土壤解磷真菌的分离筛选及初步鉴定

为提高土壤磷利用率及微生物修复污染环境提供参考依据,本研究采用平板涂布法,从不同蔬菜根际土壤中分离得到11株降解有机磷和无机磷的解磷真菌。根据透明圈直径和菌落直径比值的大小,从中筛选到3株分解无机磷较强的菌株WP-2、WP-5、WP-7;并进一步通过液体摇瓶培养复筛,确定其中的WP-5菌株分解无机磷能力最强,其解磷能力达66.88mg/L。经初步鉴定,WP-2菌株属于木霉属(Trichoderma sp)、WP-5菌株属于青霉属(Penicillium sp)、WP-7菌株属于小克银汉霉属(Cunninghamella sp)。

解磷真菌的研究进展与应用前景

磷是植物体生长发育所必需的三大元素之一。尽管绝大多数土壤中含有着丰富的磷元素,但因土壤中所含的磷元素易被固定且易形成沉淀,因此土壤中实际能被植物体利用的磷元素很少。目前多采用人工施用磷肥的方法。这是一种较快速的解决植物缺磷的手段,但长期施用会造成土壤污染,不利于植物的生长。近年研究表明,解磷微生物可以将土壤中难以被植物利用的无效磷转化为可被植物利用的有效磷,而解磷微生物中的解磷真菌的解磷能力高于解磷细菌和放线菌。笔者对解磷真菌的解磷机制、解磷能力、对植物的影响以及生态学意义等进行了综述。

红树根际解磷真菌筛选及其对桐花树生长的影响

为了获取具有解磷、促生作用的红树根际解磷真菌,采用NBRIP(National Botanical Research Institute′s phosphate)培养基初筛法从红树根际土壤筛选得到解磷真菌,并分析菌株对不同难溶性磷酸盐的溶解差异和高效解磷真菌对桐花树的促生效果。结果表明:解磷能力最强的PSF-FJ1、PSF-FJ2和PSF-FJ3菌株对该生境中具有代表性的难溶性磷酸盐的溶解顺序为Ca_(3)(PO_(4))_(2)>AlPO_(4)>FePO_(4)>卵磷脂,菌株PSF-FJ1对Ca_(3)(PO_(4))_(2)的溶解能力可达773.36 mg·L^(-1),培养液酸化是溶解Ca_(3)(PO_(4))_(2)的关键机制之一。通过ITS基因序列分析方法,将具有吲哚-3-乙酸(IAA)和铁载体合成潜力的高效解磷真菌PSF-FJ1鉴定为Penicillium sp.。与未接菌相比,接种PSF-FJ1使得桐花树幼苗的总生物量提高了23.13%,植株根系活力增强了64.91%,叶片Pn、Tr和Gs分别显著提高37.92%、40.04%和41.70%,叶片光合色素含量显著增加,更多的磷元素和氮元素被植株吸收。研究表明,解磷真菌Penicillium sp.PSF-FJ1可有效促进桐花树幼苗的生长,该菌株可开发为新型生物菌肥并可尝试应用于滨海红树造林工程。

耐铅解磷真菌联合磷矿粉钝化修复重金属铅

解磷真菌从磷矿粉中释放的磷酸根离子是重金属铅(Pb)得以钝化修复的关键因子.本研究从福建省、海南省、台湾省三地的红树植物根际沉积物中筛选出4株兼具高效磷矿粉溶解能力和Pb耐受能力的耐Pb解磷真菌,分别为Penicillium sp.PSF-FJ1、Penicillium sp.PSF-TW、Aspergillus niger PSF-FJ3和A.aculeatus PSF-HN.它们在高浓度Pb溶液中都能存活,但高浓度Pb胁迫会不同程度地抑制菌株的解磷能力.在较低Pb污染水平(Pb质量浓度200 mg/L)时,保留或丧失解磷功能的4株菌株都可有效钝化水溶液体系中的Pb;但当Pb质量浓度达到800 mg/L时,只有保留磷矿粉溶解能力的菌株Penicillium sp.PSF-FJ1和Penicillium sp.PSF-TW才能有效钝化Pb.据此,利用Penicillium sp.PSF-FJ1和Penicillium sp.PSF-TW的解磷功能,将难溶性磷矿粉进行溶解后释放出其中的磷酸根离子,从而有效钝化溶液中铅离子,可为后续滨海湿地重金属修复提供新思路.

解磷真菌JL-7的筛选及其作用于低品位磷矿的肥效研究

【目的】针对我国低品位磷矿资源利用率低、耕地土壤有效磷含量低以及传统化肥的大量使用造成的土壤易固化等一系列问题,筛选可解离低品位磷矿的高效菌株,为低品位磷矿的资源利用提供途径。【方法】以砂培法从贵州铜仁烟草种植基地土壤中筛选出一株新型解磷真菌,将其命名为JL-7,经过生理生化试验和分子生物学鉴定该菌为烟曲霉菌(Aspergillus fumigatiaffinis)。采用单因素和正交试验对该菌的解磷性能进行优化,在最佳优化条件下制备微生物菌肥并通过烟草盆栽试验进行肥效验证。【结果】从烟草根际土壤中筛选的真菌JL-7在优化条件(接菌量1×105 cfu·mL^(-1)、初始pH 6、解离时间8 d、解离温度26℃)下对低品位磷矿的最高解磷量达到967.4 mg·kg^(-1),真菌解离液中pH可降低至2.9左右。以高效解磷菌株JL-7制备菌肥,通过烟草盆栽种植试验,该菌肥对烟草(云烟87)的茎围、株高、最大叶面积分别提升44.60%、57.29%、62.90%。种植后对土壤进行分析,结果表明,该菌肥对土壤中的有效磷、速效钾、碱解氮含量分别提升48.5%、3.7%、9.1%。【结论】菌株JL-7解磷效果优异且性能稳定,具有制备新型微生物肥料的潜力,具备一定的推广及应用价值。

解磷真菌驱动磷灰石固定重金属铅的地球化学模拟研究

结合磷灰石和解磷菌进行农业土壤铅修复是环境修复领域的新兴技术。然而仅靠实验很难全面解析修复过程中的详细反应过程和铅的成矿机制,特别是难以解释目标稳定矿物氟基磷酸铅为何不是主要产物。本文主要利用GWB软件中的React和Act2两个程序模块,基于前人实验数据设置模拟参数,对这一科学问题进行探究。首先用React程序模块的滴定模式(Titration)来研究黑曲霉复合氟基磷灰石的除铅过程,即通过向反应体系中逐步滴加草酸来模拟黑曲霉分泌草酸的过程。反应体系中Pb^(2+)初始浓度为8.4 mmol·L^(-1),草酸总添加量为2.0 g·L^(-1),氟基磷灰石总添加量为8.3 g,其中草酸和氟基磷灰石分为100步添加到体系中。React模拟过程终止后,可得到体系pH值、主要离子浓度(Pb^(2+)、Ca^(2+)、H_2PO-_4^-、F^-和C_2O_4^(2-))以及生成产物随着草酸和氟基磷灰石添加的变化曲线。然后将黑曲霉与氟基磷灰石培养后的浸出液与Pb(NO-_3)_2溶液混合后,用Act2模块模拟其草酸和F^-浓度变化对铅矿物形态的影响。模拟结果表明:草酸引起的pH值变化是影响铅矿化结果的最重要参数,体系中的Pb^(2+)主要以草酸铅形式沉淀,和原实验结果吻合。此外,只有在弱酸或碱性环境下,且溶液中氟离子浓度大于27 mmol·L^(-1)时,体系中才会生成氟基磷酸铅。该结果为利用磷酸盐矿物材料进行土壤铅修复提供了理论指导。

一株耐高温解磷真菌溶磷条件的优化

从白酒丢糟高温堆肥样品中分离纯化得到一株具有耐高温能力的解磷真菌GDF1,并对该菌株的溶磷条件进行了优化。利用单因素试验,确定该菌溶磷的最适碳氮源种类及碳氮源、无机盐和磷源浓度;再通过响应面法进一步分析各因素的交互作用。结果表明,菌株GDF1最适溶磷条件为蔗糖10.7 g/L,草酸铵0.6 g/L,复合无机盐1.0 g/L,磷酸三钙10.7 g/L。在此优化条件下,其对磷酸三钙的溶解量可达292.59 mg/L,在高温条件下生物溶磷方面具有较好的应用潜力。

一株高效解磷真菌的筛选及其解磷机理研究

为提高土壤中磷肥利用率,从耐贫瘠作物火龙果根际分离到一株具有高效解磷功能的真菌,命名为An-6,并对其解磷机理进行研究。在以Ca3(PO)4为唯一磷源的无机磷液体培养基中接种该菌株,培养96 h后,可溶性磷含量达到764.4 mg/L,且可溶性磷含量与发酵液pH呈极显著负相关。通过高效液相色谱分析,发酵液中含有大量乙酸以及少量柠檬酸、草酸、酒石酸等酸性物质,这可能是该真菌具有高效解磷功能的原因之一。经形态学以及分子鉴定,初步确定该菌株为黑曲霉(Aspergi llus niger)。土壤接菌实验表明,An-6可明显增加土壤中有效磷含量,有望开发为微生物磷肥。