【摘要】：近年來,農(nóng)作物和固氮樹種的固氮受到廣泛關(guān)注,而對于非固氮樹種研究相對較少,而森林植被的建群種以非固氮樹種為主,有必要研究森林地區(qū)根際固氮菌的多樣性,為以非固氮樹種為主的森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。本文采集了內(nèi)蒙古地區(qū)由東向西大興安嶺根河生態(tài)站、阿爾山國家森林公園、赤峰旺業(yè)甸國家森林公園、呼和浩特大青山自然保護(hù)區(qū)、賀蘭山自然保護(hù)區(qū)不同樹種的根際土壤,采用阿須貝無氮培養(yǎng)基分離純化根際土壤固氮菌,用細(xì)菌通用引物27f/1492r擴(kuò)增固氮菌的16S r DNA序列,應(yīng)用DNAMAN6.0軟件進(jìn)行多序列分析比對,使用MAGE4構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)合形態(tài)和生理生化特征進(jìn)行分類;測定典型固氮菌的生長特性和解磷能力;分析五個(gè)樣區(qū)非固氮樹種根際固氮菌的群落結(jié)構(gòu)。主要研究結(jié)果如下:1.從根河生態(tài)站興安落葉松(Larix gmelinii)、白樺(Betula platyphylla)和山楊(Populus davidiana Dode)根際土壤中共分離得到88株固氮菌,分別屬于19個(gè)屬,伯克霍爾德屬(Burkholderia 34株)、假單胞菌屬(Pseudomonas 19株)、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus 8株)、短波單胞菌屬(Brevundimonas 2株)、根瘤菌屬(Rhizobium 4株)、Filimonas(2株)、芽孢桿菌屬(Bacillus 3株)、Mitsuaria(3株)、蒼白桿菌屬(Ochrobactrum 1株)、成團(tuán)泛菌(Pantoea agglomerans 1株)、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas 1株)、不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter 1株)、納西桿菌屬(Naxibacter 1株)、鹽水球菌屬(Salinicoccus 1株)、Dyadobacter(1株)、葉桿菌屬(Phyllobacterium 1株)、貪噬菌屬(Variovorax 1株)、黃桿菌屬(Xanthomonas 1株)、土壤桿菌屬(Agrobacterium 2株)等,其中伯克霍爾德菌屬(Burkholderia,38.6%)、假單胞菌屬(Pseudomonas,21.6%)為優(yōu)勢屬。篩選出9株有解磷能力的固氮菌,分別是Burkholderia(3株)、Pseudomonas(3株)Brevundimonas(1株)、Naxibacter(1株)、Paenibacillus(1株)。2.從阿爾山國家森林公園興安落葉松、白樺、山楊根際土壤中共分離得到72株固氮菌,分別屬于17個(gè)屬,Pseudomonas(23株)、Bacillus(4株)、Paenibacillus(8株)、Rhizobium(9株)、腸桿菌屬(Enterobacter 6株)、Phyllobacterium(5株)、Bosea(4株)、Burkholderia(2株)、貪噬菌屬(Variovorax 2株)、噬幾丁質(zhì)菌屬(Chitinophaga 1株)、克雷伯氏桿菌屬(Klebsiella 1株)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter 2株)、沙雷氏菌屬(Serratia 1株)、柄桿菌屬(Caulobacter 1株)、粘液桿菌屬(Mucilaginibacter 1株)、中慢生根瘤菌屬(Mesorhizobium 1株)、雙頭菌屬(Labrys 1株)等,其中假單胞菌屬(Pseudomonas,31.9%)為優(yōu)勢屬。篩選出8株有解磷能力的固氮菌,分別是Pseudomonas(2株)、Paenibacillus(3株)、Enterobacter(1株)、Phyllobacterium(1株)。3.從赤峰旺業(yè)甸國家森林公園華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)、油松(Pinus tabulaeformis)、白樺、山楊根際土壤中共分離出固氮菌143株,分別屬于9個(gè)屬,Pseudomonas(51株)、Paenibacillus(41株)、Bacillus(32株)、Burkholderia(3株)、Rhizobium(3株)、Phyllobacterium(1株)、Arthrobacter(3株)、Mucilaginibacter(7株)、Mesorhizobium(2株);其中假單胞菌屬(Pseudomonas,35.7%),類芽孢桿菌屬(Paenibacillus,28.7%),芽孢桿菌屬(Bacillus,22.4%)為優(yōu)勢屬。篩選出9株有解磷能力的固氮菌,分別是Pseudomonas(3株),Paenibacillus(2株)、Burkholderia(2株)、Bacillus(2株)。4.從呼和浩特大青山自然保護(hù)區(qū)油松、白樺、山楊根際土壤中共分離得到89株固氮菌,分別屬于14個(gè)屬,Pseudomonas(32株)、Phyllobacterium(15株)、Arthrobacter(1株)、Sinorhizobium(8株)、Enterobacter(6株)、Rhizobium(5株)、Burkholderia(4株)、Cupriavidus(4株)、Bacillus(1株)、Paenibacillus(1株)、Promicromonospora(2株)、Massilia(1株)、Azotobacter(1株)、Hymenobacter(1株)等,其中假單胞菌屬(Pseudomonas,40%),葉桿菌屬(Phyllobacterium,16.9%)為優(yōu)勢屬。篩選出5株有解磷能力的固氮菌,分別是Pseudomonas(3株)、Burkholderia(1株)、Bacillus(1株)。5.從賀蘭山自然保護(hù)區(qū)油松、山楊根際土壤中共分離出固氮菌60株,分別屬于8個(gè)屬,Phyllobacterium(18株)、Rhizobium(13株)、Pseudomonas(12株)、Arthrobacter(8株)、Bacillus(6株)、Paenibacillus(1株)、Caulobacter(1株)、Massilia(1株)等。其中葉桿菌屬(Phyllobacterium,30%),根瘤菌屬(Rhizobium,21.7%)、假單胞菌屬(Pseudomonas,18.3%),節(jié)桿菌屬(Arthrobacter,13.3%)為優(yōu)勢屬。篩選出2株有解磷能力的固氮菌,分別是Pseudomonas和Paenibacillus。6.不同類群的固氮菌隨地理區(qū)域的不同而分布不同,廣分類群有Pseudomonas、Bacillus、Rhizobium、Paenibacillus和Phyllobacterium;有些類群的分布具有區(qū)域性;不同類群的固氮菌生物學(xué)特性差異顯著。
【圖文】：

際土壤的 pH 和含水量不同：落葉松根壤的 pH 值是 4.52，含水量為 24.47%，楊的根際土壤均偏酸，，與姜海燕研究結(jié)離純化結(jié)果透明度、邊緣是否整齊等特征，最終從態(tài)的固氮菌 88 株，分別用 GL、GY、G壤固氮菌多樣性及特性分析土壤固氮菌 16 S rDNA 分析泳 f 和 1492 r 為引物對從落葉松根際土R 擴(kuò)增后，所得片段大小均約為 1.5 kb，

圖 3 根河白樺根際土壤部分固氮菌 16SrDNA 電泳圖 products of 16S rDNA gene from nitrogen-fixing bacterirhizosphere in Genhe根際土壤固氮菌系統(tǒng)發(fā)育分析對分析表明，分離自白樺根際土壤中的株序列的相似性為 95%～100%，從圖 4 可根際土壤的21株固氮菌分屬于8個(gè)不同GH25、GH28、GH30、GH36 等 8 株菌屬ibacillus；GH11、GH13、GH16、GH26H12 屬于 Naxibacter；GH19 和 GH23 屬H31 屬于 Acinetobacter；GH32 屬于 Sa
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S714.3


本文編號：2621744