论文部分内容阅读
新疆地处欧亚大陆腹地,地域辽阔,特殊多样的生态环境孕育了特殊多样的微生物资源,具有巨大的研究和开发价值。研究新疆部分地区荒漠盐碱环境下的放线菌资源,对该生境中放线菌生物多样性规律及促进极端微生物资源开发具有重要意义,同时也为极端环境放线菌资源开发提供理论依据。采集新疆吐鲁番、库尔勒、阿克苏、喀什、伊犁、和田等地区荒漠盐碱土共25个土样,通过土壤基本性质测定和放线菌生态分布规律分析,获得632株放线菌。以农业生产上危害较为严重的植物常见病原菌和畜牧养殖业中的动物病原菌为靶标菌进行优良拮抗放线菌筛选,并采用多相分类技术对部分形态特殊的和优良拮抗放线菌菌株进行鉴定,同时还在放线菌分离方法方面进行了初步的探讨。通过本研究得出以下主要结论:1.供试土壤生态背景及放线菌区系组成供试土样有机质平均含量中等偏低,碱土>砾石质碱土>沙壤盐土>沙土,含量分别为6.54 21.83、3.75 26.23、2.42 11.31、1.75 8.36 g·kg-1;速效养分无明显规律,速效氮、速效磷、速效钾的平均含量分别为26.37 78.30 mg·kg-1、7.89 13.30 mg·kg-1、156.11 431.37 mg·kg-1;pH值均在8左右;碱土、砾石质碱土、沙壤盐土、沙土的水溶性总盐平均含量分别为0.46 2.64、0.28 0.65、2.96 80.12、0.20 1.46 g·kg-1,以沙壤盐土最高。分离获得了605株放线菌,其中链霉菌为533株,占放线菌总数的88.1 %,链霉菌属共可分出12个类群,其中优势类群为烬灰类群,非链霉菌属有72株,占放线菌总数的11.9 %,初步归属到诺卡氏菌属、小单孢菌属和待定菌属,以诺卡氏菌属为优势菌属。统计分析表明:土壤速效磷的含量与放线菌的数量和种类之间呈显著正相关,土壤速效氮的含量与放线菌的数量之间呈正相关,总盐的含量与放线菌的数量和种类之间呈负相关;土壤有机质和速效磷的含量对放线菌的数量和种类分布影响最大。2.放线菌分离方法探讨实验结果表明:样品在100℃处理1 h时,放线菌的数量和种类均为最多;经6 %蛋白胨溶液处理过的土样分离到的放线菌的数量最多,但种类却最少,经0.05 % SDS溶液处理过的土样分离到的放线菌的数量次之,但种类却很多;在改良高氏1号琼脂、腐殖酸琼脂和酵母膏天门冬酰胺琼脂上,不加抑制剂时的放线菌的数量均比加抑制剂时的放线菌的数量高,而且种类也大于或等于加抑制剂;链霉菌属仍然是主要分离的菌属,以灰红紫类群为优势类群,非链霉菌属主要为诺卡氏菌属。3.供试土壤中放线菌拮抗性研究从632株放线菌中筛选出拮抗性放线菌共199株,占供试菌株的31.5 %。其中拮抗细菌的放线菌中以拮抗G+细菌的明显多于拮抗G-细菌,拮抗真菌的放线菌中以拮抗病原真菌的显著多于拮抗普通真菌。筛选所得拮抗性放线菌拮抗强度较高,达到强和中等的达90 %以上。获得的33株广谱拮抗性放线菌中,对4种供试靶标菌均产生拮抗作用的广谱拮抗放线菌相对较多,占广谱拮抗性放线菌的69.7 %;在16株拮抗作用较强的放线菌中,其中有11株高效拮抗放线菌同时对2种靶标菌产生拮抗作用,其占拮抗作用较强的放线菌的68.8 %。通过皿内拮抗试验,得到对牛无乳链球菌和猪金黄色葡萄球菌有良好拮抗效果的放线菌6株,分别为0425、0601、0708、0720、1504和2425,其抑菌圈范围均D≥15 mm,此外,还筛选到对辣椒疫霉有良好拮抗效果的放线菌14株,其抑菌圈范围均D≥20 mm。4.特殊放线菌和拮抗性放线菌的多相分类经过形态和培养特征观察,结合生理生化特征分析,产特殊抑菌活性物质菌株全部具有典型的链霉菌特征,而形态特殊菌株和耐盐菌株的形态和培养特征各异,不能准确定属;从细胞化学组分的研究结果看,产特殊抑菌活性物质菌株细胞壁含LL-DAP,而形态特殊菌株细胞壁含meso-DAP或无-DAP。通过将测得的16S rDNA序列与GenBank中的序列相比较,确定产特殊抑菌活性物质菌株2202为链霉菌属（Streptomyces）,形态特殊菌株0425、0710、2012、2044和2509为链霉菌属（Streptomyces）,1604和1511与枝孢囊菌属（Verrucosispora）的亲缘关系比与游动放线菌属（Actinoplanes）的亲缘关系近,2207在系统发育地位上归属于链孢菌属（Catellatospora）,0910则归属于链孢囊菌属（Streptosporangium）,但如想更进一步确定其地位,则需测其全序列,甚至需要借助DNA-DNA同源性分析即DNA-DNA分子体外杂交来确定。本研究揭示了新疆荒漠盐碱特殊环境放线菌生态分布规律,丰富了新疆荒漠盐碱土中的放线菌资源;初步确立了该生境中放线菌资源的抗菌谱特征,获得了部分在农业生产上具有潜在应用价值的优良拮抗性放线菌菌株,为进一步的生产应用奠定了良好的基础;并通过多相分类技术对部分形态特殊的和优良拮抗放线菌菌株进行鉴定,客观的确定了其分类地位,为对这些菌株的进一步研究和应用提供了宝贵的资料。