沼泽红假单胞菌培养条件研究

孙军德1,张恩禄2,赵春燕1,陈锡时1

(1沈阳农业大学,辽宁沈阳110161;2辽宁省财政厅,辽宁沈阳110002)

摘要:对光合细菌沼泽红假单胞菌(B 9)的培养条件及培养基配方进行了研究。新筛选的培养基配方具有成分少、易配制、价格低的特点。试验结果表明,沼泽红假单胞菌(B 9)是一株较耐低营养的微耗氧的菌株,在500~5000lx 光照下能良好生长,最适的生长温度为30e ,培养周期为4d 。

关键词:光合细菌;沼泽红假单胞菌;培养条件

中图分类号:S154.38+1文献标识码:A 文章编号:1000-1700(2003)01-0028-03

A Study on Conditions of Culture of Photosynthetic Bacteria SUN Jun-de 1,et al.

(1Sh en yan g Agriculture U n iv ersity,S hen yan g 110161,Chin a )

A bstract:This paper studied on conditions and prescriptions of culture of photosynthetic bacteria with Rhodopseudomonas palustris

B 9.New media is low cost and very simple.The results showed that suitable conditions of PSB were at 30e ,4000~5000lx and 4days.

Kew words:photosynthetic bacteria;Rhodopseudomonas palustris;conditions and prescriptions of culture

随着光合细菌在水产养殖、污水净化等领域的应用,对光合细菌菌剂的需求量增加,本试验对光合细菌沼泽红假单胞菌(B 9)的主要培养条件进行研究,为光合细菌菌剂生产提供可靠依据。

1材料与方法

1.1菌种

光合细菌(PSB)沼泽红假单胞B 9菌株,由沈阳农业大学微生物教研室光合细菌课题组分离提供。活菌数测定方法,见参考文献[4]。

1.2营养条件对PSB 生长的影响

按照表1设计培养基配方,配制培养基。EDTA 和微量元素配制成母液。分装500mL 滴流瓶,每瓶400mL,胶塞封口,121e ,灭菌30min 。碳酸氢钠过滤除菌后加入灭菌冷却的培养基中。接种光合细菌菌种,每瓶接种量为4%,28e 、1000lx 光照下培养。每处理10瓶。培养4d,测定活菌数。重复3次。

表1营养条件对光合细菌生长的影响

Table 1Effect of conditions of nutrition on g rowth of PSB of Rhodo p seudomonas p alustris(g #L -1)

营养物质Nutritious matter 配方乙酸钠

丙酸钠氯化铵碳酸氢钠EDTA 微量元素B 族维生素生长促进剂蒸馏水自来水Medium CH 3COONa

CH 3CH 2COONa N H 4C1Na HCO 3Trace elemen t Vitamin B Gowth p romoer Distilled water Ta p water 经典71#培养基

(1)Classical m edium No.71

试验1Test m edium No.1试验2Test m edium No.2试验3Test m edium No.31.3温度对PSB 生长的影响

按照表1中试验配方3的培养基配方,在10,15,20,25,30,35,40,45e 的8个温度梯度下培养PSB,其他培养条件同1.2。

1.4通气条件对PSB 生长的影响

按照表1中试验配方3的培养基配方,500mL 滴流瓶分别装培养基量为100,150,200,250,300,350,400,450,500mL,瓶口采用胶塞或8层纱布包扎,12h 间歇光照,培养温度为30e ,间隔12h 摇瓶1沈阳农业大学学报,2003-02,34(1):28-30

Journal of Shen y an g A g ricultural Universit y ,2003-02,34(1):28-30

收稿日期:2001-10-21

作者简介:孙军德(1963-),男,沈阳农业大学土地与环境学院副教授,博士,从事微生物学教学与科学研究工作。

1.01.5

1.5

2.5 2.02.01.50.0 1.01.01.01.0适量00000.50.50.5

1000000010001000100010.00.00.00.0适量00010.010.00.00.0

次,其他培养条件同1.2。

1.5光照对PSB生长的影响

设计黑暗、500,1000,2000,4000lx等不同光照强度以及光暗交替(12h光照12h黑暗)处理,按照表1试验配方3的培养基配方,30e微耗气培养培养4d。其他培养条件同1.2。

1.6培养时间对PSB菌数的影响

500mL滴流瓶装量400mL培养基(试验配方3),经12,24,36,48,60,72,84,96,108,120,132h观察PSB生长情况,其他培养条件同1.2。间隔12h取样测定活菌数。

2结果与分析

2.1培养基的选择

试验结果表明:用于培养光合细菌的经典71#培养基配方,成分多,价格高,由于碳酸氢钠不能进行高压蒸汽灭菌而需要过滤除菌,操作复杂;而用本试验配制的配方培养沼泽红假单胞菌B9菌株,获得较好结果(表2)。试验配方3与经典71#培养基相比具有营养物质成分少(仅3种)、操作简单和成本低的优点。

表2营养条件对光合细菌生长的影响(108个/mL)

Table2The result of conditions of nutrition on g rowth of R.p alustris

重复经典71#培养基配方试验配方1试验配方2试验配方3 Re p etition Classical medium No.71Test medium No.1Test medium No.2Test medium No.3 142.433.035.541.4

239.130.236.539.5

343.631.837.342.4

平均Avera g e41.731.736.441.1

2.2温度对光合细菌生长的影响

在试验配方3的条件下,进行了不同温度对光合细菌生长影响的比较,结果表明(图1):温度对光合细菌生长影响很大,在10~15e,光合细菌生长缓慢;在20~30e,光合细菌菌数呈现直线上升,在30~ 45e光合细菌菌数增加迟缓。光合细菌的最佳培养温度为30e。

2.3通气条件对PSB生长的影响

在试验配方3的条件下,通过培养瓶的装液量以及瓶口包扎(密封)测定光合细菌生长对氧气的需要程度,结果见图2。完全通气处理(纱布包扎瓶口)表现出随着装液量增加,菌数逐渐上升,在装液量为500mL 时达到最大,说明该菌株对氧气的需要为微好氧;而在有限通气处理(瓶口胶塞密封)中,仅瓶中氧气可供生长需要,表现出装液量为400mL时菌数最多,验证了该菌株为微好氧。

图1温度对光合细菌生长的影响图2通气对光合细菌生长的影响

Fi g ure1Effect of different tem p eratures on g rowth of PSB Fi g ure2Effect of ox yg en on g rowth of PSB

2.4光照对PSB生长的影响

光照强度对光合细菌的生长影响很大,见图3。在黑暗条件下,光合细菌生长受到较大的抑制,培养4d,仅为接种时(1.6@108#mL)的3倍。无论是连续24h光照,还是12h间歇光照,在光照强度500~4000lx 的范围内,光合细菌的菌数随着光照强度的增加而增加;当光照强度超过8000lx以上,光合细菌菌数则表现出下降的趋势。试验结果还显示出,24h连续光照和12h间歇光照对光合细菌菌数的影响不大;同样,光

照强度1000~5000lx ,对光合细菌的生长没有明显的差异。

2.5培养时间对PSB 菌数的影响

试验结果表明(图4):在试验配方3的条件下,光合细菌菌数随着培养时间的增加,菌数成倍增长,当培养时间超过96h,活菌数开始下降。

图3光照强度对光合细菌生长的影响

图4培养时间对光合细菌生长的影响Fi g ure 3Effect of illumination on g rowth of PSB Fi g ure 4Effect of Ex p eriment on g rowth of PSB 3结论与讨论

光合细菌沼泽红假单胞菌,能够在乙酸钠为惟一碳源,氯化铵为惟一氮源以及少量促进剂的培养液中,在500~5000lx 的24h 连续光照或12h 的间歇光照下,良好地生长,说明它是一株较耐低营养的菌株。通气试验结果表明,大量氧气对该菌株生长不利,少量氧气存在能够提高菌数,说明该菌株具有两种能量代谢,在光照下主要进行光合磷酸化,在黑暗下进行氧化磷酸化,这与文献资料的报道一致。伴随温度提高,光合细菌菌数上升,当温度达到30~45e ,菌数上升缓慢,因而考虑培养成本因素,认为最佳的培养温度为30e 。在本试验的条件下,间隔12h 检测活菌数,在连续培养96h,活菌数最高为42@108#mL -1,在以后的放大培养中,由于培养条件的改变,菌数最高的时间往往向后推迟。通过对光合细菌沼泽红假单胞菌的主要培养条件的研究,可为建立该菌株的生产工艺以及菌剂的生产奠定基础。

参考文献:

[1]

刘如林.光合细菌及其应用[M],北京:中国农业科技出版社,1991.[2]

李阜棣,喻子牛.农业微生物实验技术[M],北京:中国农业出版社,1996.[3]

陈锡时,孙军德.光合细菌制剂在河蟹养殖中的应用研究初报[J].沈阳农业大学学报,1996,27(专):67-69.[4]孙军德,陈锡时.光合细菌双层平板计数方法的研究[J].沈阳农业大学学报,2001,32(2):110-112.

[责任编辑王娟]

#30#沈阳农业大学学报第34卷

辽宁东部山区几种主要森林植被

类型土壤矿质层蓄水能力分析

高人1,2,周广柱3

(1中国科学院南京土壤研究所土壤圈物质循环重点实验室,江苏南京210008;

2福建师范大学地理研究所,福建福州350007;3沈阳农业大学林学院,辽宁沈阳110161)

摘要:对辽宁东部山区具有代表性的油松林、落叶松林、红松林、柞木林、杂木林及灌丛6种植被类型的土壤蓄水能力及其影响因素进行了比较研究。结果表明,各植被类型80cm 土层的总蓄水能力为362.0~422.2mm,平均值为387.2mm;80cm 土层的有效蓄水能力为102.4~182.2mm,平均值为156.5mm,都表现为阔叶林大于针叶林,灌丛居于中间。棕壤和暗棕壤无论是总蓄水能力还是有效蓄水能力都表现出阔叶林大于针叶林。植被类型、土壤种类及土壤层次对非毛管孔隙度有显著影响。植被类型对非毛管孔隙度的作用特点是阔叶林大于针叶林,灌丛居于中间;土壤类型的作用特点是棕壤大于暗棕壤;土壤层次的作用特点是A 层>B 层>C 层。本研究对于科学地评价该地区水源涵养林的水文效益,指导水源涵养林体系建设具有重要意义。关键词:森林水文;森林土壤;蓄水能力;植被类型;东部山区;辽宁

中图分类号:S715文献标识码:A 文章编号:1000-1700(2003)01-0031-04

A Stud y on Mineral Soil Water-stora g e for Six Forest Ve g etation T yp es in East Liaonin g Mountainous Re g ion

GAO Ren 1,2,et al.

(1CAM P ,ISS AS ,Nan j in g ,210008;2In stitu te o f Geo g ra p h y ,Fu j ian Norma l U niversit y ,Fu zh ou 350007,China )

A bstract:Mineral soil water-stora g e and its influencin g factors were com p arativel y studied for the 6ma j or forest ve g etation t yp es such as Chinese p ine,larch,Korean p ine,oak,weed trees and filbert bush in East Liaonin g mountainous re g ion.It was followed that the total soil water storage in 80cm depth ranged from 362.0mm to 422.2mm,averaged 387.2mm for the 6vegetation types,showing the largest for hardwoods,medium for filbert bush,the last for conifers.The total soil available water storage in 80cm depth ranged from 102.4mm to 182.2mm,averaged 156.5mm,also demonstrating the hardwoods were superior to the conifers.The filbert bush was in medium.The total water storage of dark brown earth was larger than that of brown earth,but the available water storage of dark brown earth was less than that of brown earth.In the two kinds of soil,dark brown earth and dark brown earth,either total water storage or available one was larger for hardwoods than for conifers.Covariance analyses indicated that the factors of vegetation types,soil types and soil horizons were significantly related to noncapillary porosity.The noncapillary porosities of hardwoods and fi-l bert bush were larger than those of conifers,and for soil layers.The noncapillary porosity of A horizons ranked the first,

B the sec -ond,and

C the last.Ca p illar y p orosit y of dark brown earth was lar g er than that of brown earth.This stud y was of si g nificance to e-i ther assessment of local h y dro-efficiencies of water conservation forests or g uidance to the construction of local s y stem of water conse-r vation forests.

Key w ords:forest hydrology;forest soil;water-storage;vegetation type;East m ountainous region;Liaoning

土壤矿质层是继植被层和枯落物层后森林水文效应的第三层次,是大气降水的主要蓄存库和调节器。暂时蓄存的降水,一部分供植物蒸腾和地表蒸发,一部分则通过渗透汇入溪流,因此土壤矿质层在森林水分循环中具有重要的作用。森林土壤矿质层的水文生态功能主要表现为土壤孔隙尤其是非毛管孔隙容纳天然降水的数量和向下渗透的能力,前者为其静态调蓄功能,后者为其动态调蓄功能。土壤矿质层的这些功能是森林各种有益水文作用的基础。辽宁东部山区属于低山丘陵,由几条NE-SW 走向山脉构成,自北向南有大黑山、吉林哈达岭山脉、千山山脉和老爷岭山脉,地势由北向南逐渐升高。水系主要有辽河水系和鸭绿江水

系,它们的主要支流如浑河、太子河、浑江、

河、大洋河均流贯于该地区。本区属于温带湿润的季风气候,年降水量750~1200mm,年均气温5~8e ,土壤多为棕色森林土和暗棕色森林土。全区属长白植物区系,地带性植物群落为以红松为主的针阔混交林,目前绝大部分已演变为天然次生林,天然次生林已占该地区森林面积的84%,其中柞木林占54%,杂木林占30%;人工林约占16%,以落叶松林、油松林、红松林为主。辽宁东部山区是供给辽宁省中东部地区城市和农业用水的主要水源地,该区现已规划为水源涵养用材林区,水源涵养林体系建设已经成为这一地区森林生态环境建设的主要任务。因此,研究该地区土壤矿质层沈阳农业大学学报,2003-02,34(1):31-34

Journal of Shenyang Agricultural University,2003-02,34(1):31-34

收稿日期:2002-05-27

作者简介:高人(1963-),男,现在中科院南京土壤研究所做博士后研究工作,从事土壤氮循环与环境、农业污染方面研究。云爱