鐘 倩
(四川省威遠(yuǎn)縣嚴(yán)陵鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,四川 威遠(yuǎn) 642450)
紅假單胞菌屬于光合細(xì)菌的一種,而光合細(xì)菌是一類能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用有機(jī)物作供氫體兼碳源進(jìn)行不放氧光合作用的微生物,在水產(chǎn)養(yǎng)殖、有機(jī)肥生產(chǎn)等方面具有廣泛的應(yīng)用。光合細(xì)菌的生長受很多因素的影響,而鹽度會(huì)直接影響它的生長。本文通過連續(xù)平板涂布法從混合光合細(xì)菌中分離篩選出紅假單胞菌,然后將其接種在有機(jī)肥中進(jìn)行光照厭氧培養(yǎng),研究有機(jī)肥鹽度對紅假單胞菌生長的影響。
1.1 菌種來源 光合細(xì)菌菌株由重慶江合生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供,紅假單胞菌菌種是從含有紅假單胞菌的二級(jí)光合細(xì)菌菌液中分離純化而得。
1.2 有機(jī)肥樣品 有機(jī)肥由重慶永豐農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限責(zé)任公司提供,產(chǎn)品主要由雞糞經(jīng)過有氧發(fā)酵而成。
1.3 培養(yǎng)基
1.3.1 分離培養(yǎng)基。乙酸鈉3.0g、丙酸鈉0.3g、氯化鈉0.1g、硫酸銨0.3g、七水硫酸鎂0.2g、磷酸氫二鉀0.3g、磷酸二氫鉀 0.5g、氯化鈣 0.05g、硫酸錳 0.025g、酵母膏0.1g、蛋白胨0.1g、瓊脂20g、蒸餾水1000mL,混合,將pH調(diào)至7.2~7.4,經(jīng)121℃高壓滅菌30min,即成固體分離培養(yǎng)基。再用同樣的培養(yǎng)基分離富集紅假單胞菌和擴(kuò)大培養(yǎng)分離出的菌種。
1.3.2 不同鹽度有機(jī)肥培養(yǎng)基的配制。取無菌培養(yǎng)皿12個(gè),6個(gè)梯度鹽度,每個(gè)梯度配制2個(gè)培養(yǎng)基。取100g有機(jī)肥溶于100mL水中,通過加入NaCl母液調(diào)控每個(gè)鹽度梯度,再加入瓊脂2g,121℃下高壓滅菌20min,即成有機(jī)肥培養(yǎng)基。
1.4 試驗(yàn)方法
1.4.1 菌種培養(yǎng)方法。將配制好的培養(yǎng)基分裝于150mL錐形瓶中,裝液量為120mL,用8層紗布牛皮紙封口,液面鋪一層無菌液體石蠟隔絕氧氣,121℃下滅菌20 min。接種純菌種5%,于光照恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 72~96h(溫度 28~31℃,光照強(qiáng)度 1500~3000勒克斯)。
1.4.2 菌種分離。從重慶江合生物技術(shù)有限責(zé)任公司取來的菌種本身是經(jīng)過富集的優(yōu)勢種為紅螺菌科的菌液,因此通過分離培養(yǎng)基反復(fù)震蕩培養(yǎng)和分離,重復(fù)幾次,直至鏡檢出純培養(yǎng)物,即可得到分離后的菌種懸浮液。將配制好的分離培養(yǎng)基分別制成無菌固體瓊脂培養(yǎng)基和無菌液體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基滅完菌加2%酒精。挑取紅色單個(gè)菌落,劃線接種于固體培養(yǎng)基上,表層再覆蓋無菌瓊脂,制成厭氧培養(yǎng)基,光照厭氧培養(yǎng),培養(yǎng)條件為30℃、3000勒克斯(lx)光照強(qiáng)度。待出現(xiàn)紅色菌落,連續(xù)如此分離3次即可分離出純培養(yǎng)假單胞菌株。觀察菌落形態(tài)特征,鏡檢確定為純培養(yǎng)物,然后做細(xì)菌標(biāo)本片,觀察菌體形態(tài)特征。最后挑取純培養(yǎng)物穿刺于半固體瓊脂柱中,上面覆蓋一層約2 cm高的無菌混合石蠟,待長出豐滿的穿刺物后,備用或作菌種保存。配制液體培養(yǎng)物:挑取純培養(yǎng)物于之前配制好的滅菌液體培養(yǎng)基中,液體培養(yǎng)基上面鋪一層1~2 cm液體石蠟,30℃、3 000 lx光照條件下厭氧培養(yǎng),后期試驗(yàn)備用。
1.4.3 菌種鑒定。革蘭氏染色 :將純培養(yǎng)物接種于液體培養(yǎng)基中,光照厭氧條件下培養(yǎng)18h左右,對菌體進(jìn)行革蘭氏染色。菌落形態(tài)、培養(yǎng)特征和菌體形態(tài)學(xué)觀察:待培養(yǎng)皿中長出菌落時(shí),觀察瓊脂平板上生長的菌落形態(tài)及顏色,并制成細(xì)菌標(biāo)本片,在顯微鏡下觀察菌體形態(tài)。
1.4.4 有機(jī)肥不同鹽度的設(shè)置。鹽度設(shè)置為6個(gè)梯度,分別為 0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%,每個(gè)梯度設(shè)置2個(gè)重復(fù),鹽度采用NaCl母液調(diào)控,28℃下光照厭氧恒溫箱中培養(yǎng)。
1.4.5 紅假單胞菌的計(jì)數(shù)。采用平板菌落計(jì)數(shù)法將之前保存好的菌種懸液依次稀釋至 10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7,在振蕩機(jī)上振蕩,使菌液充分混合。每個(gè)梯度的鹽度設(shè)2個(gè)培養(yǎng)皿,分別加入10-7稀釋度的菌種液,每個(gè)梯度2個(gè)重復(fù)。用2支1mL無菌吸管分別吸取10-7的稀釋液各0.1mL,放入已做好的含不同鹽度值有機(jī)肥培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中,用無菌玻璃棒將菌液涂布均勻,并覆蓋一層液體石蠟,立即放入同一生化培養(yǎng)箱中,調(diào)至30℃、3000lx下進(jìn)行光照厭氧培養(yǎng)。48h后,取出培養(yǎng)平板,對各培養(yǎng)皿中形成的菌落計(jì)數(shù),算出不同稀釋度、相同鹽度的平板上形成的平均菌落個(gè)數(shù),并按下列公式進(jìn)行計(jì)算:1mL菌種懸浮液中菌落形成單位(cfu)=菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)×10。
2.1 分離菌落的形態(tài)特征 挑取3株菌株在平板上劃線培養(yǎng)(黑暗好氧條件下),分別編號(hào) A1、A2、A3,第5d觀察到菌株均生長良好,然后經(jīng)分離培養(yǎng)基連續(xù)3次平板劃線培養(yǎng)后,分離出單個(gè)菌落,觀察其形態(tài)特征。鏡檢結(jié)果詳見表1。
表1 分離菌落的形態(tài)特征
2.2 純培養(yǎng)菌株的形態(tài)特征及培養(yǎng)特征 取分離得到的純培養(yǎng)物制作細(xì)菌抹片,分別編號(hào)B1、B2、B3,在顯微鏡下觀察,其形態(tài)學(xué)特征及光照厭氧培養(yǎng)的特征如表2所示。
從表1、表2可知,黑暗好氧條件下,菌種不一定呈紅色,而光照厭氧培養(yǎng)時(shí),液體呈紅色,說明其體內(nèi)不一定含有紅色光和色素,但在光照條件下,它能迅速合成紅色光和色素。
表2 純培養(yǎng)菌株的形態(tài)及光照厭氧培養(yǎng)特征
由表1、表2可以看出,3個(gè)菌株均為卵形或桿狀,以單根極生鞭毛運(yùn)動(dòng);主要以二分裂或不對稱分裂為增殖方式;革蘭氏染色呈陰性;厭氧光照和好氧黑暗條件下均能生長;液體培養(yǎng)的菌種呈紅色。這些特征與《伯杰細(xì)菌鑒定手冊》(第8版)所描述的紅假單胞菌屬相符,因此該分離出的純培養(yǎng)物為紅假單胞菌屬。
2.3 平板菌落計(jì)數(shù)結(jié)果 詳見表3。
表3 不同鹽度培養(yǎng)基中細(xì)菌的生長情況
從表3可以看出,紅假單胞菌在給定的鹽度范圍內(nèi)均能生長,在鹽度為0.4%時(shí)生長最好,隨著w(NaCl)的繼續(xù)升高,紅假單胞菌的生長情況直線下降。
3.1 鹽度對紅假單胞菌的影響 有機(jī)肥中鹽度直接影響光合細(xì)菌的生長。由于培養(yǎng)基的鹽度是由不同離子組成的,鹽度的高低其實(shí)是離子濃度的高低,因此,對鹽度適應(yīng)能力的不同,顯示了菌株對營養(yǎng)物質(zhì)吸收能力的不同。分離出的紅假單胞菌在鹽度為0~0.8%范圍內(nèi)生長良好,且在0.4%時(shí)生長最好,說明該菌適應(yīng)低鹽水體。所以應(yīng)根據(jù)不同的水質(zhì)情況,選擇合適的光合菌株。
3.2 鹽度對培養(yǎng)基的影響 高鹽度的培養(yǎng)基會(huì)降低營養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量,營養(yǎng)物質(zhì)在低鹽度時(shí)比在高鹽度和不加氯化鈉時(shí)要多,低鹽度對營養(yǎng)物質(zhì)有保護(hù)作用,但隨著濃度的增加,保護(hù)作用隨之降低,當(dāng)濃度達(dá)較高時(shí),營養(yǎng)物質(zhì)的耐熱性顯著減弱,直接影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的保存,最終影響到紅假單胞菌株的生長繁殖。
采用連續(xù)平板涂布法能從混合光合細(xì)菌中分離篩選出紅假單胞菌;有機(jī)肥中的鹽度直接影響紅假單胞菌的生長,在鹽度為0~0.8%范圍內(nèi)生長良好,且在0.4%時(shí)生長最好。
[1]吳向華,楊啟銀,劉五星,等.光合細(xì)菌的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2004,6(2):35-38.
[2]徐福樂,縱明,楊峰,等.生物有機(jī)肥的肥效及作用機(jī)理[J].耕作與栽培,2005,(6):8-9.
[3]李勤生,譚德清,王業(yè)勤.微生物飼料添加劑對養(yǎng)殖魚類的促長作用[J].水生生物學(xué)報(bào),1990,14(4):368-371.
[4]Larimer FW, Chain P, Hauser L, et al.Complete genome sequence of the metabolically versatile photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas Palustris[J].Nat.Biotechnol,2004,22(1):55-61.
[5]劉芳,王敏,楊慧,等.凈化養(yǎng)殖水體紫色非硫光合細(xì)菌的篩選與鑒定[J].中國生物工程雜志,2008,28(8):91-95.
[6]王立超,連巖,張志新.溫度、光照和pH之間的相互關(guān)系對光合細(xì)菌生長的影響[J].海洋湖沼通報(bào),1997,(4):29-31.
[7]馮波,趙紅衛(wèi),張迅,等.高活性沼澤紅假單胞菌分離及對垃圾滲濾液處理的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(24):13322-13324.
[8]張新英,莫天硯,劉斌.紅假單胞菌的分離及菌種保存試驗(yàn)研究[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,18(2):9-12.
[9]姚火春.獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001:13-14.
[10]肖克宇,陳昌福.水產(chǎn)微生物學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004:352-354.
[11]RE布坎南,NE吉本斯,等.中國科學(xué)院微生物研究所《伯杰細(xì)菌鑒定手冊》翻譯組譯.伯杰細(xì)菌鑒定手冊[M].北京:科學(xué)出版社,1984:23-28.
[12]倪黎綱,王志鵬,羅方妮,等.氧、光照時(shí)間、pH等理化因子影響光合細(xì)菌生長的研究[J].內(nèi)陸水產(chǎn),2004,(3):41-42.
[13]謝紅剛,王三反,褚潤.光合細(xì)菌培養(yǎng)條件的研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007,30(5):19-20.
[14]劉朝陽,孫曉慶.影響固體培養(yǎng)基凝固的因素[J].南方水產(chǎn),2007,3(1):69-74.