光合细菌的分离与特性研究

光合细菌的分离与特性研究

摘要：从华南农业大学水田土壤中经过富集培养和分离筛选，得到 4 株光合细菌，编号为B1~B4。采用不同培养条件对菌株

进行了菌株生长和色素合成情况的观察检测，结果表明，以 3 000 lx 为最优生长光照强度，以厌氧+光照为促进光合色素合成的最

佳组合条件。通过对菌株 B2 的菌落形态、培养特征、菌体形态学观察及生理生化特性测定，初步鉴定其为胶状红长命菌

（Rubrivivax gelatinosus），

该菌株发酵液对茄子、辣椒的促生作用已初有效果。

关键词：光合细菌；分离；色素合成；生理生化特性

Isolation and characteristics study on photosynthetic bacterias

Abstract： Four strains of photosynthetic bacteria numbered from B1 to B4 were isolated from the paddy soil of South China

Agricultural University through enrichment culture, isolation and screening. Condition of the growth and pigment synthesis was observed,

which showed 3000 lx was the optimum light intensity for growth and anaerobic condition with light had greatest impact on pigment

synthesis. By enrichment and purification, colonial morphology, culture characteristic and thallus morphology and the determination of

physiological and biochemical characteristics, strain B2 was identified to be Rubrivivax gelatinosus. Contrast with compound fertilizer,

there was an early effect in promoting the growth of eggplant and chili by fertilizing fermentation liquor of strain B2.

Key words： photosynthetic bacteria; isolation; pigment synthesis; physiological and biochemical characteristics

光合细菌

(Photosynthetic bacteria，PSB)是地球上最早

出现

、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核

生物

[1]

，包括产氧光合细菌(蓝细菌等)和不产氧光合细菌(红

螺菌等

)，是一类具有相同功能———光合作用的混合菌群。

不同自然环境下，光合细菌具有固氮、脱氮、固碳、硫化物

氧化等多种功能

[2]

，每一种功能都使光合细菌的研究既具

理论意义，又具实用价值。已有研究表明，光合细菌发酵液

中含有多种生理活性物质，如叶绿素 a、b，类胡萝卜素，维

(尤其是 B 族维生素)，植物激素(如 IAA、GA

3

、ABA、

乙

烯、细胞分裂素)和核酸、水杨酸、氨基酸以及单细胞蛋白质、辅酶 Q 和抗病毒因子等

[3]

。由于菌体本身无毒，又含有

这些营养物质和生理活性物质，使其具有调节微生态平衡、促进动植物生长、增加产量和提高质量等独特的生理功能

，光合细菌在农业生产方面有很好的应用价值

[4]

。

本试验从水田土壤中分离

4 株光合细菌进行生长影

响因素检测，并对其中能在琼脂平板上快速生长的兼性需氧株

B2 进行了基本特性的鉴定，研究此菌株发酵液对

农作物的促生作用，以进一步研制光合菌肥制剂。

1 材料与方法

1.1 培养条件

分离培养基每

1 000 mL 水中加入 KH

2

PO

4

0.5 g，K

2

HPO

4

0.6 g， (NH

4

)

2

SO

4

1.0 g，MgSO

4

·7H

2

O 0.2 g，NaCl 0.2 g，CaCl

2

2H

2

O 0.075 g，乙酸钠 1.5 g，酵母膏 0.1 g，微量元素液 1.0 mL (H

3

BO

3

0.28 g、NaMoO

4

0.075 g、CuSO

4

0.004 g、MnSO

4

0.21 g、

ZnSO

4

0.024 g、水 1 000 mL)，pH 为 7.2（±0.2）

[5]

。富集培养液

设置为分离培养基各营养成分的

3 倍。培养温度选择28℃

[6]

。

1.2 光合细菌的富集与分离筛选

分离源为华南农业大学教学试验农场的水田土壤。称

取水田土壤

10 g，加无菌水 50 mL 充分振荡打散，制成悬浊

液

，与富集营养液按1∶5 比例装人三角瓶中，并覆盖一层无

菌液体石蜡

(高约 2 cm)，封口，静置于光照培养箱，28℃培养

7~14 d，待瓶壁上长出黄、绿、红、紫红等多种不同颜色的菌

株

，取此菌悬液 1 mL 继续富集培养，持续培养至第 3 代。

采用梯度平板涂布法和梯度倾注厌氧法对光合细菌

进行初步筛选

，

选取长势较好的菌落作进一步平板划线

，

直至菌株得以分离纯化。

1.3 光照强度对光合细菌生长的影响

将光合细菌分离株的菌悬液等量接种于规格统一的

富集培养液试管中