芽孢杆菌生理生化特性分析_倪鑫鑫

1 材料与方法
1.1 菌株 本研究中所用到的菌株大部分购自于中国工 业微生物菌种保藏管理中心（CICC），现保存于华东师范 大学环境微生物学实验室。菌种情况如表 1 所示。
表 1 供试芽孢菌株
中文名称 枯草芽孢杆菌 环状芽孢杆菌
嗜热脂肪 芽孢杆菌
凝结芽孢杆菌
拉丁学名 Bacillus subtils Bacillus circulans
如，苏云金芽孢杆菌可应用于植物保护，杀灭害虫［6］；地
衣芽孢杆菌［7］、枯草芽孢杆菌［8］可用于畜牧水产饲料添
加剂、环境水体净化；多粘类芽孢杆菌具有固定分子态
氮的能力［9］。本文主要从生理生化方面对实验室保存的
10 株芽孢杆菌进行试验研究，补充、完善了芽孢杆菌的 生理生化特性，为芽孢杆菌的分类鉴定提供思路。
特征、营养和生化特征等方面对 10 种芽孢杆菌进行研究，补充、完善了芽孢杆菌的生理生化特性，为芽孢杆菌 的分类鉴定提供思路。
关键词：芽孢杆菌；生理生化特性；分类鉴定
中图分类号 S182
文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）07-47-03
DOI:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2015.07.018
照的方法。
间后作相应处理，进行菌株关于 0.01%溶菌酶生长、柠檬
1.3.2 芽孢杆菌生化特性研究 使用微量生化鉴定管分 酸盐利用、M.R、V.P 反应特性的研究。
别对供试菌株进行硝酸盐还原，鸟氨酸、精氨酸、赖氨酸、 2 结果与分析
马尿酸盐、肌醇、侧金盏花醇、1%美蓝牛乳、水杨苷利用， 2.1 芽孢杆菌生长特性 分别在不同盐度、酸碱度、温度
作者简介：倪鑫鑫（1988-），女，硕士，研究方向:工业废水处理，环境微生物及其应用。 收稿日期：2015-03-31
48
安徽农学通报，Anhui Agri.Sci.Bull.2015，21（07）
分别在不同温度条件下培养，以 37℃培养菌株为阳性对 檬酸盐培养液、缓冲葡萄糖蛋白胨培养液中培养，一定时
明胶液化等项目作生化特性研究，使用方法参照商品说 条件下培养试验用芽孢杆菌，观察各种芽孢杆菌在不同
明书。分别将试验用菌株接种于 0.01%溶菌酶、西蒙氏柠 条件下的生长状况，结果如表 2 所示。
表 2 10 种芽孢杆菌生长特性
耐盐性（NaCl）
温度特性（℃）
耐酸碱性
菌株
2%
5%
7%
10%
5
15
30
37
F
巨大芽孢杆菌 Bacillus megaterium CICC 21080
G
短小芽孢杆菌
Bacillus pumilus
CICC 21088
H
解淀粉芽孢杆菌
Bacillus amyloliquefaciens
本实验室
I
蜡状芽孢杆菌
Bacillus cereus
本实验室
J
1.2 培养基和试剂 （1）营养琼脂培养基（NA）：蛋白胨 10g，牛肉膏 3g，氯化钠 5g，琼脂 15～20g，蒸馏水 1 000mL。 （2）胰蛋白胨大豆琼脂培养基（TSA）：酪蛋白胰酶消化物 15g，大豆粉木瓜蛋白酶消化物 5g，氯化钠 5g，琼脂 15g，蒸 馏水 1 000mL。（3）西蒙氏柠檬酸盐培养液：NaCl 1g，磷酸 二氢铵 0.5g，七水合硫酸镁 0.2g，柠檬酸钠 2g，0.04%酚红 溶液 20mL，水 1 000mL，pH6.8。（4）缓冲葡萄糖蛋白胨培养 液：蛋白胨 5g，葡萄糖 5g，NaCl 5g，水 1 000mL，pH7.0～ 7.2。（5）多种微量生化鉴定管：购自北京陆桥技术有限责任 公司。 1.3 试验方法 1.3.1 芽孢杆菌生长特性研究 菌株耐盐性、耐碱性特 性研究采用在 NA 培养基中分别加入 NaCl、HCl、NaOH， 改变培养基的盐度、酸碱度，以正常培养基平板作为阳性 对照的方法；菌株生长温度特性研究采用将接种后平板
45
55
4.5
5.5
6
8.5
9
A
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
B
+
-
-
-
-
-
+
+
+
-
+
+
+
+
+
C
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
-
-
D
+
+
-
-
-
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
E
+
+
+
-
-
+
+
+
+
-
-
+
+
+
+
F
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
G
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
+
H
+
+
+
ຫໍສະໝຸດ Baidu
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
+
I
+
+
+
+
-
+
Analysis of Physiological and Biochemical Characteristics about Bacillus
Ni Xinxin et al.
（Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration，School of Ecological and Environ⁃ mental Sciences，East China Normal University，Shanghai 200241，China） Abstract：Bacillus is a common bacterial taxa in nature，which is widely used in industrial and agricultural production. This paper studied on structural characters，physiological characteristics，nutritional and biochemi⁃
+
+
+
-
+
+
+
+
+
J
+
+
+
-
-
+
+
+
+
-
-
+
+
+
+
注：生长状况分为可以生长和不能生长，可以生长形状编码为“+”，不能生长形状编码为“-”。
通过分析芽孢杆菌生长特性结果可知，在耐盐性方 粉芽孢杆菌耐酸性较强，嗜热芽孢杆菌不能在偏碱性环 面，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽 境下生长。综合分析，通过含 10%NaCl 的培养基，可将枯 孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌的耐盐性较强，在含培养基 10% 草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆 NaCl 的条件下生长良好，而环状芽孢杆菌、嗜热芽孢杆 菌、解淀粉芽孢杆菌与环状芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、凝 菌、凝结芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌均无法 结芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌作初步分离；通过 5℃条件下 生长。在生长温度方面，环状芽孢杆菌和嗜热芽孢杆菌 培养，可将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌 无法在 15℃条件下生长，而枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆 与其他芽孢杆菌区分开；通过采用 pH 为 9.0 的培养基培 菌、短小芽孢杆菌则能耐受较低温度的环境，可以在 5℃ 养可直接筛选出嗜热芽孢杆菌。 条件下生长；同时，枯草芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、凝结芽 2.2 芽孢杆菌生化特性 对试验用菌株进行以下 14 项生 孢杆菌、地衣芽孢杆菌均可耐受较高温度环境。在耐酸 化试验，目的在于通过不同芽孢杆菌对不同物质的利用和 碱 性 方 面 ，基 本 上 所 有 的 芽 孢 杆 菌 都 可 以 适 应 pH 在 特异性反应，确定各种芽孢杆菌的生化谱，为寻求快速鉴 5.5～9.0 的生长环境，环状芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、解淀 定特定芽孢杆菌种类的新方法提供参考，结果如表 3 所示。
安徽农学通报，Anhui Agri.Sci.Bull.2015，21（07）
一般在玉米盛花末期，晴天上午 9：00～11：00，用人工拉 绳或摇株的方法进行 2～3 次人工辅助授粉，减少秃尖、缺 粒，增加穗粒数。 3.7 加强虫害防治 一般干旱条件下农作物虫害易加重 发生，应加强预测预报，做到及早发现、及早防治。重点 防治玉米螟、棉铃虫、三代粘虫、蚜虫等害虫。对于玉米 螟，可在大喇叭口期，每 667m2 用 1.5%辛硫磷颗粒剂 1～ 1.5kg，撒入心叶进行防治；对于粘虫、棉铃虫等害虫，可用 菊酯类农药如 30%速克毙乳油 2 000～3 000 倍液或 20% 速灭杀丁乳油 2 000～3 000 倍液进行喷雾防治；对于蚜 虫可用吡虫啉、啶虫脒等药剂，进行喷雾防治。
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
＋
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
＋
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
＋
－
－
＋
－
－
＋
－
－
＋
－
－
＋
－
－
＋
＋
＋＋
－
－－
＋
－－
＋
－－
＋
＋＋
＋
＋＋
－
＋－
＋
＋＋
＋
＋＋
＋
＋＋
注：反应状态分为阳性和阴性，阳性形状编码为“+”，阴性形状编码为“-”。
（下转 58 页）
58
后，还要结合中耕进行培土，一般培土高度以 7～8cm 为 宜，以防玉米倒伏。 3.5 根外施肥 对于没有水浇条件的玉米地块，当干 旱造成植株生长迟缓，根际土壤有效养分运输不畅时， 可采用根外施肥的方法，确保植株的正常生长发育。一 般利用早晨或傍晚进行叶面喷施 0.1%的尿素水溶液及 时补充养分。并注意配制适宜的尿素水浓度，浓度过高 会伤害叶片，浓度过低则降低肥效。根据旱情、苗情情 况喷施 2～3 次。 3.6 人工辅助授粉 对于处在开花授粉期发生干旱的玉 米田，高温干旱将导致花粉活力下降，影响授粉结实。因 此，要在浇水的基础上，采用人工辅助授粉提高结实率。
（责编：张宏民）
（上接 48 页） 通过分析以上芽孢杆菌生化试验结果可知，枯草芽
孢杆菌只能利用赖氨酸，短小芽孢杆菌只能利用马尿酸 盐，对于其他生化试验反应均显阴性。环状芽孢杆菌可 以利用鸟氨酸、精氨酸，在其他生化反应中均显阴性，因 此可以和其他芽孢杆菌相区别。嗜热芽孢杆菌和凝结 芽孢杆菌具有硝酸盐还原特性并且能在 0.01%溶菌酶 环境生长，这和其他芽孢杆菌不同；另外，在细菌个体方 面凝结芽孢杆菌大于嗜热芽孢杆菌，以上特性可以作为 区分这两种芽孢杆菌的依据。巨大芽孢杆菌可以利用 柠檬酸盐，使明胶液化，M.R 反应阳性，在其他生化反应 中均显阴性。蜡样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌能进行硝 酸盐还原和明胶液化，能在 0.01%溶菌酶环境生长，M. R、V.P 反应呈阳性，并且解淀粉芽孢杆菌耐盐性强，能 在 10%NaCl 环境下生长，以上生理生化特性可以作为鉴 定 2 种芽孢杆菌的理论依据。地衣芽孢杆菌和蜡状芽 孢杆菌在硝酸盐还原、精氨酸利用、明胶液化、0.01%溶 菌酶生长、M.R、V.P 反应呈阳性等方面具有同步性，但 地衣芽孢杆菌可以利用柠檬酸盐，且耐盐性强，可在高 盐度环境下生长，这些生理生化特性可以为进一步准确 鉴定芽孢杆菌种类提供参考。
Geobacillus stearothermophilus Bacillus coagulans
来源 CICC 10275 CICC 10353
CICC 10142
CICC 20138
编号 A B
C
D
中文名称
拉丁学名
来源
编号
蜡样芽孢杆菌
Bacillus cereus
CICC 10041
E
地衣芽孢杆菌 Bacillus licheniformis CICC 21740
安徽农学通报，Anhui Agri.Sci.Bull.2015，21（07）
47
芽孢杆菌生理生化特性分析
倪鑫鑫 龚海燕 马顶虹 严剑芳
（上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，华东师范大学生态与环境科学学院，上海 200241）
摘 要：芽孢杆菌是自然界中常见的细菌类群，被广泛应用于工农业生产。该文从芽孢杆菌结构性状、生理
cal characteristics of 10 kinds of Bacillus. At the same time，the physiological and biochemical characteris⁃ tics of Bacillus were complemented，which provided ideas for classification and identification of Bacillus. Key words：Bacillus；Physiological and biochemical characteristics；Classification and identification
芽孢杆菌属（Bacillus），是一类产芽孢的杆状菌［1- ， 2］ 多数为腐生菌，需氧或兼性厌氧，因产抗逆性内生孢子，
能耐受住各种不良环境［3］，是自然界中常见的细菌类群。
芽孢杆菌因其具有繁殖速度快、生命力强，可以分解有机
质，产生丰富的代谢产物，以及有较强的抑菌、灭害的功
能，逐渐被广泛应用于工业、农业、医学等领域［4- 。 5］ 例
表 3 10 株芽孢杆菌的生化特性
菌株
硝酸盐 鸟氨酸 精氨酸 赖氨酸 柠檬酸盐 马尿酸盐 肌醇
侧金盏 花醇
1%美蓝 牛乳
水杨苷 明胶液化 0.01%溶菌酶
M.R
V.P
A
＋
＋
＋
＋
＋
B
－
＋
＋
－
－
C
＋
－
－
－
－
D
＋
－
－
－
－
E
＋
－
－
－
－
F
＋
－
＋
－
＋
G
－
－
－
－
＋
H
－
＋
－
－
＋
I
＋
＋
＋
－
－
J
＋
－
＋
－
－
－
－
－
－
－
－
－