菌株 B. subtilis P21及其诱变菌株的固体培养基 115 碱性磷酸酶活性测定
和液体培养基均为有机磷培养基 (卵黄培养基 ) [ 6 ] 。
采用碱性磷酸酶试剂盒进行测定 ,方法按试剂
固体培养条件 :接种后置于 37 ℃培养箱静置培养 。 盒说明书进行 。将 100 mL 酶液在 37 ℃下与基质作
3. 5
8. 0
2. 3
3. 0
8. 0
2. 7
3. 0
10. 0
3. 3
2. 5
7. 0
2. 8
3. 5
7. 5
2. 1
3. 0
9. 0
3. 0
进行改良 ,筛选高效解磷菌株 。
1 材料与方法
111 材料 1. 1. 1 菌株来源 实验菌株 B. subtilis P21从山东 省农业科学院试验田土壤中筛选并经中国科学院微
采用 Jenco 6219 酸度计进行测定 。
上清检测可溶性磷含量 、碱性磷酸酶活性和 pH值 。 113 离子束注入
2 结果与分析
将菌株 B. subtilis P21接种于 50 mL 液体有机磷 211 B. subtilis P21突变菌株筛选
培养基发酵 72 h,离心收集菌体 ,用 5 mL 无菌水悬
通过固体有机磷培养基平板筛选得到 8株解磷
溶后涂于无菌培养皿并吹干 ,采用 TITAN 离子束注 圈明显增大的突变菌株 ,分别命名为 B. subtilis P2121
表 2 B. sub tilis P21和 B. sub tilis P2125中可溶性磷含量
Table 2 Content of soluble phosphate of B. subtilis P2125 and B. subtilis P21
游银伟 1 ,王 梅 2 ,江丽华 2 ,岳寿松 1 ,刘兆辉 23
(1. 山东省农业科学院高新技术研究中心 ,山东 济南 250100; 2. 山东省农业科学院土壤肥料研究所 ,山东 济南 250100)
摘 要 :通过 N 离子束注入对枯草芽孢杆菌 B acillus subtilis P21进行诱变 ,筛选得到一株解磷能力提高 48 %的突变菌株 B. subtilis P2125。对 B. subtilis P21和 B. subtilis P2125发酵过程中碱性磷酸酶活性 (AKP)和可溶性磷含量进行了定量分析 ,结果表明两者的碱 性磷酸酶活性和可溶性磷含量变化趋势基本一致 ,但 B. subtilis P2125均比同期 B. subtilis P21值高 ,说明突变菌株 B. subtilis P2125比 原始菌株 B. subtilis P21解磷性状优良 。 关键词 :枯草芽孢杆菌 ;解磷菌 ;诱变 ; N 离子束 ;碱性磷酸酶 中图分类号 : S143. 2 文献标识码 : A
有机磷是土壤磷的重要组分 ,一般占土壤全磷 的 20 % ～50 % [ 1 ] ,这些有机磷必须转化为可溶性 的无机磷才能被植物吸收利用 ,通过高效解磷微生 物将土壤中有机磷转化为无机磷 ,是解决土壤缺磷 , 提高土壤养分的有效途径 。目前经国家农业部批准 可应用于解磷微生物肥料生产的菌株有枯草芽孢杆 菌 (B. subtilis) 、巨大芽孢杆菌 (B acillus m ega terium ) 等。
液体发酵条件 :装量为 200 mL /1000 mL 三角瓶 ,接 用 15 m in产生 1 mg酚定义为 1个金氏单位 (U ) 。
种量 10 % , 37 ℃于旋转式摇床培养 ,每天定时取样 116 pH 值测定
10 mL , 4 ℃ 12 000 r/m in离心样品 20 m in,用所得
磷含量 (m g /L )
时间 ( d) Time
0
1
2
3
4
5
B. subtilis P21 B. subtilis P2125
24. 1 24. 1
44. 3 53. 2
67. 0 110. 4
75. 6 101. 8
64. 1 111. 8
65. 6 101. 3
pH
B. subtilis P21 B. subtilis P2125
菌落 +解磷圈直径 D
菌落直径 d D imension of colony (mm )
D imension of colony and p ho sp ha te2so lub ilizing
D /d
periphery (mm )
3. 0
6. 02Biblioteka 02. 05. 0
2. 5
3. 0
7. 0
2. 3
B. subtilis P21 对无机磷的分解能力强 ,但是对有机 磷的分解能力较弱 ,为了提高其应用效果 ,可通过诱 变技术获得解有机磷功能大大提高的优良菌株 ,制 成菌剂后再回接到土壤中促进植物生长 [ 2 ] 。
离子束注入是 20世纪 80年代初兴起的一种新 的高效诱变技术 [ 3 ] ,注入过程包括能量交换 、质量 沉积 、动量及电荷交换等因素 。20 世纪 80年代初 , 余增亮等将其应用于生物育种 ,现在逐渐应用于微 生物育种 , 至今已取得一系列显著成果 。袁成凌 等 [ 4 ]经离子束连续诱变 ,获得一株花生四烯酸产量 较出发株高 126. 2 %的高产菌 ,虞龙等 [ 5 ]将低能离 子注入应用于 Vc 生产菌氧化葡萄糖酸杆菌 ( Glu2 conobacter oxydan)和巨大芽孢杆菌 (B. m ega terium ) 的诱变 ,筛选到糖酸克分子转化率高达 94 % 的高 产菌株 。本试验采用 N 离子束注入对 B. subtilis P21
M utan t Breed ing of H igh Effective Phospha te2solub iliz ing Bacter ia B acillus sub tilis P21 by N itrogen Ion ic Beam
YOU Yin2wei1 ,WANG M ei2 , J IANG L i2hua2 , YUE Shou2song1 , L IU Zhao2hui23 ( 1. H igh2Tech Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Shandong J inan 250100, China; 2. Soil and Fertilizer Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Shandong J inan 250100, China)
从自然界中直接筛选得到的解磷微生物解磷功 能都各有偏重 ,本实验室保存的这株枯草芽孢杆菌
收稿日期 : 2009 - 03 - 13 基金项目 :农业部科技成果转化资金项目 ( 2006GB2C600161 ) ;
国际科技合作项目 (2007DFR30210) ;山东省农业科学院创新基 金项目 ( 2006YCX019) 作者简介 :游银伟 (1977 - ) ,男 ,硕士 ,助理研究员 ,主要从事农 业微生物研究 , 3 为通讯作者 。
Abstract:A mutant strain B acillus subtilis P2125 induced by mutation of N itrogen ionic beam was screened and its phosphate2solubilizing ca2 pacity was 48% higher than that of the initial strain B. subtilis P21. The activities of alkaline phosphates and the content of soluble phosphate of B. subtilis P2125 and B. subtilis P21 were quantitatively analyzed. The results showed that the trends of both strains were roughly consistent, but the alkaline phosphates activities and the content of soluble phosphate of B. subtilis P2125 were higher than that of the initial strain B. sub2 tilis P21 over the same period. This indicated that the phosphate2solubilizing capacity of the mutant strain B. subtilis P2125 was better than that of the initial strain B. subtilis P21. Key words:B acillus subtilis; Phosphate2solubilizing bacteria; Mutation; N itrogen ionic beam; A lkaline phosphatase
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4期
游银伟等 :高效解磷菌 B acillus subtilis P21的 N 离子束诱变育种
5 8. 85 8. 64
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1022
西 南 农 业 学 报 22卷