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光合细菌分离筛选与培养

光合细菌分离筛选与培养着色菌属或称红硫菌属的分离与纯化培养,着色细菌与绿菌属一样也是光合细菌,但它们除了含有叶绿素外,还含有胡罗卜素,而且后者占优势。

其细胞除球形外.有柱状,偶有弯曲有荚膜及极生鞭毛,能运动,细胞团块呈深浅不一的红色或紫红色。

在有硫化氢条件下生长时,能氧化硫化氢与硫,累积硫于细胞内,而绿色硫细菌却沉硫于细胞外。

分布在有腐烂藻类植物的海泥和淡水泥中。

1 分离培养基成分及其配制,由于此种完全培养基的有些成分不能在高压灭菌.或在高温下不相容必须先制备好基础培养基,然后把其他成分的无菌溶液加到冷基础培养基中。

(1)基础培养基:NH4Cl 0.1 克 KH2PO40.1 克 MgCl20.05克 NaCl海生种30 克淡水种10克琼脂 20克水 925毫升,溶解以上无机盐于水中,加入琼脂,加热至121℃ 15分钟,使琼脂溶解,分装于试管或螺旋口瓶里.121 ℃蒸汽下灭菌15分钟。

不加琼脂可作为液体培养基。

(2)无菌碳酸氛钠溶液:将NaHCO3 5克加水至100 毫升,在121℃蒸汽下灭菌15 分钟。

(3)无菌硫化钠溶液:此液既作为HS-的来源,又起脱氧剂作用,若是预先配制,必须把它保存在没有氧的密闭容器里,否则应在临用前配制。

取Na2S·9H2O 5克加水至100 毫升,在121 ℃蒸汽下灭菌15分钟.(4)完全培养基:基础培养基(融化冷至45 ℃) 10毫升 NaHCO3溶液 0.4毫升 Na2S9H2O 0.2毫升,依次无菌地如到基础培养基中,混匀后可用。

2.分离与纯化培养(1)分离培养:在广口玻璃瓶底放一层0.5-1厘米厚的混有腐烂海藻的海泥,用海水覆盖,暴露于光下。

直至培养器最靠近光源的壁上长出红色菌为止。

这些红色生长物通常含有着色菌.它的生长决定于泥中硫酸盐的还原,和随后释放的H2S。

(2)纯化培养①深层试管法:a 、选取具有着色菌特征的红色生长物(已用显微镜检查过细胞形态),放于一定量的完全培养液中,混匀。

b .准备一系列深层融化的完全培养基管,并保存在45 ℃水溶中,将混匀于培养液中的生长物稀释成一系列稀释度。

c .每支试管用经160 ℃灭菌1 小时的固体石蜡和液体石蜡1:1 的混合物覆盖,每管盖2 厘米高。

d 曝光于25-28 ℃下培养,3-7 天后完全分开的红色菌落出现在较高的稀释度里。

选择一支合适的试管培养物表面灭菌,切断玻璃,移去管子,然后在无菌的培养皿里,以无菌操作法把菌落解剖出来。

e. 在无菌的完全培养基里乳化菌落,并在一系列稀释度中重复以上操作培养,保证纯度。

纯培养物可在这些深层琼脂里保存,2 个月移种一次。

②琼脂培养基划线法:将红色生长物在完全培养基平板上划线接种,于厌氧条件下曝光25-28℃,培养4-7天.挑出典型菌落,重新划线培养,直到纯化为止。

纯化后可保存在深层完全培养基中.红螺菌属的富集培养与分离:其中包括红色红螺菌(或称深红红螺菌)、度光红螺菌、巨大红螺菌、长形红螺菌、纤细红螺菌(或称细小红螺菌)、棕黄色红螺菌(或称黄褐红螺菌),此类细菌均生长于水和淤泥中,属厌氧或微嗜氧菌,在厌氧条件下.于光亮中能合成有机物.细胞螺旋状盘绕,长度不一,有不等数蜷曲.同种细胞的大小变化很大,有端生丛毛,能运动。

细胞内含有菌紫素。

菌绿素和类胡罗卜素等.故细菌呈红色、褐红色、绛红色或玫瑰色不一。

1.富集培养(1)培养基成分及配制:NH4Cl 1.0 克 K2HPO40.5 克 MgCl20.2克 NaCl0.1 克酵母膏 0.1克 H2O 900毫升,将上面各物溶解于水,在121℃蒸汽下灭菌20 分钟。

分别制备及过滤除菌下列各液:①5克碳酸氢钠加50 毫升蒸馏水溶解。

②乙醇或4%丙氨酸.③0.1N的磷酸溶液。

在基础培养基中加入碳酸氢钠溶液和1.5-2.0毫升乙醇或50毫升4%丙氨酸.用0.1N的磷酸调pH 至7.0(2)富集培养:①最适的接种物是暴露在光下的富含有机物的淤泥。

接种时,放淤泥于50 毫升的带玻璃塞的磨口瓶中.酌量放一层。

②加满培养基,塞好塞于,隔绝空气。

③置于30 ℃的照明箱中培养,培养物放在离照明的25 瓦钨丝灯4 英寸处。

④观察通常在3 天内可见到液体培养基里和淤泥曝光的一侧呈现微红色的生长物。

⑤从微红色处取1 毫升的富集培养物,接种于第二瓶的富集培养基中,培养2 天.2.分离培养(1)培养基成分及配制:从上面的富集培养基中加酵母膏至0.2%,及1.5-2.0克琼脂(但碳酸氢钠应改为2 克),制法同上。

另取Na2S·9H2O 1 克,加水10 毫升,于121 ℃蒸汽下灭菌15分钟,在调pH 之前将此液加到分离培养基中,分装,灭菌后制成平板或柱状培养基。

(2)接种:取富集培养物于分离平板培养基上划线或涂布接种.或用摇管法于柱状培养基中分离.后者由于硫化钠在培养基深处把氧气迅速消耗,很快就形成厌氧条件。

如用前一种分离法,可用焦性没食子酸和碳酸钠造成厌氧条件.或于其他的缺氧条件下培养,挑选具有此类细菌特征的菌落.作穿刺接种,管口塞紧后封蜡,培养,备用。

1.培养基:(1)酵母膏 0.5 g/L NH4C1 1.0 g/L NaAC 3.5 g/L MgCL2 0.1 g/L CaC12 0.1 g/L KH2PO4 0.6 g/L K2HPO4 0.4 g/L PH 7.2-7.4(富集用)★(2) 酵母膏 1.0 g/L 羟基丁二酸(苹果酸) 0.5 g/L NH4C1 1.0 g/L NaAC 3.0 g/L NaC1 1.0 g/L NaHCO3 1.5 g/L K2HPO4 0.2 g/L MgSO4 0.2 g/LPH 7.0-7.2 (专利富集用)(3) 酵母膏 0.1g/L NaAC 3.0 g/L (NH4)2SO4 1.0 g/L MgSO4 0.2 g/LNaC1 1.0 g/L KH2PO4 0.3 g/L K2HPO4 0.5 g/L CaC12 0.05 g/L PH 7.2-7.4 (分离纯化用)(4)酵母膏 3 g/L 蛋白胨 3g/L NaC1 10g/L MgSO4 0.5 g/L KH2PO4 0.25 g/LPH 7.2-7.4 (计数保存用)★(5)酵母膏 0.5g/L NH4C1 1.0g/L NaAC 3.0g/L MgC12 0.1g/L NaHCO31.5g/L CaC12 0.1g/L NaC11.0g/L KH2PO4 0.6g/L K2HPO4 0.4g/L 黄腐酸0.2g/L或苹果酸0.3g/L PH 7.2-7.4 (富集分离用)可加促进剂黄腐酸0.1-0.3 g/L 乙醇3.0 g/L代替NaAC 作碳源 PH上升慢(专利)。

★(6)酵母膏 0.1g/L NaAC 3.0g/L 丙酸钠0.3g/L NaC1 0.5g/L NH4C11.0g/L MgSO4 0.2g/L 蛋白胨0.01g/L 谷氨酸0.2/1000g/L K2HPO4 0.3g/L KH2PO4 0.5g/L CaC12 0.05g/L MnC12 0.003g/L FeSO4 0.005g/LPH 7.2-7.4(分离纯化用)(7)NH4Cl0.1g NaHCO3 0.1g KH2PO4 0.02g CH3COONa 0.1-0.5g MgSO4.7HO2 0.02g NaCl0.05-0.2g 生长因子1ml 微量元素溶液1ml 蒸馏水97mlPH7.0-7.2(8)醋酸钠1.145g/L、蛋白胨0.055g/L、碳酸氢钠0.6g/L、硫代硫酸钠0.4g/L、氯化钠0.3g/L、硫酸镁0.1g/L、磷酸二氢钾0.05g/L。

2.富集培养:2.1采样:淡水、海水、底泥、有机物污染、营养化虾池等2.2富集培养:1-5g底泥 1mL水样一层底泥或15mL水样 10mL/15×150mm 试管 250mL/250mL200mL/250mL磨口瓶带螺帽或橡胶塞细口磨口瓶石蜡封面石蜡封面装满扎好转接10-15mL 转接0.5-1.0ml菌液转接1mL菌液菌液于同样条件下培养于同样条件下培养于25mL/25mL小磨口瓶25℃-30℃ 7-14天(海水1-3月)连续光照(2000-3000lx)40-60w灯泡距离20-50cm,培养基转为红色或紫色(棕红)。

若不出现红色可在富集一次,直到出现红色的培养液。

注意事项:转接时一定震荡均匀底泥和水样经曝晒后使用避藻措施:滤光片>800nm,添加0.05%NaCL,绿色蓝色遮阴布遮阴.含氯化物培养基优于硫酸盐。

3.分离纯化紫色非硫菌:生长较快,七天左右移植合适,海水种慢(2-3周)平板混菌单菌落划线半固体或液体石蜡封面保存石蜡密封二至三次富集菌液或双平板直接划线双平板连续光照连续光照连续光照梯度稀释(10-4 10-5 10-6)深层柱式半固体培养挑单菌落于液体培养重复半固体培养(0.6%-0.8%琼脂)或双平板培养菌液混合均匀石蜡封面,橡胶塞封好扎紧28℃-30℃ 7-10天 28℃-30℃ 7-10天或连续光照60w白炽灯泡. 增加一次穿刺接种,表面封蜡.距离30-40cm。

连续光照直到培养基中没有杂菌菌落,染色镜检得纯菌株。

注:1.也可蘸去一环富集液直接化线双平板培养。

白色或杂色为杂菌,紫红色为光合细菌不同土壤和水样得到不同光合细菌,有杂菌过多无法得单菌落,有时会分离到藻类.2. 光合细菌培养周期较长,培养时采用在大烧杯中放入培养的平皿,周围放一些加水棉球,盖上玻璃板在培养箱中培养以防干裂。

3.可取1mL富集液于10mL半固体培养基中混均培养,当琼脂中出现红色菌落时,进行单菌落液体培养。

4.商品制剂中光合细菌的分离鉴定及快速培养(1)培养基:固体培养基★(6)液体培养基:蛋白胨1.5g/L NaC1 0.5g/L NH4C11.0g/L MgSO4 0.2 g/L K2HPO40.5g/L Na2CO3 5g/L PH 7.2-7.4碳源和电子受体:苯甲酸柠檬酸钠乳酸钠乙酸钠丙酸钠甘油丙酮酸苹果酸甲醇甘露醇硫代硫酸钠。

(2)实验方法:1)厌氧条件建立:双层平板培养基法或厌氧袋法。

2)光合细菌的分离纯化:双层平板进行分离,通过观察,挑取红色单菌落,复平板划线得菌株B3。

3)菌落及菌体观察:革兰氏染色油镜观察。

4)碳源和电子受体利用试验:在每支厌氧管中分别加入各种碳源和电子受体,然后接种菌株B3光照培养,几天后观察结果。

(3)细菌鉴定:据伯和常见细菌系统鉴定手册进行鉴定。

(4)B3快速培养条件确定:分别在不同条件下培养,采用分光光度计测定OD值。

最大吸收波长确定:以液体培养基为空白光合细菌制剂规摸性培养1.生产条件1.1营养:淡水型对盐要求0.1%-0.2%,海水型 1%-3%。

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