云母礦區(qū)不同生態(tài)環(huán)境中可培養(yǎng)礦物分解細菌對黑云母的風化作用及其種群結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、微生物廣泛分布于各種地質(zhì)環(huán)境中，幾乎參與了從地球表面到地下深部巖石圈中所有的地質(zhì)地球化學過程，在推動地球生物化學元素循環(huán)過程中起著重要作用。本論文研究不同風化程度云母片巖和礦區(qū)優(yōu)勢植物的根際和非根際土壤可培養(yǎng)細菌礦物風化效應和礦物風化細菌種群結(jié)構(gòu)及其影響因素，探究云母礦區(qū)不同生態(tài)環(huán)境中礦物風化細菌礦物風化能力和種群結(jié)構(gòu)的差異，為研究礦物一細菌相互作用機制及細菌在礦物風化和土壤形成過程中的作用提供實驗依據(jù)和材料。
　　本論文采集安徽

2、省宿松縣云母礦區(qū)不同生態(tài)環(huán)境中的云母片巖和優(yōu)勢植物根際和非根際土壤樣品，采用平板培養(yǎng)技術分離到367株細菌菌株（其中從巖石樣品中分離到271株細菌，從土壤樣品中分離到96株細菌）。礦物風化試驗表明，分離自高、中、低風化程度的云母片巖和分離自植物根際和非根際土壤中的礦物風化細菌的比例分別是90％、89％、80％、72％和69％。礦物風化細菌16S rRNA基因序列分析表明，分離自云母片巖的礦物風化細菌為15個菌屬。Bacillus和Och

3、robactrum是優(yōu)勢菌屬。Bacillus，Burkholderia，Ochrobactrum，Paenibacillus為三種不同風化程度巖石樣品共有菌屬;Brevibacillus，Curtobacterium，Sinomonas為高風化樣品的特有菌屬;Arthrobacter，Chitinophaga，為中風化樣品的特有菌屬;Cellulosimicrobium，F(xiàn)lavobacterium，Rhizobium為低風化樣品的特

4、有菌屬;分離自根際土礦物風化細菌包括Acinetobacter，Bacillu，Burkholderia和Paenibacillus;非根際土礦物風化細菌包括Bacillus,Burkholderia,Ochrobactrum,Paenibacillus。
　　為了進一步探究細菌風化黑云母的作用，選取了四株細菌進行了搖瓶風化黑云母的動態(tài)試驗。結(jié)果表明，四株細菌都具有風化黑云母的能力，其中分離自低風化樣品的菌株L307風化黑云母的能

5、力最強;細菌主要通過產(chǎn)生有機酸來分解礦物，在低營養(yǎng)培養(yǎng)基中，菌株產(chǎn)生的有機酸主要是酒石酸、草酸、檸檬酸和丁二酸，而在營養(yǎng)較豐富的培養(yǎng)基中菌株產(chǎn)生的有機酸主要是草酸、檸檬酸和丁二酸，菌株風化黑云母的能力與其產(chǎn)有機酸的能力呈正相關。另外，在低營養(yǎng)培養(yǎng)基中，菌株釋放的Si，Al，F(xiàn)e，K分別比對照增加1.9-3.5，7-13，20-105和3.5-6.4倍;而在營養(yǎng)較豐富的培養(yǎng)基中菌株釋放的Si，Al，F(xiàn)e，K分別比對照增加1.5-2.2，5

6、-12，11-69和3.7-5.7倍。
　　對礦物風化細菌M327菌株可能的新種進行了生理生化和分子遺傳學鑒定，發(fā)現(xiàn)該菌株與同屬的Paenibacillus terrigena A35T and Paenibacillus selenitireducens ES3-24T的16S rRNA基因序列的同源相似性分別為98.6％和98.3％;該菌株的甲基萘醌為MK-7，其脂肪酸主要有anteiso-C15∶0，iso-C16∶0，an

7、teiso-C17∶0，極性脂主要包括極性磷脂酰甘油、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、氨基磷脂;其DNA的G+C摩爾百分含量為48.6％，與Paenibacillus terrigena A35T and Paenibacillus selenitireducens ES3-24TDNA-DNA雜交的同源性分別為33.1％和26.6％，根據(jù)以上結(jié)果，提議菌株M327為Paenibacillus屬的一個新種，將其命名為Paenibacillus