云母礦區(qū)不同生態(tài)環(huán)境中可培養(yǎng)礦物分解細(xì)菌對(duì)黑云母的風(fēng)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(xué)過程，在推動(dòng)地球生物化學(xué)元素循環(huán)過程中起著重要作用。本論文研究不同風(fēng)化程度云母片巖和礦區(qū)優(yōu)勢(shì)植物的根際和非根際土壤可培養(yǎng)細(xì)菌礦物風(fēng)化效應(yīng)和礦物風(fēng)化細(xì)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(fēng)化細(xì)菌礦物風(fēng)化能力和種群結(jié)構(gòu)的差異，為研究礦物一細(xì)菌相互作用機(jī)制及細(xì)菌在礦物風(fēng)化和土壤形成過程中的作用提供實(shí)驗(yàn)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(shì)植物根際和非根際土壤樣品，采用平板培養(yǎng)技術(shù)分離到367株細(xì)菌菌株（其中從巖石樣品中分離到271株細(xì)菌，從土壤樣品中分離到96株細(xì)菌）。礦物風(fēng)化試驗(yàn)表明，分離自高、中、低風(fēng)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(fēng)化細(xì)菌的比例分別是90％、89％、80％、72％和69％。礦物風(fēng)化細(xì)菌16S rRNA基因序列分析表明，分離自云母片巖的礦物風(fēng)化細(xì)菌為15個(gè)菌屬。Bacillus和Och

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

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

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

6、-12，11-69和3.7-5.7倍。
　　對(duì)礦物風(fēng)化細(xì)菌M327菌株可能的新種進(jìn)行了生理生化和分子遺傳學(xué)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(gè)新種，將其命名為Paenibacillus