全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 增刊
, , 一
从两类不同培养基上分离的土壤
细菌的特征比较 ‘
王敬 国 北京农业大学农业资源与环境学院
, 北京 ,
【摘要 通过对两类不同培养基上分离的土壤细菌的生理特征的比较 , 发现两组细菌的
种群有所不 同 芽抱杆菌 主要生长 在富营养的培养基上 , 而很难在低营养的培养基上生
长 假单泡杆菌和棒杆类型 的细菌则在两类培养基上均可生长 这与两类细菌对环境的适
应能力有关
关键词 土壤细菌 分离 鉴定
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一
,
‘ , ,‘ , , , , ,
,
, ,
引 言
验 旨在比较这两类培养基上分离的细菌在
分类和生理上的特征
平板计数法是常用的一种测定土壤微
生物 活体数量的方法 尽管与直接计数法
相 比它常常低估土壤微生物 的生物量 , 但
由于能够在平板上生长的土壤细菌主要是
个体较大 的 , 并且这部分细菌的生物量约
占全部土壤细菌生物量的 一 川 , 因
而用其测定土壤细菌的活体数量仍具有重
要的生态学意义
用于平板计数的培养基一般有常规使
用的富营养和低营养两类 据报道前者测
定的细菌数量一般低于后者 ‘ 〕 但能在这
两类培养基上 生 长的细菌类型 和 群体结
构 , 国内外研究尚少 然而了解能在这两类
培养基生长并产 生菌落的细 菌的群体特
征 , 对平板计数的应用具有重要意义 本试
材料与方法
土壤
所用的土壤取 自于挪威农业大学土壤学 系
的试验农场 取样时 间为秋季牧草收获之后 土
壤类型 为黑色草甸土 , 质地 为粘壤土 , 有机质含
量 , 为
培养基
培养基 蒸馏水 中加入
琼脂 , 高压蒸气灭菌 冷却至 ℃后 , 加入同一温
度的土壤冷水浸 出液 , 营养液及 的
磷酸盐缓冲液各 其 中营养液 中含 的
柠檬酸钠 、 珑拍酸钠 、葡萄糖
、 果糖 、 木糖 、 蛋 白陈
和酵母膏 土壤冷水浸 出液 的制备方法是 将水
, 国家 自然科学基金资助项 目
年 月 日收到 , 年 月 日改回
应 用 生 态 学 报
、
卷
土 比为 的风干土和 自来水混合均匀静置
后 , 先用脱脂棉过滤上层清液 , 然后 用微孔膜过
滤除去微生物 无菌低温保存
培养基 于 蒸馏水 中加入
蛋 白陈 、 酵母膏 、 。 · 、 琼
脂 , 调 至 后高压蒸气灭菌 此外 , 还有一
种用于纯化和保存菌种的 培养基 为配制该
培养基 , 每 蒸馏水 中加入 葡萄糖 、
酵母膏 、 蛋 白脉 、 、 ‘ 、
。 · 和 琼脂 调至 ,
高压蒸气灭菌
细菌的分离和纯化过程
将新鲜土壤和 盐溶液 以 ,
的比例混合 用 混料器 美国 公
司 搅拌 , 在每个间隔时间 内将土壤悬浮
液放入冰块 中冷却 稀释至
一‘ 、 一 , 和
义 。‘ 鲜 土 伍
一
, , 混 匀 后 分别 接 种 到 和
两种培养基上 , 各设 个平行重复
在 ℃下培养 和 后 , 在
培养基上发现有菌落 ·
一
, 干土 , 而
在 培养基上的菌落数为 又 ·
一
, 干
土 个
一
馆鲜土 ·
一
, 的 培养皿上和 个
一‘ 鲜土 ·
一
, 的 培养皿上的所有菌落
均被分离下来并在 培养基上用划线法纯化
纯化后将菌种接种到有 培养基的试管 中低
温 ℃ 保存备用 , 同时也接种于甘油溶液 中 , 在
一 ℃下冷冻保存
细菌的鉴定和分类
本试验采用 分析测定系统 , 测定
项 目包括明胶蛋 白的分解 , 硝酸还原酶活
性 〔 , 卜半乳糖醉酶活性 ,
·
分解碳水
化合物 中产 生酸性代谢物质的能力 , 脉酶活性
, 色氨酸酶活性 , 的形成 ,
三经基丁酮的形成 , 可利用柠檬酸作为唯一
碳源的能力 , 细胞色 素氧化酶活性 ,
过氧化氢酶活性 , 发酵能力 一 , 移动
性 , 革兰 氏反应 , 形态特征 一球状
和形成芽抱的能力 在细菌的分
离和纯化过程 中 , 应用相差显微技术对所分离的
细菌进行经常性的观察并记录 细菌的分类是根
据 一系统的测定结果结合显微观察进行
的 鉴定到属
土壤细菌对单一的有机碳底物的利用能力
为了解土壤细菌对单一 的糖类物质的利用
能 力 , 配 制 了 一 种 专 用 培 养 液 , 该 培 养 液 以
盐 溶 液 为 基 础 加 入
亏一 、 一 酵母菌浸出物和 蛋白陈
组成基本溶液 该溶液为对照 , 然后每 基
础溶液 中分别加入 鲍 葡萄糖 、 果糖甘露醇 、 半
乳糖或 木糖 共设 个处理 用过滤法灭菌处
理后将其分别加入到有 个孔穴 的微型滴盘
上 每个处理用 个孔穴 , 即 个平行重复 接种
土壤细菌后在 ℃下培养 每天测定浊度 与
对照相 比 , 浊度的显著增加即认为是细菌生长的
结果
结 果
测定结果和初步分类
表 为从两种培养基上分离的菌株的
测定结果 除了芽抱的形成 比例有显
著差异外 , 其他无大区别 所分离菌株的绝
大部分是杆菌 革兰 氏阳性菌约 占总数的
在所分离的细菌中 , 除 个 菌株是兼
气性的外其余均是严格好气的 根据每个
菌株的 分析结果可分为 组 好气革
兰 氏阴性杆菌 、好气革兰 氏阳性 、形态不规
则杆菌 、 好气芽饱杆菌和球菌 和 个属 ,
即假单饱杆菌属 、 黄色 杆
菌 属 动 、 节 细 杆 菌 属
、 棒杆 菌属 二
、 芽抱杆菌 , 、 微球菌属 材
、 不 动细 菌属 , 以
及 和 , 斑 仑 个
新属等
两种培养基上细菌种类分布的比较
各细菌属在两个培养基上培养的结果
表明 , 各个细菌属并非在两个组 内均匀分
布 其中绝大多数的芽饱杆菌是从 培
养基上分离的 , 在 培养基上棒杆菌
类型的细菌和假单抱杆菌的生长能力有增
加的趋势 表
增刊 王敬国 从两类不同培养基上分离的土壤细菌的特征比较
表 土壤细菌在 测定中呈阳性反应的数最和百分比
计
写
合一量富营养培 养基 低营养培养基
数
一一
测定项 目
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表 两种培养基上细菌种类的分布
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测定项 目
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富营养培养基 低营养培养基 合 计
十
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月了
从形态上来看 , 与在富营养培养基相
比 , 在低营养培养基上生长的细胞个体较
小的细菌所占的 比例 较大 但是 , 同样在
培 养基 上 生长 时 , 这种 差 异 则不 明
显 值得注意的是 , 所分离的芽饱杆菌的个
体较大 , 一般在 一 一 拌 以上
·
土壤细菌在培养基上的生长和对单
一糖分的利用
当接种到富营养的 培养基上 , 芽
抱杆菌生长最快 , 后就有 肉眼可见的菌
应 用 生 态 学 报 卷
落出现 , 假单抱杆菌 后 , 而棒杆菌类型
的细菌 一 后才可见菌落
在利用碳水化合物的范 围 、 生长速度
和产酸等方面 , 土壤细菌反应出多样性的
特征 在 测定过程 中 , 发现大多数细
菌可利用一半以上的碳水化合物并产生酸
性反应 在用微滴定盘培养时 , 约一半的细
菌可利用全部供试用的糖类物质 芽抱杆
菌可利用的碳水化合物的范围最窄 , 而假
单抱杆菌和棒杆菌类型的细菌利用的碳水
化合物的范围很宽 , 但棒杆类型的细菌在
利用碳水化合物时产生酸性很慢 , 而可利
用的碳水化合物种类也较假单抱杆菌少
讨 论
从两种培养基上分离的土壤细菌中
的菌株占绝对优势闭 同时 , 芽抱杆菌 、
棒杆菌类型的细菌和假单抱杆菌是主要的
菌属 但是这些细菌类型在两种培养基
上所占的比重却有所不同 , 其中最突出的
是芽抱杆菌 在 培养基上 生长的芽抱
杆菌的比例高于 培养基 这或许与
芽抱杆菌的食谱较窄和对低浓度营养液中
的养分利用能力较低有关 无论从 测
定的结果或是从芽抱杆菌在微滴定盘上生
长的情况来看 , 它们利用碳水化合物的范
围都较窄 , 而且营养成分浓度低时 , 即使是
养分种类较全 , 芽抱也不易萌发 例如 , 微
滴定盘中的营养液营养成分较全 , 但 由于
养分已经被大量稀释 , 大多数芽抱杆菌没
有明显的生长 芽抱杆菌的个体较大 , 也许
会导致它们对营养成分浓度 , 特别是有机
碳浓度的较高要求
在土壤细菌中 , 芽抱杆菌被看作是典
型的外来型 ’〕 只要条件合适 , 它们对加
入的新鲜有机物质的反应非常快 因此芽
抱杆菌在富营养的 培养基生长非常迅
速 , 而且一旦条件不适合就形成芽饱
有人把第 次可在低营养培养基上生
长的细 菌定 义 为 低 营养 细 菌 。
其实 , 在这些低营养细菌中不能排
除外来类型的细菌 例如 , 假单抱杆菌 ,
也被看作典型的外来类型细菌 它们在富
营养的 培养基上生长迅速 , 另外还有
试验表明假单抱杆菌在根际有较强的竟争
性 , 均属外来型细菌的特性 可是在低营
养的 培养基上 , 也能分离出较高 比
例的假单抱杆菌 就是在微滴定盘上的低
营养溶液中它们生长也很快 , 说明假单泡
杆菌对环境有较强的适应能力 它们的食
谱较宽 , 而且对碳水化合物的利用能力也
很强 , 尤其是在低浓度的条件下
在这两种培养基上与假单抱杆菌有着
相似分布特征的棒杆类型的细菌被认为是
典型的土著类型 的细菌 这类细菌在两
种培养基上均占有重要地位 , 是主要的细
菌种群 食谱较宽和生长缓慢是它们典型
的特征 在 和 培养基上 , 生长速
度均 比较慢 , 而且棒杆类型细菌在停滞生
长阶段还会发生形态上的变化 , 即由分枝
的杆状变为短杆或球状 这也是对环境长
期适应的结果 , 因此它们能够在可利用态
有机碳含量较低的土壤中成为主要的细菌
种群之一
等 曾观察到在低营养培养基
上生长的个体较小的杆菌和球状菌占有相
当大的比例 , 这和本文的结果一致 但当同
时把它们接种到 培养基上 , 发现细菌
的这种差异变小 这或许与介质的营养状
况有关 因为在另外一个试验 中将部分细
胞接种到富 而缺 的溶液中后 , 发现这
部分细菌细胞比原来的要大 本研究发现 ,
两种类型的培养基所测定的细菌不但数量
上有差异 , 而且细菌的类型有所变化 , 反映
土壤细菌的多样性和它们对环境的不同适
应能力 常规使用的培养基都具有某种程
增刊 王敬国 从两类不同培养基上分离的土壤细菌的特征比较
度的选择性 因而 , 在用平板法测定土壤微
生物活体数量时 , 一种培养基不可能包含
所有土壤细菌的类型
参考文献
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