全 文 ：台湾相思根瘤细菌的生理生化特性及生长适应性研究
赵佚丽1，黄宝灵1，吕成群1* ，石 前2，吴朝学3 (1． 广西大学林学院，广西南宁 530004;2． 广西国营东门林场，广西崇左
532108;3．广西国营维都林场，广西来宾 546100)
摘要 ［目的］从广西喀斯特生境台湾相思采集根瘤并分离纯化菌株，研究其生理生化特性和生长适应性。［方法］分离纯化从台湾相
思树根瘤中获得的菌株，分别对获得的 45株菌进行生理生化试验和耐盐、耐钙、酸碱试验及温度试验。［结果］所有供试菌株在 B． T． B
反应中均产酸，都能利用 KNO3 和(NH4)2HPO4 这 2种氮源，绝大部菌株均能利用 7 种碳源，但在以不同糖类作为唯一碳源时生长速度
差别很大;有 17株菌呈革兰氏阳性，其余为阴性;有 8株菌能利用 3 －酮基乳糖，19株菌能水解淀粉，19株菌水解明胶，绝大部分菌株都
能利用柠檬酸盐;80%供试菌株在牛肉膏蛋白胨培养基上生长很差;耐低温(9 ℃)的菌株有19株，占总数的42． 2%，耐高温(39 ℃)较强
的菌株有 28株;13株菌的耐酸性较强，22株菌在 pH 9． 0的培养基上生长良好;供试的 45株菌都能耐受 0． 5%的 NaCl，在 1． 0% ～ 2． 0%
盐浓度范围内能良好生长的菌株有 10株;所有供试菌株在 3% ～15%的钙浓度范围内均生长良好，在 30%的钙浓度下仍生长良好的菌
株有 15株。［结论］在喀斯特环境下，根瘤细菌的生理生化特性及抗逆性表现出多样性。
关键词 台湾相思;根瘤细菌;生理生化特性;生长适应性;喀斯特
中图分类号 S727． 2 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)08 －04612 －06
Study on Physiological and Biochemical Characteristics and Growth Adaptability of the Root Nodule Bacteria Isolated from Acacia con-
fusa Merr．
ZHAO Yi-li et al (Forest College，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004)
Abstract ［Objective］To isolate 45 strains from the root nodule of Acacia confusa Merr． grown in Guangxi Karst habitat，and then study their
physiological and biochemical characteristics and their growth adaptability．［Method］45 strains were isolated and purified from the root nodule of
Acacia confusa Merr．，their physiological and biochemical characteristics were detected by experiment，and then the calcium-resistance，acid-alkali
and temperature experiments were conducted．［Result］All tested strains could produce acid and use the KNO3 and (NH4)2HPO4 for nitrogen
sources，most of the strains could use seven types of carbon sources，but their growth rates differed largely with different sugars as the only carbon
source． Among the 45 tested strains，17 strains were gram positive，8 strains could utilize 3-ketolactose，19 strains reacted to starch hydrolysis and
gelatin liquefaction，most of strains could use citrate． 80% tested strains grew badly on the beef extract peptone，19 strains could grow at 9 ℃ and
28 strains could grow at 39 ℃，22 strains may grow on highest pH 9． 0 and 13 strains on lowest pH 4． 0 culture medium． All tested strains could
resistant to 0． 5% NaCl，10 strains could grow well on NaCl solution concentration with 1． 0% － 2． 0% ． All strains grew well within the CaCO3
concentration range of 3% －15%，15 strains still grew well in 30% CaCO3 solution．［Conclusion］In the Karst environment，the root nodule bac-
teria from Acacia confusa Merr． showed diversified physiological and biochemical characteristics and growth adaptability．
Key words Acacia confusa Merr．;Root nodule bacteria;Physiological and biochemical characteristics;Growth adaptability;Karst
基金项目 广西壮族自治区教育厅科研项目(201012MS002)。
作者简介 赵佚丽(1987 － ) ，女，山东淄博人，硕士，研究方向:森林培
育速生林理论与技术。* 通讯作者，教授，硕士生导师，从
事森林固氮微生物研究，E-mail:luchengqun8@ 126． com。
收稿日期 2011-11-28
台湾相思(Acacia confusa Merr．)别名相思树、相思子，属
于含羞草科金合欢属，原产我国台湾南部地区，在我国福建、
广东、广西、海南等省以及菲律宾和印度尼西亚等热带地区
广泛栽培。台湾相思喜光，根深材韧，抗风力强，萌芽力强，
生长较快，喜高温湿润气候，喜酸性土，对土壤要求不严，耐
干旱瘠薄，病虫害少。其根系发达，具根瘤，能固定大气中游
离氮;落叶量大，能改良土壤，是荒山和冲刷地的造林树种，
适宜营造水土保持林、防风林、薪炭林，也是与樟树、马尾松、
桉类等营造混交林的优良树种。另外，台湾相思可以用作公
园和庭院的绿荫树、行道树以及防火树种。台湾相思木材用
途广，可作纤维、纸浆和建筑、造船等用，是一种多功能的速
生用材树种和优良的水土保持树种。台湾相思生长量、制浆
性能和纤维质量可和桉树媲美，甚至性能更优异［1］，在中国
南方短周期工业原料林发展、水土保持和丰富林木种质资源
等方面具有重要作用和地位［2］。
台湾相思适应性强，在喀斯特地区的恶劣生境下广泛分
布并生长良好，这可能与它具有根瘤，能结瘤固氮有关。广
西陆地总面积23． 67万 km2，其中喀斯特地区约12． 2万 km2，
对生长在广西喀斯特生境的台湾相思根瘤菌进行研究是十
分必要的。笔者在之前研究［3］的基础上，进一步扩大筛选范
围，从喀斯特生境的台湾相思根瘤中分离更多菌株并对其生
理生化特性和生长适应性研究，为今后深入研究台湾相思根
瘤内生菌的多样性及结瘤、固氮等有关基因的分子遗传学的
研究打下基础，并为台湾相思根瘤菌的应用提供参考依据。
1 材料与方法
1． 1 根瘤菌的采集、分离和纯化 样地布设在广西崇左市，
该地石灰岩地层分布广，土壤水、热条件好，但土壤严重缺
磷、缺钾，保肥性能差。在采样林地内沿上、中、下坡各设 5
个样株，挖取根瘤，选取新鲜、个大、饱满的根瘤，用自来水反
复冲洗，除去表面泥土，于 75%酒精中浸泡 1 min，迅速用无
菌水冲洗干净，放入 0． 1%酸性 HgCl2 中浸泡 7 min，无菌水
反复冲洗干净。将经表面消毒后的根瘤放在 2 片无菌载玻
片之间，用力挤压使根瘤破碎，用接种针沾取根瘤液在 YMA
刚果红平板上划线，将平板放置在 28 ～ 30 ℃恒温培养箱中
培养。对照菌株分离自非喀斯特地区的台湾相思树，编号为
TW0，林地土壤为红壤。菌株的分离纯化方法与上相同。
1． 2 生理生化试验 牛肉膏蛋白胨、3 －酮基乳糖反应、明
胶水解、淀粉水解、硝酸盐还原反应、柠檬酸盐利用、氮源利
用、碳源利用等试验按常规方法［4］;B． T． B 反应参照黄维南
责任编辑 高菲 责任校对 傅真治安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(8):4612 － 4617
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.08.211
等方法［5］。
1． 3 抗逆性试验 以 YMA 培养基为基本培养基［6］。耐盐
性试验设置 0． 0 %、0． 1%、0． 2%、0． 5%、1． 0 %、1． 5 %、2．
0%等 7 个 NaCl 浓度梯度;耐钙试验设 3． 0%、5． 0%、10．
0%、15． 0%、20． 0%、25． 0%、30． 0%等 7个 CaCO3 浓度梯度;
酸碱试验设 4． 0、5． 0、6． 0、7． 0、8． 0、9． 0 等 6 个 pH梯度。将
以上试验组分别接种后置于 28 ℃恒温培养。温度试验设置
9、17、20、30、39 ℃等 5 个温度梯度。各试验组接种后于第 7
天观察结果。以上试验均设空白对照，3次重复，无菌操作。
2 结果与分析
2． 1 分离、纯化获得的菌株 过反复的分离、纯化，从喀斯
特地区台湾相思树种根瘤内获得 45 株菌株，编号待用(表
1)。这些菌落在 YMA培养基平板上都呈圆形，乳白色、半透
明或是淡黄色，粘稠，边缘整齐，表面稍凸起，富有光泽。对
照菌株 TW0 从非喀斯特生境下分离。
2． 2 供试菌株的生理生化特性 从石灰岩山地台湾相思树
根瘤分离的 45种菌株中，有 17 株菌呈革兰氏染色阳性，其
余为阴性。有 8株菌株能利用 3 －酮基乳糖，19 株菌株能水
解淀粉，19株菌株水解明胶，绝大部分菌株都能利用柠檬酸
盐。80%菌株在牛肉膏蛋白胨培养基上生长较弱。所有供
试菌株在 B． T． B 反应中均产酸，都能利用 KNO3 和
(NH4)2HPO4 这 2 种氮源，绝大部菌株均能利用葡萄糖、乳
糖、蔗糖、果糖、木糖、麦芽糖、甘露醇等 7 种碳源，但以不同
糖类作为唯一碳源时生长速度差别很大(表 2、3)。
表 1 分离、纯化获得的根瘤菌菌株
采样地点 坡位 编号 寄主植物
喀斯特地区
台湾相思
上坡 T1 －1、T1 －2、T2、H1A、H1B、H2A、H2B、
H4A、H5A、H5B
台湾相思
中坡 T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11s、
T11d、M1A、M1B、M2A、M2B、M5A、M5B
台湾相思
下坡 T12、T13、T14、T15、D1A、D1B、D2、
D2A、D2B、D3 －1、D3 －2、D3A、D3B、
D4 －1、D4 －2、D4A、D5A、D5B、D5 －1、
D5 －2
台湾相思
非喀斯特地
区台湾相思
中坡 TW0 台湾相思
对照菌株 TW0 为革兰氏阴性，在 3 －酮基乳糖反应、牛
肉膏蛋白胨生长均呈阴性;柠檬酸盐利用呈阳性，不能水解
淀粉、明胶，在 B． T． B 反应中产碱，能利用 KNO3 和
(NH4)2HPO4 作为氮源和供试的 7种糖作为碳源(表 2、3)。
表 2 供试菌株的部分生理生化特性
菌株 3-酮基乳糖 淀粉水解 明胶水解 柠檬酸盐利用 牛肉膏蛋白胨 B． T． B反应 硝酸还原反应
T1 －1 － － － + － + +
T1 －2 － － － － － + －
T2 + － － + + + +
H1A － － － + － + +
H1B － + + + － + －
H2A － － － － － + －
H2B － + + + － + －
H4A － + + + － + －
H5A － + + + － + －
H5B － + + + － + + －
T4 + － － + + + +
T5 － － － + － + +
T6 + － － + + + +
T7 + － － + + + +
T8 + － － + + + +
T9 － － － + － + +
T10 + － － + + + +
T11 s － + + + － + －
T11d － － － + － + －
M1A － － － + － + －
M1B － － － + － + +
M2A － + + + － + + －
M2B － + + + － + －
M5A － － － + － + +
M5B － + + + － + －
T12 － + + + － + －
T13 + － － + + + +
T14 － － － － － + －
T15 － － － － － + －
D1A － + + + － + －
D1B － + + + － + －
D2 － － － + － + +
D2A － + + + － + －
D2B － － － + － + －
D3 －1 + － － + + + +
D3 －2 － － － + － + +
D3A － － － + － + +
D3B － － － + － + －
D4 －1 － + + + － + －
接下表
316440 卷 8 期 赵佚丽等 台湾相思根瘤细菌的生理生化特性及生长适应性研究
续表 2
菌株 3-酮基乳糖 淀粉水解 明胶水解 柠檬酸盐利用 牛肉膏蛋白胨 B． T． B反应 硝酸还原反应
D4 －2 － + + + － + －
D4A － + + + － + －
D5A － + + + － + －
D5B － + + + － + －
D5 －1 － + + + － + －
D5 －2 － － － － － + －
注:“+”表示阳性反应，“－”表示阴性反应，“+ －”表示生长差。
表 3 供试菌株的氮源、碳源利用情况
菌株 硝酸钾 磷酸氢二氨 葡萄糖 乳糖 蔗糖 果糖 木糖 麦芽糖 甘露醇
T1 －1 + + + + + + + + + + + + + + + + +
T1 －2 + + + + + + + + + － + － + + +
T2 + + + + + － + － + － + － + －
H1A + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
H1B + + + + + + + + + － + + + +
H2A + + + + + + + + + － + + +
H2B + + + + + + + + － + + + + +
H4A + + + + + + + + + － + + + +
H5A + + + + + + + + － + + +
H5B + + + + － + － + － + + －
T4 + + + + + － + + + + + + + +
T5 + + + + + + － + + + + + + + + +
T6 + + + － + － + + － + － + － +
T7 + + + + + － + + + + + + + + + +
T8 + + + + + + － + + + + + + + + + + +
T9 + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T10 + + + + + + － + + + + + + + + + + +
T11s + + + + + + + + － + + + + +
T11d + + + + － + + + + + + + +
M1A + + － － － － + + － －
M1B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
M2A + + + + － + － + － + + －
M2B + + + + + + + + － + + +
M5A + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
M5B + + + + + + + + + － + + + +
T12 + + + + + + + + － + + + +
T13 + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T14 + + + + + + + + + － + + + +
T15 + + + + + + + + + + － + + +
D1A + + + + + + + + － + + + +
D1B + + + + + + + + + － + + + +
D2 + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D2A + + + + + － + + + + + + + +
D2B + + － － － － + － －
D3 －1 + + + + + － + + + + + + + +
D3 －2 + + + + + － + + + + + + + + + +
D3A + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D3B + + － － － － + － －
D4 －1 + + + + － + + + + + + +
D4 －2 + + + + + + + + + － + + + +
D4A + + + + + + + + + － + + +
D5A + + + + + + + + + － + + + + + +
D5B + + + + + + + + － + + + +
D5 －1 + + + + + + + + + － + + + + +
D5 －2 + + + + + + + + － + + + + +
TW0 + + + + + － + + + + +
注:“+ + +”表示生长良好，“+ +”表示生长较好，“+”表示生长一般，“+ －”表示生长差，“－”表示不生长。
2． 3 不同菌株的温度适应性 表 4 结果表明，不同供试菌
株对生长温度表现出不同的适应性。从喀斯特地区分离的
45株菌都能在 17 ～ 30 ℃条件下生长，最佳生长温度为 30
℃，9 ℃时，各菌株生长差;适应温度范围较广的有 19 株菌，
它们在 9 ～39 ℃内都能生长，占总菌株数的 42． 2%;耐低温
(9 ℃)的菌株共有 19 株，占总数的 42． 2%;耐高温(39 ℃)
的菌株共有 28株，其中 M2A的耐高温性最好，在 39 ℃条件下
比在其他较低温度下生长都要好。对照菌株 TW0 在 20 ～ 30
4164 安徽农业科学 2012年
℃时生长良好。
2． 4 不同菌株对酸碱的适应性 从表 4 可以看出，不同供
试菌株表现出不同的耐酸碱性。从喀斯特地区分离的 45 株
菌中有 18株菌酸碱适应性广泛，在 pH为 5． 0 ～ 9． 0 范围的
培养基中生长良好;13株菌的耐酸性较强，它们在 pH为 4． 0
的培养基上能够生长;22株菌在 pH为 9． 0 的培养基上生长
良好，这些菌株具有良好的碱适应性。对照菌株 TW0 在 pH
≤5． 0及≥8． 0的培养基中不能生长。
2． 5 不同菌株的耐盐性 表 5 结果表明，大部分供试菌株
表现出较强的耐盐性。供试的 45 株菌都能耐受 0． 5%的
NaCl，在 1． 0% ～ 2． 0% NaCl 浓度范围内能良好生长的菌株
有 10 株，它们是 H1B、H4A、T8、T10、T11 s、M2B、M5B、D1B、D3A、
D4 －1，这些菌株能适应比正常培养基(NaCl 浓度为 0． 01%)
高 100 ～200倍的盐条件下。其中 H1B、D1B的耐盐性最强，可
耐受2． 0%的NaCl，并生长得非常好。对照菌株 TW0 在NaCl
浓度≥1%的培养基上不能生长。
2． 6 不同菌株的耐钙性 从表 5 可以看出，许多供试菌株
都具有较强的耐钙性。45 株供试菌株在 3% ～ 15%的钙浓
度范围内均生长良好。在 30%的钙浓度下仍生长良好的菌
株有 15株，占总菌株数的 1 /3，分别是 T2、H1B、H4A、T2、T11 s、
M2B、T12、T13、D1A、D1B、D2A、D3 －1、D4 －1、D5B、D5 －1。这说明，这
些菌株对钙的适应能力很强，在较高钙浓度下仍能生长良
好。对照菌株 TW0 在≥5%的钙浓度下不能生长。
表 4 不同温度、pH值对供试菌株生长的影响
菌株
温度∥℃
9 17 20 30 39
pH值
4． 0 5． 0 6． 0 7． 0 8． 0 9． 0
T1 －1 + － + + + + + + + + － + + + + + + + + + + + + +
T1 －2 + + + + + + － － － － + + + + + +
T2 + － + + + + + + － + － + + + + + + + + + + +
H1A + － + + + + + + + + + － + + + + + + + + + +
H1B － + + + + + + + + + + － － + + + + + + + + + +
H2A + + + + + + + － － － + － + + + + + + + +
H2B － + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + + +
H4A － + + + + + + + + － + － + + + + + + + + +
H5A + － + + + + + + + + + + － + + + + + + + + －
H5B － + － + + + + + + + － + + + + + + + + －
T4 － + － + + + + + － － + + + + + + + + + + + +
T5 － + － + + + + － － + + + + + + + + +
T6 － + － + + + + － － + － + + + + + + + + + + +
T7 － + + + + + + + － + + + + + + + + + + +
T8 － + + + + + + + － － + － + + + + + + + + + +
T9 + － + + + + + + + + + － － + + + + + + + + + + + + +
T10 － + + + + + + + － － + + + + + + + + + + + +
T11s － + + + + + + + + + － + － + + + + + + + +
T11d － + － + + + + + － － + + + + + + + + + +
M1A － + + + + + + + + － + － + + + + + + + + +
M1B + － + + + + + + + + + － － + － + + + + + + + + +
M2A － + － + + + + + + － + － + + + + + + － －
M2B + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + －
M5A + － + + + + + + + + － － + + + + + + + + + + +
M5B － + + + + + + + + + + + － + + + + + + + + +
T12 － + + + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + +
T13 － + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + +
T14 + + + + + + + + － － － + － + + + + + +
T15 + + + + + + + + + － － － + + + + + + + +
D1A － + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + + +
D1B － + + + + + + + + + － + － + + + + + + + + +
D2 + － + + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + + + +
D2A + + + + + + + + + + － + + + + + + + + －
D2B + － + + + + + + + + － + + + + + + + + +
D3 －1 － + + + + + + － － + － + + + + + + + + + +
D3 －2 － + + + + + + － － + － + + + + + + + + +
D3A + － + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + + +
D3B － + + + + + + + － + + + + + + + + + + －
D4 －1 + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + －
D4 －2 － + + + + + + + + + － + + + + + + + + + + + +
D4A + + + + + + + + + － + + + + + + + + + +
D5A － + + + + + + + + + － － + + + + + + + + + +
D5B + － + + + + + + + + + － + + + + + + + + －
D5 －1 － + + + + + + + + + － + + + + + + + + + +
D5 －2 + + + + + + + + － － － － + + + + + + +
TW0 + － + + + + + + － － － + + + － － －
注:“+ + +”表示生长良好，“+ +”表示生长较好，“+”表示生长一般，“+ －”表示生长差，“－”表示不生长。
516440 卷 8 期 赵佚丽等 台湾相思根瘤细菌的生理生化特性及生长适应性研究
表 5 不同浓度 NaCl、CaCO3 对供试菌株生长的影响
菌株
NaCl∥%
0 0． 1 0． 2 0． 5 1． 0 1． 5 2． 0
CaCO3∥%
3 5 10 15 20 25 30
T1 －1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + －
T1 －2 + + + + + + + + + － － + + + + + + + + + － －
T2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
H1A + + + + － － － + + + + + + + + + + + －
H1B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
H2A + + + + + + + + + － － － + + + + + + + + + － －
H2B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
H4A + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
H5A + + + + + + + + － － － + + + + + + + + + + + + + + + +
H5B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + －
T4 + + + + + + + + + － + － － + + + + + + + + + + + + + + + +
T5 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － + + －
T6 + + + + + + + + + + － － － + + + + + + + + + + + － －
T7 + + + + + + + + + + + － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T8 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T9 + + + + + + － + － + + + + + + + + + + + + + + －
T10 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + －
T11s + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T11d + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
M1A + + + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + + －
M1B + + + + + + + + + + + － － + + + + + + + + + + + + + +
M2A + + + + + + + + + － － + + + + + + + + + + + －
M2B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
M5A + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + －
M5B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T12 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
T13 + + + + + + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + + + + + + + + +
T14 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － + － －
T15 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － － －
D1A + + + + + + － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D1B + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + －
D2A + + + + + + + + + + + + + + － + － + + + + + + + + + + + + + + + + +
D2B + + + + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + + － －
D3 －1 + + + + + + + + + + － + － + － + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D3 －2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + －
D3A + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － －
D3B + + + + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + + －
D4 －1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D4 －2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
D4A + + + + + + + + + + + + － － － + + + + + + + + + + + + + + + +
D5A + + + + + + + + － － + + + + + + + + + + + + + + + +
D5B + + + + + + + + + + + + + + － + + + + + + + + + + + + + + + + +
D5 －1 + + + + + － － － + + + + + + + + + + + + + + + + +
D5 －2 + + + + + + + + + － － － + + + + + + + + － －
TW0 + + + + + + + － － － － + － － － － － － －
注:“+ + +”表示生长良好，“+ +”表示生长较好，“+”表示生长一般，“+ －”表示生长差，“－”表示不生长。
3 结论与讨论
(1)环境条件对根瘤菌有着深刻影响，包括对根瘤菌的
直接影响和通过影响宿主植物间接地影响根瘤菌的遗传多
样性。区域环境条件的改变，既影响着宿主植物的生长，也
改变了根瘤菌的生长条件，造成根瘤菌种群变化和数量的增
减，因而在同一环境中出现了根瘤菌表型和遗传型的多样
性［7］。该研究从广西崇左市石灰岩山地台湾相思树根瘤中
共分离、纯化获得 45株根瘤内生细菌，综合各个菌株形态特
征、生理生化特性和生长适应性的研究结果可知，分离自同
一宿主植物的不同菌株，具有很大的差异性，表现菌株的多
样性和复杂性。根瘤菌一般不具有芽孢，为革兰氏阴性菌。
该研究分离的 45株菌中，有 17株菌呈革兰氏阳性。过去认
为根瘤菌属区别于土壤杆菌属的特征是不能利用 3 －酮基乳
糖、柠檬酸、淀粉及不液化明胶或缓液化。而该研究有 8 株
菌能利用 3 －酮基乳糖，19 株菌能水解淀粉，19 株菌水解明
胶，绝大部分菌株都能利用柠檬酸盐。该试验有 80%供试菌
6164 安徽农业科学 2012年
在牛肉膏蛋白胨培养基上生长很差，而过去研究认为大部分
根瘤菌在牛肉膏、蛋白胨等动物蛋白的培养基上可以生长良
好，或者不生长。所有供试菌株在 B． T． B反应中均产酸，都
能利用 KNO3 和(NH4)2HPO4 这 2 种氮源，绝大部菌株均能
利用 7种碳源，但在以不同糖类作为唯一碳源时供试菌株生
长速度差别很大。
(2)从某种程度上说耕作方式和栽培品种不同，会使根
瘤菌发生较大范围的迁移，从而促使特定区域的根瘤菌多样
化。高丽锋等［8］研究发现，来自于毛乌素沙地的中间锦鸡
儿(Caragana intermedia)根瘤菌具有丰富的遗传多样性，认
为这是其对相对恶劣自然环境的适应。该试验供试的 45 株
根瘤内生细菌，其菌株形态特征、生理生化特性和生长适应
性的差异，有力地支持了根瘤菌的分布与多样性受地理因素
和生态因素影响的结论［9 －10］。
(3)该研究有 8株菌能利用 3 －酮基乳糖，19 株菌能水
解淀粉，19株菌水解明胶，绝大部分菌株都能利用柠檬酸盐，
表明这些菌株很可能存在土壤杆菌。在根瘤中一般都能分
离出土壤杆菌，且在系统发育树上构成独立的分支［11］。土
壤杆菌作为豆科植物内生菌普遍存在于宿主植物的根、茎
中，但是不具备结瘤能力。这些土壤杆菌在根瘤菌存在下进
入根瘤中定殖，但对宿主植物的生长和结瘤没有显著影响。
(4)从台湾相思根瘤分离获得的内生菌的生理生化特性
和生长适应性的多样性，揭示了生长在喀斯特生境的台湾相
思根瘤内生菌除所含的根瘤菌具有多样性外，也不排除有其
他非传统根瘤菌或非根瘤菌存在。这对今后进一步揭示根
瘤细菌的多样性和系统发育地位，寻找可能存在的横向基因
转移、基因重组等现象，具有重要的理论意义，并为建立能真
正揭示根瘤内生菌系统发育关系的研究提供科学依据。
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436 －443．
(上接第 4529页)
图 5 表明，堆肥结束时，对照(CK)氮素损失率为
20． 80%，而 SP1、SP2、SP3 处理氮素损失率分别为 13． 82%、
10． 57%、9． 80%。与 CK相比，SP1、SP2、SP3 处理氮素损失率
分别降低 33． 56%、49． 18%、52． 88%。经测定，CK、SP1、SP2、
SP3 处理堆肥的全磷(P2O5)含量分别为 2． 88%、3． 19%、
3． 36%、3． 70%。由此可见，添加过磷酸钙既能减少堆肥过
程中 NH3 挥发损失，又能提高堆体的磷含量，提高堆肥的肥
效品质。
图 5 不同过磷酸钙用量对氮素损失率的影响
3 结论
添加过磷酸钙可促进堆温的提高，明显降低堆肥初期与
高温期的 pH，提高堆肥的水溶性 NH4
+ -N 含量，有效减少
NH3 释放量，推迟 NH3 产生量的高峰期。与对照(CK)相比，
添加 1%、2% 和 3% 过磷酸钙可分别降低氮素损失率
33． 56%、49． 18%和 52． 88%。添加过磷酸钙还能提高堆肥
的磷含量，有利于堆肥品质的提高。添加过磷酸钙可作为猪
粪、米糠高温好氧堆肥的保氮措施。研究表明，过磷酸钙的
适宜添加量为 2% ～3%。
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