全 文 ：生态科学20昕年4月第26卷第2期EooLoGIcSC砸NCEApL。2007．260)：107～110
卷荚相思根瘤菌的生物学特性
樊利勤1．，吴庆标1，黄宝灵1，吕成群1，谢元春2(1_广西大学。南宁，53004，2．南宁市西乡唐
区农业服务中心，南宁，530001) 【摘要】
为探讨卷荚相思根瘤菌的生物学特性，从广西高峰林场卷荚相思林分采集分离到12株根瘤菌，对这些菌株
进行了生理生化试验，并利用这些菌株对厚荚相思苗木进行接种结瘤试验。结果表明：(”依据生长代时和单个茼落
形成测定结果，分离获得的12个菌株可以分为9囊鲁＆通墼翳|稻翱錾E硝。i妻!收茸毽囊堡港啊嚏1焉猿摊强蹬
孺潆灌埂霪勘F_q鄹割利舅烈鞘悱：害珏拾矬菩垂磊盟云疆理强霁篮蚤裂掰曦。lll罐孺啦融昏鼢魏＆一莉粥潲酗车j
斟。坤哺强垢蕴矾。于对照
质和可溶性糖含量都显著低于对照(P(005)；恢复阶段，Pl、P2和^处理组的细胞
密度、平均相对生长率及生物量在恢复培养的中前期显著高于对照(矿∞05)．最高平均相对生长率分别为0．73、0．7 0．68d．1，显著高于对照(O．55d-‘)(P<0．05)l
P4处理组的细胞密度和生物量与对照无显著差异；P5处理组的细胞密度和
生物量在恢复培养的中前期显著低于对照(P(D．05)：随着培养 时间的推穆，各处理组与对照之间的差异逐渐缩小，处理
组和对照的细胞密度、生物量、蛋白质和可溶性糖含量等均无显著差异。
关键词；三角褐指藻；磷营养限制；补偿生长中围分类号：Q949．2T3文献标识码lA
文章编号：1008·8873(2007)02-111-04 CompensatorygrowthofPhaeodaclylumn4cornumminresponsetothj由惜_ofphosphorus
HmltatlouZHAN0Xiao-bing,FlUZhang-xi,HUANGZben-hua,DUANShun-shen4,(ResearchCenterof
Hydxobioogy,Jinan University,Guangzhou
510632．China) AbetractInthis阳p％Phaeodactylum船ornutumWUusedt0st dythecompematotygrowthof
micr-lge underphosphonlslimitation．FivePc ncentrationLevelsw哪setupa1／20(r1)，1／10(P2)，I／8(P3)，l州P4X1／2(p )ofif2phosphortm
mediaI七spectively,Whilef／2culturemediaw觞served∞conl】-ol(Pck)．PCriconrl#tl#mhadbeentreatedun erphosphortmg瞳cso
for10days．the皿thenutrientg仃es9∞we”removedbyintroducingf／2mcdia’thecultureswcreculturedfor16moredayswith
inoculativecelld nsiv／(2．5x10’cells．mL“)andnormalnutrientssupply．Celld nsi饥biomas＆,∞咖tofintracellular
diSSOtublecarbohydrateandproteinweremeasuredduringthesetwop耐eds．ItWaSfoundthatcelldensity,biomass，contcmtof
intmcellularcarbohydrateandproteinofPtricorHutumwefelowerthanthatofthecon打olunderphosphoruslimitation
帜O．05)．Duringthephosphorusecoverystage,celldensityandbiorl衄850fPl、P2andP3Ucatmentswerchigh盯thanthoseof
thecontrolduringInophaseandmctaphasc(P(o．05)。andtheirmaximalavm鲈relativegrowthr msw∽0．73、0．70、0．68寸1
respectively,whichwemhigberthanthat(0．55d．11ofthecontrol(p<0，05)．Thediffe化nceofcelldensiv／andbiomassbetwoml
P4廿塌mn即tandthecontrolw耶notsignificant．Tt峙celldensiv／andbi呲艄sofP5廿e．,atmentWffl七I唧盯thancontrol
si辨i＆锄lyduringprophaseandmemphase协<0．05)．Astheculturetimeincreased,n圮differenccofcolldemiv／、biomaas、
contentofimxacellularproteinanddissolublecar ohydratebetweentheu-eatmentsandtheCOlmoitr dedtobeequivalent．
1畸words：Phaeodactylumtri ornutum；Phosphoruslimitation；c埘np即螂rygrowth
补偿生长．是生物对环境变化的一种适应性【ll，
主要是指生物体在遭受到营养限制、环境因子胁迫、
疾病或应激作用后生物体的生长和生理机能受到制约
和影响，但当恢复到适宜的条件后，生物体的生长能
力会得到不同程度的恢复12j。胁迫后的补偿可分为负
补偿、等补偿和超补偿p]。近年来有关生物的补偿生
长研究涉及水生动物【41、反刍动物田、高等植物等胪1。
目前关于微藻补偿的研究有四列藻(Tetraselm捃
tetrathele)嘲、蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)pJ、
微小原甲藻(Prorocentrumminimum)pj、眼点拟微
绿球藻(Nannochloropsisoculata)驯和绿色巴夫藻
(Pavlovaviridis)[101等。
三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)作为一种
优良的海洋饵料徼藻，富含蛋白质、多糖、 多不饱和脂
肪酸等多种高价值活性物质[11,121，具有非常好地开发利
用前景。但是，关于三角褐指藻在营养限制胁迫后是否
存在超补偿生长现象，在实践中是否能通过人工调控超
补偿作用现象发生来提高三角褐指藻的生物产量等问
题，尚未见相关文献报道。因此，本研究探讨了三角褐
指藻在磷营养限制胁迫下的补偿生长效应问题。试图为
经济微藻规模化高效率培养利用寻找新的技术途径。
1材料和方法
1．1藻种来源和培养方法
试验用三角褐指藻来自暨南大学水生生物研究所
收藕日期：2007．2-08，20ff7-O，．20接受
基盒项目，国家自然科学基金(30370231)；广东省科技计划重点项日
‘ 2005833201001)l璩海市科技计划重大项目
万方数据
万方数据
2期 樊利勤，等：卷荚相思根瘸菌的生物学特性
裹3卷荚相思菌株的部分生理生化特性
!垫垒堕曼!坠￡畦!!坠墅壁!垒!堂!塑!!塾璺!!!塑也堕堕垡!塑!璺兰鲤鲤!!垫!!蹬磐曼鲤鬯垫墅塑
墨：墨二篓遂燮兰釜三!燮!燮二篓
J00I 一 产酸 产碱 一 一 一 + +
注}+阳性．阴性
N蛳：+曲owoposidv‘·曲a帅睇ga五ve
2结果与分析
2．1不同卷荚相思根瘤菌菌株生长特性
12个供试菌株均能在YMA平板上生长，菌落圆
形，乳白色或半透明，边缘整齐，表面凸起，具有
光泽。通过观察各菌株单个菌落在YMA平板上生长
的结果发现，各个菌株之间生长的速度存在很大的
差异，大部分菌株在2d内能形成良好的典型菌落，
而一些菌株则需要6～7d或更长时间才能形成。此外
大部分菌株的代时为3～4h，只有少数菌株的代时为
10h以上(表1)。一般而言，代时的长短与菌落形成
的天数长短是相对应的。
依前人的研究【8·”，”】，由根瘤菌的生长速度可
将其分为快生菌和慢生菌。其中，快生根瘤菌平均
代时为2～4h，从根瘤分离单个菌落生长速度来看，
3～4d可在平板上看到明显的单个菌落；而慢生根瘤
菌平均代时为6～8h．从根瘤分离的单个菌落生长速
度看，7～10d才能在平板上看到单个菌落。由此可
见，本研究分离的12个菌株可以分为9个快生菌株和
3个慢生菌株。
2．2部分生理生化特性
2．2．1糖源和氮源的利用根瘤菌一般均能较好地
利用单糖和双糖，且利用单糖的速度比利用双糖的
快【“J，但不同的供试菌株利用糖的效果差别很大(表
2)。例如，J004和J008菌株对所有供试糖源均能
较好地利用。然而，J009和J012菌株利用麦芽糖、
蔗糖和乳糖等双糖化合物的效果很差，且对木糖、
半乳糖、葡萄糖、果糖和甘露醇的利用效果也一般。这
说明，从卷荚相思分离获得的不同根瘤菌株对糖源利用
存在着较大差别。
从氮源的利用情况来看，所有供试的菌株都能利用
N凰+作为N源。除J007菌株外，其它菌株均能利用N03。
作为N源。这说明，大部分的供试根瘤菌可以利用无机
氮作为其生长所需的氮源。
2．2．2部分生理生化反应表3试验结果表明，供试的卷
荚相思根瘤菌菌株均不能利用3一酮基乳糖，在牛肉膏
蛋白胨上生长差，不能利用淀粉，说明这些菌株具有根
瘤菌的大部分共性特征。除J007和J010能缓慢地液化明
胶外，其余的菌株均不能液化明胶，这与李兴芳等的研
究结果一致““。同样，除J003、J005和J006外．其余苗
株能使硝酸盐还原。此外，所有供试的12个菌株均能进
行利用柠檬酸盐，这与之前报道的同一区域马占相思根
瘤菌生理生化反应的研究结果相似14-⋯。在BTB试验
中，所有均株均产酸，在石蕊牛奶反应中，所有菌株均
产碱。这与前人的研究结果略有差别【l“。
2．3卷荚相思根瘤菌结瘤实验
将从卷荚相思分离获得的12个根瘤菌接种到厚美
相思苗木根部后，均能使其结瘤(表4)。然而，从结瘤
率及结瘤速度来看，不同菌株的共生特性及固氮酶活性
有明显的差异，其中，结瘤率和单株瘤重等最大的是
J012菌株，其次为J003、J008、J005、J009、J004等菌
株，晟差的是J00l、J002、J007、Jol0和J01l等菌株。
固N酶活性在不同的菌株间差异也很大。综上所述，
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万方数据
110 生态科学 26卷
表4卷荚相思菌株接种对厚荚相思苗木结瘤的影响
!皇垒熊苎 墼!!些塑!!!堡堕望!堕翌堡!壁!里!婪壁旦垫』：些兰墅堑璺翌!!曼竺坚堕!鲤垒!些!垫竺!璺塑堕!坐坚壁垒垫堕!垫!：
菌株s昀ino J00lJ呻2J003J004J005J006J007J008J009J010J0ll如12 cK
结瘤效果和固N效果比较好的供试菌株是快生型菌
株(J003、J004、J005、J008)和慢生型菌株(J012)。
同样，吕成群等也从不同相思树提纯到的菌株均可
接种到厚荚相思叫．￡Ⅻs耙口巾)苗木上。并产生有效
结瘤””。表明这些菌株并非与卷荚相思寄主植物构
成专一的共生关系。而是一类广泛存在于华南地区的土
著根瘤菌，可以和大多数的相思树形成有效根瘤。
3结论与讨论
从卷荚相思根瘤分离提纯的12个供试菌株均
具有根瘤菌典型的菌落形态特征和部分生理生化
特性。通过代时测定和单个菌落的培养发现。这
12个供试菌株可划分为9个快生型菌株和3个慢生
型菌株。从供试菌株的接种结瘤试验筛选出，结
瘤效果、固N效果等综合效应比较好的菌株是快生
菌(如J003、J004、J005、J008菌株)和慢生菌(J012
菌株)。根瘤菌是否与相思树具有专一的共生关
系--直是学术争论的焦点。OIderne．skeI＆Sinclairde
的报道认为从别的相思树分离到的根瘤菌并不能
使一．Hf，D“ca树苗有效结瘤，进一步推测根瘤菌可
能和相思树具有专一的共生关系Il”。吕成群等经
根瘤菌回接试验认为。一些土著菌株能与相思树
具有较好的共生效应，并不与相思树构成专一的
共生关系，且这些菌株广泛存在于华南的热带和
南亚热带地区Il”。本研究也证实，所有从卷荚相
思分离的12个土著根瘤菌株回接到厚荚相思苗术
后，均能使其结瘤，与吕成群等【l驯的结沦一致。
这为从华南的酸性土壤中寻找和利用适合相思树
有效结瘤的土著根瘤菌资源提供了可能。
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万方数据
卷荚相思根瘤菌的生物学特性
作者： 樊利勤， 吴庆标， 黄宝灵， 吕成群， 谢元春， FAN Li-qin， WU Qing-biao， HUANG
Bao-ling， LV Cheng-qun， XIE Yuan-chun
作者单位： 樊利勤,吴庆标,黄宝灵,吕成群,FAN Li-qin,WU Qing-biao,HUANG Bao-ling,LV Cheng-
qun(广西大学,南宁,53004)， 谢元春,XIE Yuan-chun(南宁市西乡唐区农业服务中心,南宁
,530001)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2007,26(2)
被引用次数： 1次

参考文献(18条)
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