解淀粉芽孢桿菌JL-B05生物學特性及生理生化指標測定

袁宗勝 劉芳 穆景利 周麗麗 黃貞勝 林靜 謝寶貴

摘要?[目的]研究解淀粉芽孢桿菌JL-B05的生物學特性及生理生化指標。[方法]對解淀粉芽孢桿菌JL-B05進行平板培養，并對菌體進行革蘭氏染色、芽孢染色和莢膜染色，獲得解淀粉芽孢桿菌JL-B05的培養特征和形態特征;采用溫度梯度和pH梯度法測定解淀粉芽孢桿菌JL-B05的最適培養條件，繪制其40 h內的生長曲線，并對其生理生化指標進行測定。[結果]解淀粉芽孢桿菌JL-B05菌落顏色為白色，菌落邊緣不平整，菌體呈桿狀，革蘭氏陽性，有芽孢，無莢膜;解淀粉芽孢桿菌JL-B05最適培養溫度為25 ℃，最佳生長pH為7。[結論]對解淀粉芽孢桿菌JL-B05進行生物學特性及生理生化指標的測定，為后續系統研究解淀粉芽孢桿菌JL-B05及生產復合微生物菌劑奠定基礎。

關鍵詞?解淀粉芽孢桿菌;生物學特性;最適培養條件;生理生化指標

中圖分類號?Q93?文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2020）14-0001-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.14.001

Abstract?[Objective]To study the biological characteristics and physiological & biochemical indexes of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05.[Method]The culture characteristics and morphology characteristics of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 were obtained by plate culture，Gram staining，spore staining and capsule staining，and the optimum culture conditions of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 were determined by temperature gradient and pH gradient method，the growth curves of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 were plotted within 40 hours，and their physiological & biochemical indexes were determined.[Result]The colony color of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 was white，the colony edge was uneven，the bacteria were rod-shaped，Gram-positive，there were spores and no capsule.The optimum culture temperature of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 was 25?℃，the optimum growth pH was 7.[Conclusion]The biological characteristics and physiological & biochemical indexes of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 were determined，which laid the foundation for the subsequent systematic study of?Bacillus amyloliquefaciens?JL-B05 and the production of compound microbial agents.

Key words?Bacillus amyloliquefaciens;?Biological characteristics;Optimal culture conditions;Physiological & biochemical indexes

植物內生細菌指其生活史的一定階段或全部階段均生活在健康植物的各種組織和器官內部，并且與植物建立了和諧聯合關系的細菌[1]。內生細菌通過自身產生代謝產物或借助信號轉導對宿主植物生長發育產生重要影響，主要在促進宿主植物生長、增強宿主植物抗性及提高植物修復能力等方面[2-6]，如?Microbacterium?具有促進植物生長的作用[7]，?Bacillus具有良好的生防潛力[8]，Sphingomonas?對植物自我修復功能[9]等。筆者選用從毛竹體內分離并篩選出的具有促生、拮抗功能的解淀粉芽孢桿菌JL-B05[10]，研究其生物學特性，即最適生長溫度、最適pH、生長曲線及其生理生化指標，為內生解淀粉芽孢桿菌JL-B05的應用及其復合微生物菌劑的開發和利用奠定基礎。

1?材料與方法

1.1?供試菌株?解淀粉芽孢桿菌JL-B05，由福建農業大學菌物研究中心篩選出的具有較好促生、拮抗效果的內生細菌。

1.2?培養基

1.2.1?NA培養基。內生菌培養采用NA培養基。牛肉膏3.0 g，蛋白胨10.0 g，NaCl 5.0 g，瓊脂18.0 g，水1 000 mL，pH 7.0～7.2 （液體培養基則不加瓊脂）。

1.2.2?淀粉水解培養基。蛋白棟 5.0 g，NaCl 5.0 g，牛肉膏 3.0 g，可溶性淀粉 2.0 g，瓊脂 15.0 g，蒸餾水 1 000 mL，pH 7.2。

1.2.3?產H2S試驗培養基。蛋白胨 10.0 g，酵母浸膏 3.0 g，牛肉膏 3.0 g， FeSO4 0.2 g，硫代硫酸鈉 0.3 g，NaCl 5.0 g，蒸餾水 1 000 mL，pH 7.4。

1.2.4?葡萄糖發酵試驗培養基。牛肉膏 5.0 g，蛋白胨 10.0 g，NaCl 3.0 g，K2HPO4 2.0 g，2.0%溴麝香草酚藍溶液 12.0 mL，葡萄糖 5.0 g，蒸餾水 1 000 mL，pH 7.4。

1.2.5?硝酸鹽還原試驗培養基。蛋白胨 10.0 g，NaNO3 1.0 g，蒸餾水 1 000 mL，pH 7.6。

1.2.6?檸檬酸鹽試驗培養基。檸檬酸鈉 5.0 g，NaCl 5.0 g，MgSO4 2.0 g，K2HPO4 1.0 g，（NH4）H2PO4 1.0 g，瓊脂 20.0 g，1%溴百里酚蘭液 8 mL，蒸餾水 1 000 mL， pH 6.8。

1.2.7?丙二酸利用試驗培養基。酵母浸膏 1.0 g，（NH4）2SO4 2.0 g，K2HPO4 0.6 g，KH2PO4 0.4 g，NaCl 2.0 g，丙二酸鈉 3.0 g，1%溴百里酚蘭液 3 mL，蒸餾水 1 000 mL，pH 6.8。

1.2.8?V-P試驗及甲基紅培養基。蛋白胨5.0 g，葡萄糖5.0 g，磷酸二氫鉀5.0 g;蒸餾水 1 000 mL，pH 7.2。

1.2.9?硝酸鹽還原試驗培養基。蛋白胨5.0 g，酵母膏3.0 g，硝酸鉀1.0 g，瓊脂粉7.0 g，蒸餾水 1 000 mL，pH 7.0～7.2;

1.2.10?吲哚試驗培養基。胰蛋白胨10.0 g，酵母膏5.0 g，蒸餾水1 000 mL。

1.2.11?石蕊牛乳培養基。新鮮的脫脂牛乳100 mL加入2.5% 石蕊水溶液至淡紫色（約4 mL）。

1.3?主要試劑?HCl溶液、NaOH溶液、碘液、95%乙醇、番紅液、草酸結晶紫、5%孔雀綠染色液、1%醋酸結晶紫、20% CuSO4水溶液。所用試劑均為國產分析純。

1.4?解淀粉芽孢桿菌JL-B05生物學特性研究

1.4.1?解淀粉芽孢桿菌JL-B05的培養特征和形態特征。

取供試解淀粉芽孢桿菌JL-B05接種于NA平板培養基上，28 ℃培養2～3 d，觀察菌落顏色和形態，包括菌體形狀和芽孢形態等重要鑒別特征。對菌體進行革蘭氏染色、芽孢染色、莢膜染色，在顯微鏡下觀察染色結果，細菌形態觀察方法參照東秀珠等[11]、方中達[12]。

1.4.2?溫度對解淀粉芽孢桿菌JL-B05生長的影響。在潔凈試管中加入10 mL NB液體培養基，滅菌冷卻后將解淀粉芽孢桿菌JL-B05 按1%接種量接種于液體培養基試管中，分別置于15、20、25、30、35、40 ℃?6個溫度梯度下、180 r/min 振蕩培養24 h，以不接種解淀粉芽孢桿菌JL-B05的NB液體培養基作為對照，每個處理3個重復，測定 OD600值，以確定其生長的最適溫度。

1.4.3?pH對解淀粉芽孢桿菌JL-B05生長的影響。在潔凈試管中加入10 mL NB液體培養基，用 1 mol/L HCl 或 1 mol/L NaOH 調整液體培養基的初始pH，使培養基pH梯度為 3、4、5、6、7、8、9、10，并且每個處理3個重復，接種解淀粉芽孢桿菌JL-B05，30 ℃下180 r/min，振蕩培養24 h，測定OD600，以確定其生長的最適pH。

1.4.4?培養時間對解淀粉芽孢桿菌JL-B05生長的影響。在潔凈試管中加入10 mL NB液體培養基，滅菌冷卻后，按1%的接種量接種解淀粉芽孢桿菌JL-B05，30 ℃下 180 r/min，振蕩培養。以開始放搖床振蕩培養進行第一次取樣，測量其OD600值。以后按每 2 h定時取樣，測定菌液的 OD600值。

1.5?解淀粉芽孢桿菌JL-B16生理生化指標的測定

解淀粉芽孢桿菌JL-B05生理生化指標測定的項目主要有接觸酶、氧化酶、厭氧生長、V-P、明膠液化、甲基紅、檸檬酸鹽、硝酸鹽還原、7%NaCl生長、淀粉水解等。測定方法參照東秀珠等[11]。

2?結果與分析

2.1?解淀粉芽孢桿菌JL-B05生物學特性分析

2.1.1?解淀粉芽孢桿菌JL-B05培養特征和形態特征。

取供試解淀粉芽孢桿菌JL-B05接種于NA平板培養基上，28 ℃培養3 d，觀察菌落顏色為白色，菌落邊緣不平整，通過顯微鏡觀察菌體呈桿狀。對菌體進行革蘭氏染色、芽孢染色、莢膜染色，結果顯示解淀粉芽孢桿菌JL-B05為革蘭氏染色陽性，有芽孢，無莢膜。

2.1.2?溫度對解淀粉芽孢桿菌JL-B05生長的影響。

從圖1可以看出，解淀粉芽孢桿菌JL-B05隨著培養溫度的逐步升高OD600值也逐步升高，培養溫度達25 ℃時OD600值最大。在25～30 ℃時，隨著培養溫度的增加OD600值呈下降趨勢，在35～40 ℃時OD600值呈穩定并逐步下降的趨勢。由此可見，解淀粉芽孢桿菌JL-B05 的最適生長溫度為25 ℃。

2.1.3?pH對解淀粉芽孢桿菌JL-B05生長的影響。從圖2可以看出，隨著pH的升高，解淀粉芽孢桿菌JL-B05菌液的OD600值逐步升高，待pH為7時達到最高值，隨后OD600隨pH的增加呈下降趨勢。即最佳生長pH為7。