海州香薷根际矿物风化细菌的分离筛选及生理生化特性研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本试验研究的钾质粗面岩样品采集于江苏省南京市江宁区小龙山钾矿区。至今开采深坑处的矿体表面风化显著,植被稀疏,优势植株为海州香薷、酸模。在其根部,矿物风化速率明显加快,岩石疏松,因此研究海州香薷根际土矿物风化细菌有重要意义。

微生物对岩石（矿物）的风化作用是地表及其附近发生的最重要的地球化学现象之一，促进了沉积物、土壤的形成和地形地貌的改变，也决定土壤的肥力和水质等，对地质灾害的形成发展也具有重要影响^［1］。

在国内，人们对土壤中微生物吸附进行研究始于 20 世纪 40 年代。早期研究工作主要集中在传染疾病、垃圾处理、污水灌溉处理、水污染处理等方面^［2-3］。该项工作已越来越受到人们的重视，现已扩展到生物修复等多个领域。微生物降解有机物的研究较多，如放线菌降解有机纤维等；土壤微生物(根瘤菌类) 活化土壤中矿物固定钾、磷、硅等有益元素的研究；利用细菌浸出法提取金、铜和铀的技术^［4］。

2. 研究的基本内容和问题

筛选出具有根际矿物风化能力较强的菌种，进行后续的生物学特性试验和环境适应性试验，对其生理生化特性进行进一步研究。

2、 研究内容

本试验以钾质粗面岩为试验材料，然后从实验室保藏的菌株中挑选30株左右细菌活化，通过菌株的生理生化分析和对钾质粗面岩的风化效果试验，筛选出具有较高根系风化能力的菌株。研究筛选到的菌株在不同的培养条件下对钾质粗面岩的风化特点以及代谢产物的差异，对其生理生化特性进行进一步研究。

3. 研究的方法与方案

从实验室保藏的菌株中挑选30株左右细菌活化，活化成功后将其分别三区划线接种于lb培养基上，将平板放入30℃隔水式恒温培养箱中培养。

二、高效矿物风化细菌的筛选：

1、摇瓶条件下岩石风化细菌风化钾质粗面岩的溶解效应

4. 研究创新点

2、阐明了高效根系矿物风化细菌生理生化特性，从而为深入了解板岩-微生物相互作用机制等提供试验依据。

3、课题充分体现了微生物学、微生物生理学、生物化学等多学科之间的相互渗透和交叉优势，是多领域相关知识的大范围融合的一项科学研究课题。

5. 研究计划与进展

从实验室保藏的菌株中挑选30株左右细菌活化，活化成功后将其分别三区划线接种于LB培养基上培养，之后测定细菌对根际矿物的风化能力，从中筛选出具有根际矿物风化能力较强的菌种，进行后续的生物学特性试验和环境适应性试验，对其生理生化特性进行进一步研究。

进行摇瓶条件下菌株风化钾质粗面岩的动态试验，通过测定菌株产铁载体能力、供试菌株对环境的适应能力、发酵液细菌数量的测定（OD₆₀₀的值用于来表征供试菌株在培养基中的生长情况）、发酵液pH（pH 用于表征溶液中的氢离子浓度，溶液中的质子氢能够与钾质粗面岩中的一些结构元素产生交换，从而风化钾质粗面岩）及元素含量（钾质粗面岩的结构元素在发酵液中的动态变化可以表征钾质粗面岩在菌株作用下的风化效果）的变化、发酵液中葡萄糖酸含量的测定等对其生理生化特性进行研究阐明，从而为深入了解土壤-微生物相互作用机制等提供试验依据