一株芽孢桿菌的分離鑒定及抑藻效果研究

摘要：微生物防控技術(shù)在藻華治理領(lǐng)域備受關(guān)注，從富營養(yǎng)化水體中分離篩選出一株高效溶藻菌B7，經(jīng)16S rRNA鑒定，該菌株屬解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）。銅綠微囊藻的初始光密度OD686為0.51，處于對數(shù)生長期的溶藻菌B7在10%接菌量條件下共培養(yǎng)7 d后，抑藻率可達（92.07±0.60）%。相關(guān)研究結(jié)論豐富了藍藻水華治理領(lǐng)域的菌種資源，能夠為完善溶藻菌抑藻技術(shù)體系提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：芽孢桿菌；分離鑒定；抑藻效果

中圖分類號：X172 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）08-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.003

Isolation and Identification of a Strain of Bacillus sp. and Research on Its Algae Inhibition Effect

ZHAO Qiang1， GE Lintao2， PAN Hengqi2， WANG Jingchao2， YANG Chen2

（1. Shandong Provincial Eco-environment Monitoring Center， Jinan 250001， China;

2. College of Water Conservancy and Civil Engineering， Shandong Agricultural University， Taian 271018， China）

Abstract： Microbial control technology has attracted much attention in the field of algae bloom management. A highly efficient algae solubilizing bacterium B7 was isolated and screened from eutrophic water bodies. After 16S rRNA identification， the strain B7 belongs to Bacillus amyloliquefaciens. The initial OD686 of Microcystis aeruginosa is 0.51. After co culturing with the logarithmic growth stage solubilizing bacterium B7 at 10% inoculation for 7 days， the algal inhibition rate can reach （92.07±0.60）%. The relevant research conclusions have enriched the bacterial resources in the field of blue-green algae bloom control， and can provide theoretical guidance for improving the technology system of algae dissolution and inhibition.

Keywords： Bacillus sp.; isolation and identification; algae inhibition effect

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于大量使用化肥、農(nóng)藥，大量氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)進入水體，產(chǎn)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象，引起藍藻水華暴發(fā)，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量和水體生態(tài)安全。在此背景下，尋求環(huán)境友好、經(jīng)濟高效的除藻技術(shù)迫在眉睫。目前，多種溶藻細菌已被成功分離并得以應(yīng)用。葉益華等[1]總結(jié)收集了近年來報道的365株溶藻細菌，其中芽孢桿菌屬（Bacillus sp）有67株，占比最大，其次為鏈霉菌屬（Streptomyces sp）和假單胞菌屬（Pseudomonas sp）。喻光烺等[2]報道了黏土組合芽孢桿菌技術(shù)對米氏凱倫藻的溶藻率可達94%。鄧信爽等[3]通過研究發(fā)現(xiàn)腸桿菌屬溶藻菌對銅綠微囊藻的抑制率超過70%。本研究分離出一株芽孢桿菌，鑒定了菌株種屬，考察了不同生長階段、接菌量、藻種對抑藻效果的影響，以期為防治天然水體中的藍藻水華生物提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試藻種及培養(yǎng)

銅綠微囊藻（FACHB-315）與蛋白核小球藻（FACHB-5）均購自中國科學(xué)院水生生物研究所國家淡水藻種庫。采用BG-11培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，光照強度為2 000～2 500 Lux，溫度設(shè)置為（25±1）℃，每日搖動2～3次。

1.2 溶藻菌抑藻試驗

1.2.1 不同生長階段對抑藻效果的影響

分別取30 ℃、150 r/min條件下培養(yǎng)4 h（適應(yīng)期）、12 h（對數(shù)生長期）、20 h（穩(wěn)定期）的菌液，用生理鹽水制成菌懸液，按10%比例加至銅綠微囊藻（光密度OD686為0.51）藻液中進行培養(yǎng)。

1.2.2 不同接菌量對抑藻效果的影響

取30 ℃、150 r/min條件下培養(yǎng)12 h的菌液，用生理鹽水制成菌懸液，分別按0.1%、1%和10%比例加至銅綠微囊藻（OD686為0.51）藻液中進行培養(yǎng)。

1.3 葉綠素a測定方法

葉綠素a采用丙酮浸提法進行測定[4-7]，計算公式為

A=12.21×OD663-2.81×OD646（1）

式中：A為葉綠素a的濃度；OD663為波長663 nm條件下的光密度；OD646為波長646 nm條件下的光密度。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶藻菌分離鑒定

菌株B7呈圓形，不透明，邊緣規(guī)則，表面相對干燥，中間有凹陷。通過對比菌株16S rRNA測序結(jié)果與Nucleotide BLAST數(shù)據(jù)庫中的已知序列可得，與芽孢桿菌屬的解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）

同源性達99.27%。菌體呈桿狀，革蘭氏染色與過氧化氫酶試驗結(jié)果為陽性，甲基紅與乙酰甲基醇試驗為陰性。

2.2 溶藻菌抑藻效果

由圖1、圖2可知，銅綠微囊藻的初始葉綠素a濃度為（0.71±0.01）mg/L，培養(yǎng)7 d后，對照組的葉綠素a濃度增至（6.40±0.10）mg/L，適應(yīng)期組、對數(shù)生長期組、穩(wěn)定期組的葉綠素a濃度持續(xù)下降，抑藻率均大于90%，表明菌株B7在不同生長階段均對銅綠微囊藻有較好的抑藻效果。共培養(yǎng)前4 d，對數(shù)生長期組的抑藻率相對較高，可能由于處于對數(shù)生長期的菌株活力旺盛，細菌數(shù)目高于適應(yīng)期或穩(wěn)定期，溶藻作用從初期便開始凸顯優(yōu)勢[8-11]。

由圖3、圖4可知，共培養(yǎng)7 d后，不同接菌量組的葉綠素a濃度均下降，3個試驗組的抑藻率均大于90%。不同接菌量的抑藻率影響不明顯，可能由于細菌處于對數(shù)生長期，細菌生長旺盛，共培養(yǎng)7 d后3組試驗的抑藻效果均較好[12-14]。

3 結(jié)論

富營養(yǎng)水體中的細菌經(jīng)富集、分離、篩選，得到一株具有顯著抑藻效果的溶藻菌B7，經(jīng)16S rRNA測序鑒定為解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）。

生理生化試驗結(jié)果表明，菌株B7屬革蘭氏陽性菌，其甲基紅和乙酰甲基醇試驗均呈陰性，過氧化氫酶試驗呈陽性。共培養(yǎng)7 d后對銅綠微囊藻的抑藻率超過90%，且具有一定的種屬特異性，不同生長階段和接菌量條件對菌株B7抑藻效果的影響相對較小。

參考文獻

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