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中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2019-03-22 09:35:38
哈嘍大家好，歡迎來關(guān)注小編的文章，我們今天要說的依然是微生物，固氮微生物主要有固氪細菌、根瘤菌、弗蘭克菌(放線菌)及藍細菌等。它們固氮的基本反應(yīng)都是在固氮酶系的有序作用下完成的。根據(jù)固氨微生物與高等植物以及其他生物的關(guān)系，可將固氮微生物資源菌分為三大類，即自生固氮微生物、聯(lián)合固氮微生物和共生固氮微生物。
(1)自生固氮微生物自生固氫微生物是指某些能在土壤或培養(yǎng)基中獨立生活，并具有固氮作用的微生物種群。最早發(fā)現(xiàn)的自生固氮微生物是厭氣的固氮梭菌，隨后又發(fā)現(xiàn)了好氣性的固氮細菌。1928年首次肯定了某些藍細菌(藍藻)也具有固氮作用?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的自生固氫微生物約有50多個屬。其中因氮梭菌屬、固氮菌屬和固氮藍細菌最為常見。
①固氮梭菌屬( Clostridium)。固氮梭菌又稱梭菌屬，是一類丁酸類厭氣性芽孢桿菌，其中重要的種類有：丁酸梭菌(C. but ilium)、嗜果酸梭菌(C. peetinovorum)、拜氏梭菌(C. beijerinckii)、巴氏芽孢梭菌(C. pasteurianum)、克氏梭菌(C. kluyveri)、丙酮丁醇梭菌( C. acetobytycum)、麥氏梭菌(C. madisonii)、嗜乳酸醋酸梭菌(C. lactoacetophilum)、費新尼亞梭菌(C. felsineum)、假破傷風梭菌(C. tetanomorphum)等。其中巴氏梭菌是最重要的一種，它分布廣，固氮能力強。革蘭氏染色呈陽性，細胞桿狀，(1.0~1.5)m×(2.5~2.7)pm,單生或成對。幼齡時細胞均質(zhì)，細胞中部或偏端處產(chǎn)生比細胞直徑還大的卵形芽孢，故整個細胞呈梭狀。老的細胞有時延長成絲狀或膨大為各種形態(tài)。
②固氮菌屬(Az0 bacter)。固氮菌屬為革蘭陽性好氣細菌，廣泛分布在世界各地土壤中，其主要種類與特征見表1-1。其中褐球固氮菌是分布較廣、固氮能力較強的一種，它由荷蘭學者貝杰林克于1901年分離出來。它的個體較大，細胞直徑2m以上；幼小時為桿狀，內(nèi)部均一，周生鞭毛；成熟后，變?yōu)榍蛐?，有厚樊膜，失去鞭毛，細胞成對排列?字形，或四聯(lián)體。無芽孢，嚴生非水溶性棕褐色素，菌落呈褐色，生長后期，細胞轉(zhuǎn)變?yōu)殒吣?，處于休眠狀態(tài)。
③固氮籃細菌?；@細菌過去被稱為籃藻，是單細的原核生物。已知員有因氮能力的籃細菌有25個屬，多數(shù)都有異形胞，常見的有魚腔藻屬Nabesna)、念珠藻屬(Noso0)、柱孢藻屬( Cylindrospermum)、單歧藻屬( Toly pothria)、顫藻屬( Oscillatoria)、眉藻屬( Calothrix)、織線藻屬( Plectonema)、飛氏藻屬( Fischerella)和藻屬( Phormidium)。籃藻個體大小為3~7m,大多呈球狀或圓桶狀，無鞭毛。細胞壁外有果膠質(zhì)類物質(zhì)構(gòu)成的鞘膜。許多細胞可聯(lián)成不分乏的鏈絲體或果集成群體，外包共同的膠質(zhì)鞘。鏈絲上有少數(shù)具有固氮作用特化的異形胞。其特點是細胞膨大，胞變厚，無光合色素，能固定空氣中的氮素。
(2)聯(lián)合固氮微生物在自然界中有些固氮微生物與相應(yīng)的植物間有級為圖切的關(guān)系，但同時又不形成根窟那樣的共生結(jié)構(gòu)。因氮細菌聚居于植物根際、根表，部分還可以進入根的皮層細胞間生活。這種較為“松散”的共生關(guān)系稱為“聯(lián)合固氮。它是介于自生固氮和共生固氮之間的中間類型。但到目前為止，所發(fā)現(xiàn)的名種聯(lián)合固氮細菌均能在培養(yǎng)基上生長，并具固氮作用，因而人們通常將它們?nèi)詺w到自生固氮細菌類群中。
聯(lián)合固氮作用在自然界廣泛存在。由于根的吸收和分海等生命活動，不斷改變根系周圍士壤中的養(yǎng)料、水分及通氣狀況，使根際范圍內(nèi)的微生物數(shù)星常比其他土壤中大十倍至幾十倍。其中兼性厭氧和厭氧的異養(yǎng)型固氫細菌在競爭中容易占優(yōu)勢而大雖繁殖，故出現(xiàn)了一些植物根際的聯(lián)合固氮作用。
①固氮菌屬( Azotobacter)。圓褐固氮菌(A, chroococcum)最初發(fā)現(xiàn)于水稻、小麥、甘、玉米等作物以及水生植物根際。省稗固氮菌是一種與雀稗嚴格專性聯(lián)合的固氮菌，特別是點雀稗的四倍體品種。根的分泌物可促進這種菌的生長和繁殖。這種菌生長在根表黏液層內(nèi)，可進入根的皮層外部，在這種聯(lián)合生活中，發(fā)揮較高的固氮效率。在巴西年公頃點雀稗可固氮15~93kg。
②拜氏因氮菌( berberine)。度拜氏因氮菌(B. indicum)具有投強耐酸能力，適于pH5.0左右的土壤，在pH4.5的培養(yǎng)基中固氨量最高。在酸性土境中生長的水稻和甘蔗根際數(shù)量較多。甘蔗根的分泌物可促使該菌群聚集在根表的黏液層內(nèi)。用N標記研究固氮率，結(jié)果測得每天每公頃能固定0.44~23.3mg的氨。甘蔗生長期約200天，可固定氨0.088~4.66kgkm2,平均是3.38kg/km2。
③固氫螺菌屬(A0 )spirillum)。嚴脂固氫螺菌(A. li po ferum)聚生于玉米、甘蔗、高梁和俯們馬唐等牧草的根表；巴西固氮螺菌(A. brasilense)生長在水稻、大麥等的根表，有時可進入根的皮層內(nèi)增殖，聯(lián)合固氮量高。
④產(chǎn)堿桿菌屬( Alcaligenes)。糞產(chǎn)堿桿菌(A. faecalis)是首次從我國廣東省水稻根際分離到的，廣邁分布于我國水稻士中。
糞產(chǎn)桿菌能在無氨無碳的培養(yǎng)基上生長，它以氫為能源、二氧化碳為碳源，是一種化能自養(yǎng)細菌。它生長和固氮的最佳溫度為30℃，最適pH值是7.0,此菌與水稻根系的聯(lián)合固氮效率較高，固氮產(chǎn)物氨或氨化物分泌體外，直接供給水稻利用。此外，兼性厭氧的多黏芽孢桿菌和軟化芽孢杄菌，在厭氧環(huán)境中表現(xiàn)出因氫活性，它們是小要、高梁、甘蔗和水稻等作物根際常見的固氮細菌。好了，以上就是我們今天說的全部內(nèi)容了，感謝您的閱讀，我們下個故事見。
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