1、光合细菌的分离及初步鉴定【摘要】利用从西南大学北校区崇德湖的边泥,富集分离得到两种光合细菌,该菌株厌氧培养后呈现出红色和绿色,革兰氏染色呈阴性,通过形态学观察及文献资料查询鉴定,初步鉴定为该菌株属于红假单胞菌属和蓝细菌。【关键词】光合细菌 富集 分离 鉴定目的初步了解无氧操作,学会无菌操作和革兰氏染色,掌握微生物实验的基本技能,学习分离厌氧光合细菌及初步鉴定的方法。原理光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用,利用光能进行光合作用,利用光能同化二氧化碳,与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合细菌在自身的同化代谢过程中,又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化
2、学过程。从厌氧且能得到光照的环境采样,选用特定的富集和分离培养基,在厌氧并有光照的条件下进行培养,可分离到不同的光合细菌。材料与用具1、材料 崇德湖池塘边透光处采取淤泥2、培养基及试剂 光合细菌液体富集培养基(以下配方为 500ml 所用):CH3COONa 1.5 g;CH3CH2COONa 0.15 g;NaCl 0.5 g;(NH4)2SO4 0.15 g;MnSO4 12.5 mg; K2HPO4 0.15g;KH2PO4 0.25 g;CaCl2 0.025 g;MgSO47H2O 0.1 g;FeSO47H2O 0.0025 g;酵母膏 0.05 g;蛋白胨 0.005 g;蒸馏水
3、 500 ml;pH 70光合细菌分离培养基(以下配方为 500ml 用):CH3COONa 1.5g;CH3CH2COONa 0.15g;NaC1 0.25 g;NH4CI 0.5 g;MgSO47H2O 0.1g;K2HPO4 0.15g;KH2PO4 0.25 g;CaC12 0.025g;MnC12 4H2O 00015 g;FeSO4-7H2O 0.0025 g;酵母膏 0.05g;蛋白胨 0.005 g;谷氨酸 0.0001 g;蒸馏水 500 ml;琼脂 10 g;pH 7.27.4无菌水、无菌液体石蜡3、仪器及用具 光照培养箱、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、酒精灯、三角瓶、培养皿
4、、试管、接种环、接种针、玻璃珠等。操作步骤(一)采集含菌样品 从崇德湖湖边某向阳处挖取淤泥。(二)培养基的制作 按照给出的配方配制培养基。(二)富集培养 取已经灭菌的 200ml 的光合细菌液体富集培养基,加入少许玻璃珠,同时接入泥样 10g,振荡混匀,液面注入 0.5cm 高灭菌液体石蜡,棉塞封口,造成厌氧环境。在温度 28、光照 5000lx 的生化培养箱中培养至培养液呈红棕色,并且在瓶底淤泥表面有深红色沉积物,使欲要分离的光合细菌成为优势种。(三)多次富集 取适量经初步富集的菌液于试管液体富集培养基中,再次富集,重复两次,使光合细菌进一步繁殖增多,成为绝对优势种。 (四)光合细菌的分离
5、采用混菌法,在无菌培养皿上滴加 1ml 富集培养液,然后倒入一层厚厚的分离培养基 (融化后的培养基应冷却至 50后再覆盖),混匀后置于光照培养箱中继续培养分离,直至得到纯的单个菌落。采用双层平板划线法和双层平板涂布发,即先在无菌培养皿上倒一层培养基,然后涂布和划线菌液,再在其表面倒一层培养基,形成无氧环境。继续培养至出现单菌落。待单菌落长出后,用穿刺法继续纯化目的菌,即用接种针在平板中挑取菌落为红色和绿色的菌落,插入培养基底部,继续培养后进行菌种鉴定。(五)光合细菌的初步鉴定 首先观察分离平板上生长的菌落形态及特征,对不同菌落进行革兰氏染色,显微镜下观察菌体形态特征。五、实验结果在富集培养基中
6、,培养液刚开始逐渐成为红褐色,持续一段时间后变为绿色,并能看到明显的绿色藻状物。分离培养基底部得到了两种厌氧菌落,一种为红色菌落,菌落表面微光滑、突起、湿润、有光泽、不透明,菌落边缘整齐,革兰氏染色表明该菌株为革兰氏阴性菌,光学显微镜下细菌形态为杆状,长明显大于宽。另一种菌落呈绿色,表面光滑湿润,不透明,边缘整齐,革兰氏染色表明该菌株也为革兰氏阴性菌,光学显微镜下细菌形态为球状或链状。实验结果分析1、根据两种厌氧菌的形态观察和革兰氏染色结果,查文献初步判定红色菌落为红假单胞菌属,绿色菌落为蓝细菌,当然这只是初步的判断,还得经过系列实验才能得出具体结论,但由于实验条件有限,不能进一步鉴定其生理生
7、化特征。2、鉴于光合细菌能进行光合作用自养,因此所用培养基含碳源和氮源甚少,不利于大多数微生物生长,所以培养基中杂菌很少,只在分离平板表面上出现一种乳白色、湿润、凸起、呈浆状的杂菌。3、在配置培养基的过程中遇到了麻烦,首次所配的液体培养基灭菌后出现了很多沉淀,猜想可能由于 PH 值未严格控制,或药品加入顺序不对,或各药品间会发生化学反应沉淀所造成,于是重配培养基,按要求调 PH,查药品加入顺序,各药品先各自溶解再混合,但结果仍有沉淀,前后共配三次也未改变。不知原因出现在何处。由于观察发现光合细菌一开始是从瓶体的沉淀中长出(沉淀中出现红褐色) ,猜想可能光合细菌需要附着于类似泥的物体上才能生长。
8、4、在目的菌未进行富集之前,做了一次双层平板划线,即先在平板上倒一层富集培养基,然后用接种环划线,最后再在上面倒一层培养基,结果底层无目的菌,表面长出了杂菌。富集后进行混菌法分离,即现在培养皿中加入菌液,然后倒入培养基,结果在培养基底部长出很多目的菌,说明所取材料中光合细菌含量不多,不经富集难以成为优势种,或说明在该实验中混菌法分离比双层平板法有效。6、穿刺分离法的效果很好,采用此法得到了非常干净的红色目的菌落,穿刺路径呈红色,为光合细菌,下面分布很多小菌落,无任何杂菌长出。5、整个操作过程中都要在无菌条件下进行,要么在酒精灯旁操作,要么在超净工作台中进行,且每次接菌前都应将灼烧接种环或接种针
9、,避免杂菌污染,这是实验成功的关键之一。【参考文献】【1】 董艳珍,陈碧华,肖文渊. 一株光合细菌分离与初步鉴定【J 】. 西昌学院学报自然科学版,2010 年 9 月第 24 卷第 3 期.【2】 席寅峰, 张孟婧, 黄小帅, 郝燕佳. 1 株光合细菌的分离鉴定及其脱氮能力研究【J】. 安徽农业科学, 2010, 38( 27) : 14847- 14849, 14875.【3】 付军, 郝博, 董元彦. 几株光合细菌的分离鉴定及净水能力分析【J 】. 湖北农业科学,2007 年 5 月第 46 卷第 3 期【4】 王玲娜,李雪琼,张宏斌,万永青,陈玉萍. 光合细菌的分离鉴定及其应用于水产饲料添加剂的研究【J】.畜牧与饲料科学,2008 年第 4 期.