ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1 Эколого-физиологическая характеристика бактерий рода Azotobacter...5
1.2 Особенности распространения Azotobacter в различных типах почв 7
1.3 Свойства бактерий рода Azotobacter 9
1.3.1 Морфологическая характеристика 9
1.3.2 Основные физиологические свойства 12
1.4 Требования к питательной среде и особенности роста/метаболизма
Azotobacter на различных питательных средах 14
1.4.1 Требования к питательной среде 14
1.4.2 Влияние компонентов питательной среды на рост Azotobacter 17
1.5 Известные среды 20
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 24
2.1 Объект исследования 24
2.2 Питательные среды 25
2.3 Посев на питательные среды 27
2.4 Оценка особенностей роста и метаболизма культур Azotobacter 28
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 30
3.1 Влияние различных компонентов культуральных сред на рост бактерий
рода Azotobacter 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 40
Последствиями антропогенного воздействия на почву является деградация почвенных экосистем, динамическое уменьшение многообразия редуцентов, снижение их количества и физиологической активности, нарушение структуры биоценозов и биогеоценозов. Это приводит к возрастанию роли физиологически значимых микроорганизмов, к числу которых относятся бактерии рода Azotobacter.
Интерес к азотфиксирующим микроорганизмам, в частности, к бактериям рода Azotobacter, обусловлен необходимостью перехода от химизации сельского хозяйства к биологизации, что требует современных представлений о физиологическом состоянии, адаптационных возможностях и механизмах штаммов рода Azotobacter.
Бактерии-азотофиксаторы играют одну из основных ролей в круговороте азота в природе, они способны переводить молекулярный азот, содержащийся в атмосфере, в растворимую, доступную для растений форму. Также данный вид бактерий практически не проявляет антагонистические свойства по отношению к другим почвенным микроорганизмам и фиксирует азот в количестве, не приводящем к его избыточному накоплению в почве. Продуктивность выращивания сельскохозяйственных культур на таких почвах повышается на 15-20%, что подтверждает необходимость использования препаратов азотобактера в сельхозпроизводстве на современном этапе развития, что требует выращивания больших объемов биомассы азотобактера.
Для культивирования микроорганизмов (выращивание в искусственных условиях in vitro) необходимы особые субстраты - питательные среды. На средах микроорганизмы осуществляют все жизненные процессы (питаются, дышат, размножаются и т. д.), поэтому их еще называют средами для культивирования. Питательные среды являются основой микробиологической работы, и их качество нередко определяет результаты всего исследования. Среды должны создавать оптимальные (наилучшие) условия для жизнедеятельности микробов. В настоящее время разработано большое количество питательных сред для выращивания азотобактера, однако оптимальная среда не предложена. Это и определяет актуальность настоящего исследования.
Цель исследования: оценка влияния компонентов питательной среды на рост штаммов бактерий рода Azotobacter и отзывчивости штаммов на изменения состава среды.
Задачи исследования:
привести эколого-физиологическую и морфологическую характеристику бактерий рода Azotobacter;
изучить требования к питательной среде и особенности роста/метаболизма Azotobacter на различных питательных средах;
- описать влияние компонентов питательной среды на рост Azotobacter;
- оценить особенности роста и метаболизма Azotobacter;
- оценить влияние различных компонентов культуральных сред на рост бактерий рода Azotobacter;
- оценить активность роста бактерий рода Azotobacter на средах с различными компонентами;
- предложить наиболее эффективные условия и составы сред для выращивания бактерий рода Azotobacter.
Выпускная квалификационная работа написана на 43 листах, содержит 7 рисунков, 5 таблиц и список литературы на русском и английских языках из 34 источников.
1. Выделенные нами из почвенных проб бактерии рода Azotobacter,по способности к азотфиксации и морфологии бактерий соответствуют литературным данным для вида Azotobacter chroococcum'. азотобактерии имели сферическую форму, некоторые расположены попарно, в микроскопическом препарате рассредоточены.
2. Результаты нашей работы также подтверждают литературные данные о том что азотобактер:
о это группа грамотрицательных свободноживущих азотфиксирующих аэробных бактерий, обитающих в почве;
о чрезвычайно требователен к реакции среды, плохо переносит подкисление - растёт при pH 4.8-8.5;
о азотобактер - типичный мезофил. 28-37 °C;
о большое влияние на развитие азотобактера оказывает минеральный состав среды. Совершенно необходим для большинства культур молибден.;
о требует подходящего источника углерода.
3. Модифицируя питательную среду для Azotobacter chroococcum добавлением автолизата дрожжей, отвара семян бобовых культур, увеличением содержания К2НРО4 мы установили, что:
- наименее активный рост наблюдался у азотобактерий, выделенных из почвы тропы парка на всех питательных средах. Это может быть связано с тем, что почва тропы парка является кислой, либо не содержит необходимых азотобактеру микроэлементов;
- наиболее оптимальной является среда с увеличенным содержанием К2НРО4. Литературные данные по влиянию К2НРО4 на рост Azotobacter chroococcumпротиворечивы, однако, полученные нами результаты подтверждают положительное влияние К2НРО4 на рост азотобактерий;
- наиболее высокий рост Azotobacter на средах с содержанием автолизата дрожжей и с добавлением отвара семян бобовых культур наблюдался у азотобактерий из заправки. Это может быть связано с использованием азотобактериями бензина в качестве источников углерода, что соответствует литературным данным;
- рост азотобактерий из огорода на питательной среде с повышенным содержанием К2НРО4 на 13,1% превышает рост на среде с отваром бобовых и на 21,9% - на среде с добавлением автолизата дрожжей.
4. С помощью дисперсионного анализа установлено, что наибольшее влияние на рост азотобактерий оказывает оказывают не особенности штаммов из разных сред обитания, а состав питательной среды.
