劉濤，張爽，王偉東，晏磊

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院/黑龍江省寒區(qū)環(huán)境微生物與農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大慶 163319）

五大連池火山群位于黑龍江省黑河地區(qū)五大連池市，是我國(guó)東部地區(qū)著名的第四紀(jì)火山群之一。老黑山是一座斯通博利型活火山，第一次噴發(fā)時(shí)間為1720 年1 月至1721 年3 月，最近一次噴發(fā)時(shí)間是1776 年，是五大連池火山帶最年輕的火山之一，地質(zhì)和生物的演變速度相對(duì)比較快[1-2]。老黑山中火山石的主要類(lèi)型為鉀質(zhì)玄武巖，其主要成分包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化亞鐵、氧化鈣、氧化鉀等。老黑山屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫在-0.5 ℃左右，無(wú)霜期有121 d，年平均降水量476.33 mm，年平均相對(duì)濕度69.2%[3]。由于老黑山這一貧瘠而獨(dú)特的環(huán)境與地球早期環(huán)境相似，致使老黑山成為巖石風(fēng)化、地球早期土壤形成等科學(xué)研究的理想場(chǎng)地。

火山石風(fēng)化是指暴露在山體表面的火山石，在各種環(huán)境因素（如風(fēng)、雨水、太陽(yáng)等）及生物的影響下發(fā)生的風(fēng)化作用?；鹕绞L(fēng)化是一種非常重要的地質(zhì)變化過(guò)程，是巖石向土壤演化的前提，也是土壤中礦物元素的重要來(lái)源之一。風(fēng)化作用主要包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、和生物風(fēng)化。物理風(fēng)化指在溫度、濕度、壓力等因素的作用下，使巖石礦物發(fā)生崩碎的現(xiàn)象，包括風(fēng)蝕、晶鹽風(fēng)化、冷熱風(fēng)化、干濕風(fēng)化等。不同于物理風(fēng)化，化學(xué)風(fēng)化可以使巖石礦物的化學(xué)組分發(fā)生變化，其風(fēng)化方式有溶解、水解、碳酸化作用、氧化還原反應(yīng)等[4]。生物風(fēng)化主要體現(xiàn)在生物活動(dòng)加劇巖石的物理或化學(xué)風(fēng)化作用。細(xì)菌風(fēng)化火山石的機(jī)制非常復(fù)雜，包括有機(jī)酸的腐蝕作用、螯合物的螯合作用、氧化還原作用、生物膜的作用等。有研究表明鈣長(zhǎng)石的溶解與細(xì)菌產(chǎn)生的有機(jī)酸有一定的相關(guān)性[5]，F(xiàn)e、Al 等[6]元素可以與有機(jī)酸形成絡(luò)合物，降低陽(yáng)離子濃度，從而改變風(fēng)化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，進(jìn)而促使礦物元素溶出。在缺鐵環(huán)境下，一些細(xì)菌可利用鐵載體螯合Fe3+，從而通過(guò)破壞礦物的晶格的方式加快礦物風(fēng)化[7]。細(xì)菌通過(guò)與礦物中的含鐵氧化物進(jìn)行樣化還原作用獲得自身生長(zhǎng)代謝所需要的營(yíng)養(yǎng)，從而破壞礦物的晶格[8-9]。細(xì)菌產(chǎn)生的生物膜對(duì)有機(jī)酸和一些無(wú)機(jī)離子具有吸附作用，有利于細(xì)菌從礦物中獲取營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)增加了礦物表面的持水作用，促進(jìn)巖石的風(fēng)化[10-11]。

研究表明，芽孢桿菌屬細(xì)菌對(duì)巖石風(fēng)化具有促進(jìn)作用 ，Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis、Bacillus aerophilus 等芽孢桿菌對(duì)鉀質(zhì)粗面巖、硅酸鹽、富鉀頁(yè)巖、鉀長(zhǎng)石等巖石具有一定的生物風(fēng)化作用[12-13]。而對(duì)于金黃桿菌屬細(xì)菌的風(fēng)化能力研究相對(duì)較少，有報(bào)道稱(chēng)部分金黃桿菌屬細(xì)菌對(duì)重金屬有較強(qiáng)的耐受性[14]，少數(shù)金黃桿菌屬細(xì)菌（如Chryseobacterium sp.，保藏號(hào)：CCTCC M2017810）對(duì)巖石礦物等有一定的風(fēng)化作用[15]。細(xì)菌對(duì)火山石的風(fēng)化作用是地表及其附近發(fā)生的最重要的地球化學(xué)現(xiàn)象之一，促進(jìn)了土壤的形成，是重要的地質(zhì)化學(xué)現(xiàn)象之一，具有重要的研究意義。

基于上述問(wèn)題，研究選擇老黑山火山石為研究對(duì)象，采用平板分離和16S rRNA 基因測(cè)序的方法分離得到芽孢桿菌和金黃桿菌，研究其生理生化特性，及在合適生長(zhǎng)因素下對(duì)火山石的風(fēng)化情況，為探究火山石風(fēng)化為土壤的微生物過(guò)程提供基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 樣品

火山石樣品來(lái)自黑龍江五大連池老黑山。

1.2 主要試劑儀器

主要儀器：隔水式恒溫培養(yǎng)箱（GSP-9080MBE型，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），空氣浴搖床（HZQ-C 型，哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司），PCR 儀（2720 Thermal Cycler），酶標(biāo)儀（MB-580型，深圳市匯松科技發(fā)展有限公司），紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（721 型，中國(guó)上海菁華科技儀器公司），電泳儀（JY300C 型，北京君意東方電泳設(shè)備有限公司），鹽度計(jì)（CNY28 型，杭州陸恒生物科技有限公司）。

培養(yǎng)基：LB 培養(yǎng)基，10 g·L-1NaCl，10 g·L-1胰蛋白胨，5 g·L-1酵母浸粉，pH 7.0。LB 半固體培養(yǎng)基，10 g·L-1NaCl，10 g·L-1胰蛋白胨，5 g·L-1酵母浸粉，12 g·L-1瓊脂，pH 7.0。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 細(xì)菌分離

取 5 g 火山石置于 50 mL 無(wú)菌水中，120 rpm，30 ℃，富集2 h。

稀釋涂布：將富集液稀釋至 10-1，10-2，10-3，10-4倍，分別取200 μL 稀釋液涂布于LB 半固體培養(yǎng)基上，28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

分離劃線：挑取單菌落劃線分離，分離3 次以上。

1.3.2 細(xì)菌的DNA 提取與PCR 擴(kuò)增

四季平均相對(duì)濕度36.80%，春季22.18%，夏季32.15%，秋季46.78%，冬季46.49%，觀測(cè)期間最高99.90%，最低3.68%。

DNA 提取試劑盒法：依照試劑盒說(shuō)明書(shū)的步驟提取細(xì)菌DNA。

PCR 總體系為 25 μL，ddH2O 10.5 μL，上下引物各 0.5 μL，2 x Taq Mix 12.5 μL，細(xì)菌 DNA 1 μL。PCR 反應(yīng)程序如表1 所示。

表1 PCR 反應(yīng)程序Table 1 PCR procedure

1.3.3 細(xì)菌的分子鑒定

PCR 產(chǎn)物送至生工生物工程（上海）股份有限公司測(cè)序，測(cè)序結(jié)果使用DNAMAN 8 軟件進(jìn)行拼接后，應(yīng)用 EZ BioCloud（https：//www.ezbiocloud.net/identify）對(duì)擴(kuò)增菌株的16S rRNA 基因序列比對(duì)，并在比對(duì)結(jié)果中下載標(biāo)準(zhǔn)菌株序列，利用MEGA X（https：//www.megasoftware.net/）建立系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。將細(xì)菌序列上傳至NCBI 中GenBank 數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取菌株序列登錄號(hào)。

1.3.4 細(xì)菌生長(zhǎng)的理化因素分析

分別配制不同鹽度（5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 g·L-1）、不同溫度（15、25、28、30、35 ℃）、不同 pH（6.0、6.5、7.0、7.5、8.0）的 LB 培養(yǎng)基，接種不同接種量（0.5%、1%、2%、4%、8%） 的 Bacillus zanthoxyli LHS-LT20（B.zanthoxyli LHS-LT20），每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)。分別配制不同鹽度（5.0、7.5、10.01、12.5、15.0 g·L-1）、不同溫度（25、28、30、35、40 ℃）、不同 pH（6.0、6.5、7.0、7.5、8.0）的 LB 培養(yǎng)基，接種不同接種量（0.5%、1%、2、4%、8%）的 Chryseobacterium nepalense LHS-LT47（C.nepalense LHS-LT47），每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)。以LB培養(yǎng)基為對(duì)照。以培養(yǎng)相同時(shí)間的菌液OD600 為指標(biāo)來(lái)考察各因素對(duì)B.zanthoxyli LHS -LT20 和C.nepalense LHS-LT47 的影響.

1.3.5 細(xì)菌風(fēng)化能力測(cè)定

將火山石粉碎過(guò)篩至0.5~1.5 mm 左右，自來(lái)水清洗去除灰塵等雜質(zhì)，蒸餾水沖洗3 次以上，至水溶液不渾濁，于60 ℃干燥箱中干燥恒重，紫外滅菌2 h，備用。

取1.000 g 火山石粉末裝入100 mL 錐形瓶，加入 50 mL 的 LB 培養(yǎng)基，121 ℃，20 min 滅菌備用。將B.zanthoxyli LHS-LT20 和 C.nepalense LHS-LT47 的對(duì)數(shù)期菌液離心收集菌體，LB 培養(yǎng)基調(diào)節(jié)OD600 至0.8 左右。接種 B.zanthoxyli LHS-LT20 和 C.nepalense LHS-LT47，以LB 培養(yǎng)基為對(duì)照，接種量為1%，120 rpm，30 ℃，培養(yǎng) 3、6、9、12、15 d，每個(gè)處理 3 個(gè)重復(fù)。將培養(yǎng)基靜止10 min，吸取上清液2 000 rpm 離心5 min 去除菌體對(duì)吸光度干擾，吸取上清液至5 mL離心管中，編號(hào)制得待測(cè)液。

火山石風(fēng)化過(guò)程中，培養(yǎng)基中將會(huì)溶出一部分的 Fe、Ca、Al、Si、K 等元素。研究以培養(yǎng)基中 Fe 濃度反應(yīng)火山石的風(fēng)化風(fēng)化程度，并采用鄰菲羅啉法檢測(cè)培養(yǎng)基中Fe 濃度[16-19]。以硫酸鹽鐵銨配制不同濃度Fe 標(biāo)準(zhǔn)液，分別取1 mL 不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液，依次加入10%鹽酸羥胺1 mL，醋酸—醋酸鈉（pH4.6）緩沖液5 mL，0.5%的鄰菲羅啉2 mL，放置15 min 后，在510 nm 波長(zhǎng)紫外分光光度計(jì)下，測(cè)定吸光度，得標(biāo)準(zhǔn)曲線 y=0.191 2 x+0.016 25，R2=0.999 5。取 1 mL 待測(cè)液，依次加入10%鹽酸羥胺1 mL，醋酸—醋酸鈉（pH4.6）緩沖液5 mL，0.5%的鄰菲羅啉2 mL，放置15 min 后，在510 nm 波長(zhǎng)紫外分光光度計(jì)下，測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算待測(cè)液中Fe 濃度。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用 SPSS 26（https：//www.ibm.com/） 對(duì) OD600和Fe 濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（Duncan，新復(fù)極差檢驗(yàn)），并采用 Origin 2018（https：//www.originlab.com/）對(duì)菌液的OD600 和Fe 濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)菌分離鑒定

老黑山火山石樣品經(jīng)平板分離純化后得到兩株細(xì)菌，B.zanthoxyli LHS-LT20 菌落呈淡黃色圓形，表面光滑，邊緣完整，菌落直徑0.9~1.5 mm（圖1a）；C.nepalense LHS-LT47 菌落為橙色圓形，表面光滑，邊緣完整，菌落直徑為1.0~1.8 mm（圖1b）。將分離菌株 B.zanthoxyli LHS-LT20、C.nepalense LHS-LT47 的PCR 產(chǎn)物進(jìn)行16S rRNA 雙端測(cè)序，測(cè)序結(jié)果使用DNAMAN 8 軟件拼接后得到長(zhǎng)度分別為1 467 bp（GC 含量為 53.72%） 和 1 422 bp （GC 含量為50.07%） 的兩條序列。將B.zanthoxyli LHS-LT20、C.nepalense LHS-LT47 序列上傳至GenBank 數(shù)據(jù)庫(kù)獲得登錄號(hào)NW535242 和NW535243。

圖1 菌落形態(tài)（a：B.zanthoxyli LHS-LT20；b：C.nepalense LHS-LT47）Fig.1 Colonial morphology（a：B.zanthoxyli LHS-LT20；b：C.nepalense LHS-LT47）

將B.zanthoxyli LHS-LT20 序列提交至EZ Bio－Cloud 中的16S-based ID 比對(duì)可知，菌株B.zanthoxyli LHS-LT20 與Bacillus zanthoxyli 1433 相似度最高，為99.16%，登錄號(hào)為KX865140；同時(shí)與Bacillus megaterium NBRC 15308（登錄號(hào)：JJMH01000057）和Bacillus flexus NBRC 15715（登錄號(hào)：BCVD01000224）親緣性較高，相似度高達(dá)98.56%和97.54%。以16S rRNA 同源性為基礎(chǔ)采用鄰接法構(gòu)建包括10 株Bacillus 屬標(biāo)準(zhǔn)菌株的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。由圖2a 可知，B.zanthoxyli LHS-LT20 與芽孢桿菌屬細(xì)菌同源性較高。

圖2 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（a：B.zanthoxyli LHS-LT20 的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)；b：C.nepalense LHS-LT47 的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)）Fig.2 Phylogenetic tree（a：Phylogenetic tree of B.zanthoxyli LHS-LT20；b：Phylogenetic tree of C.nepalense LHS-LT47）

將C.nepalense LHS-LT47 序列進(jìn)行比對(duì)可知，菌株 C.nepalense LHS -LT47 與 Chryseobacterium nepalense C-5-3 相似度最高，為97.95%，登錄號(hào)為KX129820；同時(shí)與Chryseobacterium takakiae DSM 26898（登錄號(hào)：jgi.1107755）和 Chryseobacterium taiwanense BCRC 17412（登錄號(hào)：DQ318789）的相似度較高，分別為96.6%和96.44%。下載同源性較高標(biāo)準(zhǔn)株序列共16 條，采用鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。由圖2b 可知，C.nepalense LHS-LT47 與金黃桿菌屬和Epilithonimonas 屬的親緣關(guān)系較高。

2.2 細(xì)菌生長(zhǎng)的理化因素分析

培養(yǎng)10 h 后，將在不同生長(zhǎng)因素培養(yǎng)的菌液移至96 孔板，使用酶標(biāo)儀于600 nm 下檢測(cè)菌液的吸光度，下B.zanthoxyli LHS-LT20 的菌液OD600 如圖3 所示。B.zanthoxyli LHS-LT20 的菌液 OD600 隨鹽度和pH 變化先上升后下降，在鹽度為7.5 g·L-1和pH 為 7.5 時(shí)顯著高于其他鹽度和 pH（圖 3a、c）；在溫度為30 ℃時(shí)菌液的OD600 顯著高于其他溫度（圖3b），有文獻(xiàn)報(bào)道B.zanthoxyli 1443 最適生長(zhǎng)溫度為28~32 ℃，最適 pH 為 6.0~7.0，鹽度為 0~30 g·L-1，其生長(zhǎng)習(xí)性與研究成果相似[20]。接種量為1%時(shí)OD600 最高。綜上，B.zanthoxyli LHS-LT20 在鹽度為 7.5 g·L-1，溫度為30℃，pH 為7.5，接種量為1%的條件下生長(zhǎng)繁殖較快。

圖3 不同因素下B.zanthoxyli LHS-LT20 的生長(zhǎng)情況Fig.3 Growth of B.zanthoxyli LHS-LT20 under different factors

培養(yǎng)10 h 后，不同生長(zhǎng)因素下C.nepalense LHS-LT47 的 OD600 如圖 4 所示。C.nepalense LHSLT47 的 OD600 在鹽度為 12.5 g·L-1和 pH 為 7.5 時(shí)顯著高于其他鹽度和 pH（圖 4a、c）；菌液OD600 在培養(yǎng)溫度 35℃時(shí)顯著高于 25、28、30 ℃時(shí)（圖 4b）；接種量在2%時(shí)，菌液OD600 顯著高于接種量為0.5%和1%時(shí)（圖4d）。有研究表明，一株分離自大熊貓獸舍的金黃桿菌Chryseobacterium chengduensis sp.nov.（CCTCC AB2015133）在鹽度為0~20 g·L-1，溫度為28~30 ℃，pH 為 7.0~8.0 的條件下生長(zhǎng)情況較好[21]。綜上，C.nepalense LHS-LT47 在鹽度為 12.5 g·L-1，溫度為35 ℃，pH 為7.5，接種量為2%的條件下生長(zhǎng)繁殖較快。

圖4 不同因素下的C.nepalense LHS-LT47 的生長(zhǎng)情況Fig.4 Growth of C.nepalense LHS-LT47 under different factors

2.3 兩株細(xì)菌風(fēng)化能力研究

以火山石中溶出的Fe 體現(xiàn)火山石風(fēng)化程度，即培養(yǎng)基中Fe 濃度表示火山石的風(fēng)化程度。將不同風(fēng)化時(shí)間菌液的A510帶入標(biāo)準(zhǔn)方程（y=0.191 2 x+0.016 25，R2=0.999 5）計(jì)算得到菌液的Fe 濃度。統(tǒng)計(jì)分析后得到風(fēng)化過(guò)程中Fe 濃度變化如圖4 所示。結(jié)果表明，在風(fēng)化過(guò)程中試驗(yàn)組培養(yǎng)基中Fe 濃度明顯高于對(duì)照組，B.zanthoxyli LHS-LT20、C.nepalense LHS-LT47均具有一定風(fēng)化能力。其中，B.zanthoxyli LHS-LT20的初始風(fēng)化速度略高于對(duì)照組，在3 d 時(shí)Fe 濃度達(dá)到0.18 mg·L-1；在3～6 d 火山石風(fēng)化速度變化不顯著；在 6～12 d 風(fēng)化速度顯著提升，12～15 d 火山石風(fēng)化速度趨于平緩且不顯著，15 d 時(shí)Fe 濃度達(dá)到0.34 mg·L-1，整個(gè)風(fēng)化過(guò)程中培養(yǎng)基的 Fe 濃度呈“S”趨勢(shì)Fe 濃度變化不顯著。C.nepalense LHS-LT47 在3 d 時(shí)菌液中的 Fe 濃度達(dá)到了 0.62 mg·L-1；3～6 d 火山石風(fēng)化速度逐漸降低；在6～12 d 時(shí)，F(xiàn)e 濃度僅從0.74 mg·L-1上升至 0.80 mg·L-1，且 Fe 濃度變化不顯著；12 d 后 Fe 濃度開(kāi)始劇烈上升，15 d 時(shí) Fe 濃度高達(dá)1.24 mg·L-1，其在 15 d 時(shí)明顯高于 B.zanthoxyli LHS-LT20 和對(duì)照組。

3 討論

火山極端環(huán)境中的火山石風(fēng)化細(xì)菌種類(lèi)及含量較低，但研究利用平板分離純化和16S rRNA 測(cè)序鑒定鑒定技術(shù)出兩株細(xì)菌屬于芽孢桿菌和金黃桿菌屬，經(jīng)EZ BioCloud 中參考菌株的同源性比對(duì)和系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析確定了兩株細(xì)菌的種屬。B.zanthoxyli LHS-LT20 屬于芽孢桿菌屬，與Bacillus megaterium NBRC 15308 同源性較高（圖 2a）；B.zanthoxyli LHSLT20 的生長(zhǎng)繁殖對(duì)鹽度變化不敏感（圖3a），對(duì)溫度、pH 變化較敏感（圖 3b、c），與同屬的 B.zanthoxyli 1443 生長(zhǎng)習(xí)性相似。C.nepalense LHS-LT47 為金黃桿菌屬，與Chryseobacterium takakiae DSM 26898 同源性較高（圖2b）；C.nepalense LHS-LT47 的生長(zhǎng)繁殖對(duì)鹽度、溫度、pH 變化敏感（圖 4a、b、c），生長(zhǎng)習(xí)性與同屬的Chryseobacterium chengduensis sp.nov（.保藏號(hào)：CCTCC AB2015133）相似。接種量對(duì)兩株菌生長(zhǎng)發(fā)育影響較?。▓D3d、圖4d）。

研究發(fā)現(xiàn)，B.zanthoxyli LHS-LT20 的初始風(fēng)化速度略高于對(duì)照組，在9 d 后風(fēng)化速度開(kāi)始加快，15 d后Fe 濃度達(dá)到對(duì)照組1.8 倍以上（圖5）。有研究表明，Bacillus cereus、Bacillus aryabhattai、Bacillus aryabhattai、Bacillus anthracis、Bacillus megaterium、Bacillus thuringiensis、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis、Bacillus aerophilus、Bacillus tequilensis、Bacillus mucilaginosus 等[22-24]芽孢桿菌對(duì)鉀質(zhì)粗面巖、硅酸鹽、富鉀頁(yè)巖、鉀長(zhǎng)石等巖石具有一定的生物風(fēng)化作用。從鉀質(zhì)粗面巖中分離得到的一些Bacillus megaterium 具有解磷的能力，可以風(fēng)化煤矸石、磷礦石等巖石[22，25]。B.zanthoxyli LHS-LT20 與 Bacillus megaterium 同源性極高，風(fēng)化能力相似，二者可能具有相同的風(fēng)化相關(guān)基因以及相同的風(fēng)化機(jī)制。C.nepalense LHS-LT47 的初始風(fēng)化速度較快，在6～12 d 時(shí)風(fēng)化速度趨于平緩，在12 d 后風(fēng)化速度顯著提升（圖5）。推測(cè)0～3 d 菌體大量增殖，加快了火山石的風(fēng)化速度，加速了火山石中Fe 的溶出；在3～12 d，C.nepalense LHS-LT47 大量增殖達(dá)到穩(wěn)定期，培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分大量消耗，菌體及其代謝物大量附著在火山石表面，減慢了火山石的風(fēng)化速度。在12 d 后，經(jīng)多日風(fēng)化作用火山石表面發(fā)生裂解，大大增加接觸面積，從而導(dǎo)致火山石風(fēng)化加劇。綜上所述，B.zanthoxyli LHS-LT20 和 C.nepalense LHS-LT47均具有一定風(fēng)化能力。15 d 時(shí)C.nepalense LHS-LT47培養(yǎng)基中Fe 濃度約為B.zanthoxyli LHS-LT20 培養(yǎng)基中Fe 濃度的3.7 倍，是對(duì)照組Fe 濃度的6.7 倍。有研究表明，金黃桿菌（保藏號(hào)：CGMCC 17564）對(duì)鉻、錳、銅等重金屬有吸附作用（一種具有重金屬抗性的金黃桿菌及其應(yīng)用），金黃桿菌（保藏號(hào)：CCTCC M2017810）對(duì)煤矸石中的鉀、磷、硅、鈣、硫等元素有較好解離作用，煤矸石中的鉀、硅、鈣等成分與老黑山鉀質(zhì)玄武巖的組成相似，推測(cè)C.nepalense LHS-LT47 對(duì)火山石的較快的風(fēng)化作用與金黃桿菌的解鉀、解硅、解鈣能力有關(guān)，其對(duì)火山石風(fēng)化能力及風(fēng)化機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

圖5 風(fēng)化過(guò)程中LB 培養(yǎng)基中Fe 濃度Fig.5 Iron concentration in LB medium during weathering

4 結(jié)論

（1）研究通過(guò)平板分離和16S rRNA 基因測(cè)序技術(shù)鑒定出一株芽孢桿菌和一株金黃桿菌，并通過(guò)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析出B.zanthoxyli LHS-LT20、C.nepalense LHS-LT47 和其他具有風(fēng)化能力的同屬細(xì)菌的親緣性和遺傳進(jìn)化規(guī)律。

（2）風(fēng)化能力測(cè)定結(jié)果顯示B.zanthoxyli LHSLT20、C.nepalense LHS-LT47 均具有一定的風(fēng)化能力。C.nepalense LHS-LT47 的風(fēng)化能力明顯高于B.zanthoxyli LHS-LT20，且 C.nepalense LHS-LT47 在15 d 時(shí)仍具有較高的風(fēng)化能力，培養(yǎng)基中Fe 溶出量是對(duì)照組的6.7 倍。