人口和经济的快速增长,使资源短缺问题成为一个全球关注的热点,中国的发展正面临资源短缺的瓶颈。如何开发新资源,为中国快速增长的经济提供资源保障,是实现可持续性发展的关键。从极端环境中开发新土壤资源、种质资源和能源成为焦点研究领域,海滨滩涂不仅是一种重要的土地资源,还是珍贵的生物资源宝库,具有大量尚未被开发的潜在药物、食品和工农业产品。盐生生物由于其特殊的生长环境,以特定的生理代谢途径,产生具有特殊生理功能的次生代谢产物,如酶、色素、抗生素等。因此,在海滨盐土上种植耐盐植物,发展盐生农业,开发盐生生物资源,成为新资源开发的一个热点和亮点。本文通过研究种植耐盐植物前后,盐土养分、生物化学活性和微生物群落结构变化,找出不同耐盐种植过程中各元素的变化规律,为发展盐土农业,种植耐盐植物提供理论依据。本文还对从盐土中筛选获得的一株产蓝色素的耐盐微生物,从菌种鉴定、培养条件、色素组分、色素稳定性和安全性等方面进行研究,考查该菌种能否用于工业化微生物产天然蓝色素的生产。本文的主要研究内容和结果如下：(1)蓖麻,海滨锦葵和野大豆种植后,盐土性质得到了很大的改善,土壤肥力增加,微生物数量增加,生化活性增强。耐盐植物种植后,土壤的pH有所增加,电导率都显著下降,土壤环境改良,盐胁迫降低,更适合微生物生长,土壤中各类微生物数量增加。比较3种耐盐植物种植后盐土的肥力,种植海滨锦葵土壤的改良效果最明显,其导电率最低,阳离子交换量最大,有机质、全氮、全磷含量最高,说明海滨锦葵是一种适合盐土生长的先锋耐盐植物。(2)蓖麻种植可以改良土壤,使土壤的电导率显著下降,交换量增加,全氮含量升高。但随着种植时间的加长,受蓖麻根际所分泌的大量酚酸类化感物质的影响,土壤肥力下降,电导率上升,交换量、有机质、全氮、速效磷和速效钾等下降。蓖麻具有发达的根系,在种植中根际分泌的大量有机酸,能分泌土壤中的矿物质,提供微生物生长所需矿质元素,促进根际微生物数量的增加,使得土壤微生物的活性和多样性增加,各种细菌、放线菌和各功能微生物数量显著增加。(3)从金海农场筛选到一株产蓝色素菌株NJYS-02,研究发现该菌株为革兰氏阴性菌,微好氧,短杆状,无鞭毛、芽孢和荚膜。在PDA固体培养基上,菌落形态为蓝色,圆形凸起,有光泽,不透明,直径1.2mm；在营养琼脂培养基、高氏培养基和孟加拉红培养基上不生长。菌株可在28℃下PDA培养基上生长并产生蓝色素。在8%以下盐度菌体生长,在4%以下盐度产生色素。通过16S rDNA克隆测序,得到了1430bp左右的碱基序列,Blast比对显示该菌在分类学上属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。(4)对NJYS-02菌株产蓝色素的最佳发酵条件研究表明,该菌株产蓝色素的最适发酵条件是在20%的马铃薯汁中添加2.5%的葡萄糖,pH6.0,28℃静置培养3d。发酵液离心后,用超声破碎法和中性盐沉淀法协调作用,在室温下,中性pH,以乙醇溶液抽提7h,色素的得率最高。用薄层层析、纸层析、柱层析、高效液相色谱法分离色素表明,NJYS-02所产蓝色素粗提取物含有两个组分,且含量差别较大,蓝色素Ⅰ约占83%,,蓝色素Ⅱ约占15%。(5)对NJYS-02所产蓝色素的稳定性研究表明,该色素有较强的耐光、耐高温特性；还原剂、柠檬酸钠和维生素B1对其影响不大；在中低浓度的糖溶液中,该色素也有较好的稳定性；但是氧化剂和防腐剂对其破坏较大。但本文实验显示NJYS-02菌株产生的蓝色素无抗菌性。小鼠毒性试验也研究表明,NJYS-02发酵所产生的蓝色素,是一种可应用于食品、化妆品和饲料添加剂的一种有极高开发前景和应用前途的微生物天然蓝色素。