光合细菌在水产养殖中的应用[综述]

光合细菌（ＰｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃＢａｃｔｅｒｉａ,以下简称ＰＳＢ）是地球上最早出现的一大类能以光作为能源,以ＣＯ２和有机物作为光合作用碳源,以有机物、氢气或硫化物为供氢体而营养繁殖的原核生物的总称;除蓝细菌外都能在厌氧光照条件下进行不产氧的光合作用．ＰＳＢ分布广泛（见表１）,类型多样,根据《伯杰细菌鉴定手册》（第九版）ＰＳＢ可分为六个类群,２７个属（见表２）．其中的红色非硫细菌由于其分解利用有机物能力强、营养丰富,因而得到广泛的应用．表１　各种环境下ＰＳＢ数量（ｎ（ＰＳＢ）／ｇ－１）Ｔａｂ…     

光合细菌乳酸代谢机制的初步研究

分离获得4株能利用乳酸作为唯一碳源分别进行好氧生长和厌氧生长的光合细菌菌株，对其无细胞抽提液进行透析和乳酸转化为丙酮酸能力的测定．结果表明，这4株光合细菌在好氧和厌氧条件下对乳酸的代谢机制是不同的．对筛选获得的高乳酸转化能力的S1菌株的进一步研究表明，黑暗好氧条件下，S1菌株的乳酸代谢能力与生长呈正相关关系；而光照厌氧条件下，乳酸代谢酶的合成滞后于生长．图5表1参10     

几株光合细菌的表型特征及DNA－NDA同源性分析

对５株新分离的光合细菌从形态、生理生化及ＤＮＡ－ＤＮＡ同源性等方面进行了研究．结果表明，菌株８与深红红螺菌（Ｐｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍｒｕｂｒｕｍ）的模式菌株ＡＴＣＣ１１１７０的ＤＮＡ－ＤＮＡ同源性为９７％，菌株３７与沼泽红假单胞菌（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｐａｌｕｓｔｒｉｓ）的模式菌株ＡＴＣＣ１７００１的ＤＮＡ－ＤＮＡ同源性为８０％；菌株５５与球形红杆菌（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ）的模式菌株ＡＴＣＣ１７０２３的ＤＮＡ－ＤＮＡ同源性为７１％；菌株４０和５２分别为另外两个ＤＮＡ同源群．根据各菌株形态、生理生化等表型特征以及ＤＮＡＧ＋Ｃｍｏｌ％和ＤＮＡ－ＤＮＡ同源性分析结果，确定了几株光合细菌的分类地位．     

光合细菌促菠菜生长机理初探

对光合细菌（ Ｐ Ｓ Ｂ） 菌液经稀释后喷施叶面可促进菠菜生长的机理进行了初步研究,发现施用 Ｐ Ｓ Ｂ 菌液后,可使菠菜叶中叶绿素含量增加１０ ．５５ ％ ,使 Ｃ Ｏ２ 的吸收率和光合强度分别提高６１ ．９９ ％ 、１３ ．８ ％ ,使二磷酸核酮糖羧化酶（ Ｒ Ｕ Ｂ Ｐ） 活力增强３４ 倍． Ｐ Ｓ Ｂ菌液还可改变地壤中微生物菌群的组成：细菌、固氮菌、放线菌数量增多,真菌量减少．提示：光合细菌是通过提高菠菜自身的光合效率及增加土壤肥力来起到促生长作用的．     

嗜盐光合细菌的分离鉴定及其营养成分分析

从大连海岸的海泥中分离到 4株海洋光合细菌 :菌株C4 10、菌株DS2、菌株E3 和E4,它们都能在厌氧光照下营光异养生长 ,菌株C4 10还能够利用还原性硫化物营光自养生长 .依菌对NaCl的需求 ,菌株C4 10、DS2归属于嗜盐光合细菌 ,菌株E3 和E4属于耐盐光合细菌 .根据形态和培养特征、生理生化特征、光合作用内膜结构、泛醌组成、(G +C)的摩尔百分比等指标 ,菌株C4 10鉴定为Rhodovulumsulfidophilus (嗜硫小红卵菌 )、菌株DS2鉴定为Rhodobiummarinum (海红菌 )、菌株E3 和E4鉴定为Rhodobacterazotoformans.4株菌的营养成分分析表明 ,它们的细胞的最大生长量为 4× 10 9mL-1.粗蛋白含量占细胞干重的 5 5 %左右 ,菌株DS2高达 6 4 .2 % .4菌株所含氨基酸种类齐全 ,特别具备人和动物所必需的氨基酸 .4株菌均含有辅酶Q10和类胡萝卜素 .其中菌株C4 10的类葫萝卜素含量最高 .图 1表 6参 14     

光合细菌光合产氢机理研究进展[综述]

７０年代以来，随着全球性的能源危机和温室效应的加剧，无污染、可再生的氢能的研究开发日受重视．物制氢技术是氢能开发研究的一项重要内容．至今已知的具产氢活性的微生物有“光合细菌”（ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａ，ＰＳＢ）、藻类（ａｌｇａｅ）和非光合细菌（ｎｏｎｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａ）［１］．由于ＰＳＢ光合产氢的速度要比藻类快，能量利用率比非光合细菌高，且能将产氢与光能利用、有机物的去除有机地耦合在一起，因而得到了众多研究者的关注．本文就ＰＳＢ的产氢的机理及影响产…     

光合细菌对铜绿微囊藻生长的抑制效应

为了探讨光合细菌对水华藻类的控制作用,在实验室条件下,通过菌藻共同培养,研究了沼泽红假单孢菌(Rhodopseudomonas palustras)、球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)及其混合培养物对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制效应.实验结果表明,光合细菌混合培养物对铜绿微囊藻抑藻作用最强,培养5 d时,铜绿微囊藻生物量降低率达58.9%,培养时间、培养温度、菌体投加量及培养基pH值等对光合细菌混合培养物的抑藻作用均有不同程度的影响.光合细菌混合培养物发挥抑藻作用的适宜条件为培养温度25℃,培养时间≤5 d,光合细菌投加量(V_(光合细菌菌悬液):V_(藻培养液)=1:80),藻培养基pH为8.0左右.     

培育土壤中硫化细菌和硫酸盐还原细菌的消长特征初探

通过不同含水量下潮土和褐土的培育试验,测定了土壤中硫化细菌和硫酸盐还原细菌的消长变化及水溶性硫、有机硫和盐酸挥发性硫的含量。结果表明,土壤中硫化细菌含量随土壤含水量的增加而有增大趋势,其消长变化与有机硫和盐酸挥发性硫的含量变化有关,硫酸盐还原菌含量亦随土壤含水量的增加趋于增大,潮土中硫酸盐还原菌的消长与水溶性硫含量呈显著相关,硫化细菌和硫酸盐还原细菌的消长曲线表明,这两类硫细菌的消长呈相反的变化趋势。     

单伴生共培养物中的丙酸盐氧化细菌

从厌氧消化器中富集和分离出含有一株新的厌氢氧化丙酸盐细菌ＬＹＰ的共培养物，ＬＹＰ的唯一伴生菌是能利用氢和甲酸的亨氏甲烷螺菌（Ｍｅｔｈａｎｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍｈｕｎｇａｔｅｉｉ）。该共培养物利用丙酸和少量的丁酸生成乙酸、ＣＯ２和甲烷。共培养物的生氏和产甲烷能力受乙酸或丁酸降解菌的促进。     

METHANOSPIRILUM HUNGATEII 单伴生共培养物中的丙酸盐…

从厌氧消化器中富集和分离出含有一株新的厌氧化丙酸盐细菌ＬＹＰ的共培养物，ＬＹＰ的唯一伴生菌是能利用氢和甲酸的亨氏甲烷螺菌。该共培养物利用丙酸和少量的丁酸生成乙酸、ＣＯ２和甲烷。共培养物的生长和产甲烷能力受乙酸或丁酸降解菌的促进。     

不同酸碱条件下光合细菌的生长产氢特性

为了解光合细菌的产氢机理,对沼泽红假单胞光合产氢菌CQK-01在光生物平板反应器中进行序批次培养,以470 nm LED灯提供连续光照,葡萄糖为碳源底物,研究不同初始酸碱条件下产氢光合细菌的生长特性、产氢特性以及能量转化效率.结果表明,在弱碱性条件下最适宜产氢光合细菌的生长;在反应液为酸性条件下,光合细菌具有较高的产氢量、产氢速率和能量转化效率,然而产氢纯度随着初始pH值的增大而升高;在温度30℃、光照强度1 000lx、底物浓度75 mmol/L的实验条件下,光合细菌的最佳产氢pH值为7.0,实验中最大累积产氢量为8.0 mmol,最大产氢速率为3.39 mmol g-1(cell dry weight)h-1,产氢纯度高达70%,底物能量转化效率最大为1.98%,光能转化效率最大为7.7%.     

生物产氢技术研究进展

由于矿物资源的日益枯竭 ,寻找清洁的替代能源已成为一项迫切的课题 .氢被普遍认为是一种最有吸引力的替代能源 .这是因为氢是宇宙间最简单同时也是最为丰富的元素 ,它的热值高达 118.4ｋＪ/ｇ ,是甲烷的 2 .3倍 ;氢又是一种十分清洁的能源 ,它燃烧后只生成水 ;氢还能够比较容易地储存在一些特殊的金属间化合物或纳米非金属材料中 ,并能快速释放 ,这样 ,在运输和使用上比较方便 .氢除了作为优异的能源外 ,它还是一种工业上必不可少的原材料[1] .然而 ,氢气在地球表面的浓度小于 1ｍｇ/Ｌ ,仅占地球表面大气的极小部分 .在自然界中大部分的氢…     

Effects of exotic Spartina alterniflora on rhizosphere and endophytic bacterial community structures and diversity in roots of native mangroves北大核心CSCD

Root-associated microbial communities are very important for biogeochemical cycles of carbon, nitrogen, and sulfur in wetland ecosystems, and help to enhance the mechanisms of plant invasions. In the estuary of Jiulong River (China), Spartina alternifiora has widely invaded Kandelia obovata-dominated habitats, making it necessary to investigate the influence of rootassociated bacteria. The endophytic and rhizosphere bacterial community structures associated with selected plant species were investigated using the barcoded Illumina paired-end sequencing technique. The diversity indices of bacteria associated with the roots of S. alterniflora were higher than those of the transition stands and K. obovata monoculture. Using principal coordinate analysis with UniFrac metrics, the comparison of diversity showed that all samples could be significantly clustered into three major groups, according to the bacterial communities of origin. Four phyla, namely, Proteobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, and Firmicutes, were abundant in the rhizoplane of the two salt marsh plants, whereas Cyanobacteria and Proteobacteria were the more abundant endophytic bacteria. Proteobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, and Firmicutes in the rhizosphere bacteria of S. alterniflora accounted for 78.0%, 5.6%, 3.3%, and 1.6%, respectively. Members of the phyla Spirochaetes and Chloroflexi were found among the endophytic bacteria of S. alterniflora and K. obovata, respectively. Using linear discriminate analysis, we found some dominant rhizoplane and endophytic bacteria, including Pseudoalteromonadaceae, Vibrionaceae, Methylophilaceae, and Desulfovibrio, which could potentially affect the carbon, nitrogen, and sulfur cycles. Of interest was that endophytic bacteria were more sensitive to plant invasion than rhizosphere bacteria. Thus, the results provide evidence for the isolation of functional bacteria and the effects of root-associated microbial groups on S. alterniflora invasions. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

Photosynthetic sulfur bacteria from Zimapan Reservoir (Mexico): Seasonal variations and toxic effects of zinc in a microcosm system

Photosynthetic sulfur bacteria oxidize the sulfide produced by dissimilatory sulfate-reducing bacteria, thus preventing the occurrence of pollution by these compounds in the oxygenic zone of aquatic systems. Zinc is one of the most abundant heavy metals. Its toxic effects have been documented in various organisms that can photosynthesize, but a lack of information prevails in this respect, about photosynthetic sulfur bacteria. The aim of the present study was to evaluate the toxic effects of zinc on green sulfur bacteria (Chlorobiaceae) and purple sulfur bacteria (Chromatiaceae) in a microcosm as well to explore the possible relationships between the bacterial population growths with the physicochemical properties of the metalimnion of Zimapan Reservoir (Mexico) during a 1-year period. Hydrosoluble organic carbon (HOC) and light availability in the metalimnion were the limiting factors for growth in these bacteria. Higher HOC levels occurred in Spring, at the end of the wet season and in Winter. Current zinc levels in the reservoir seem to elicit toxic effects. At lethal zinc concentrations, the best concentration-response relationship was shown. The biomarker for purple sulfur bacteria was the bacteriochlorophyll content, while total reducing sugar was the best biomarker for green sulfur bacteria. At sublethal concentrations, zinc alters adenosine triphosphate levels, total reducing sugar, total protein content, and bacteriochlorophyll content. The observed responses indicate that green sulfur bacteria are more sensitive than purple sulfur bacteria and are suitable target organisms for use in establishing the accepted threshold concentration of zinc (NOEC 0.056–0.097 mg L^?1 of Zn) in anoxic deep water.     

水稻土中半胱氨酸分解产生含硫气体的研究

在室内培养条件下,测定了水稻土中含硫气体的释放．结果表明,该土壤中有硫化氢(Ｈ２Ｓ),羰基硫(ＣＯＳ),二甲基硫(ＤＭＳ)三种气体释放．当土壤中加入半胱氨酸后,ＣＯＳ和Ｈ２Ｓ气体的浓度有了明显增加,并有ＣＳ２和ＣＨ３ＳＨ测出,而ＤＭＳ的浓度变化不大．这些结果表明半胱氨酸的分解可能是 ＣＯＳ,Ｈ２Ｓ,ＣＳ２和 ＣＨ３ＳＨ的产生源之一．在好氧(正常大气)条件下,Ｈ２Ｓ,ＣＯＳ,ＣＳ２和ＣＨ３ＳＨ的释放量低于厌氧(氮气氛围)条件下的释放量,ＤＭＳ则高于厌氧条件下．这表明水稻土中半胱氨酸分解产生 Ｈ２Ｓ,ＣＯＳ,ＣＳ２和 ＣＨ３ＳＨ需较强的还原条件,产生这四种气体的微生物需要严格的厌氧条件．产生ＤＭＳ的微生物则比前者需要高一些的含氧量．在光照条件下,各含硫气体的释放量普遍高于无光照条件下的释放量．释放含硫气体的大多数微生物适宜的含水率为５０%且对土壤的ｐＨ值有一定要求．     

阳宗海中紫色非硫光合细菌的生态分布

2002年对高原深水湖泊阳宗海水环境进行了综合分析,对阳宗海中的紫色非硫光合细菌(PNSB)的数量进行了调查,利用统计学方法,研究了PNSB类群与环境因子之间的关系.结果表明,影响湖泊中PNSB数量分布的主要因素是水平位点、深度和采水期,溶氧、温度、透明度、COD和叶绿素a等环境因子对PNSB数量分布也有显著影响.通过逐步回归建立了5个模型,可以通过部分环境因子初步预测PNSB的生态分布.各环境因子如叶绿素a含量和透明度之间也有相关性,对这些环境因子进行了初步分析,并计算出它们之间的一元线性回归方程. 图2表8参7     

油井采出液中硝酸盐还原菌的分离培养及对硫酸盐还原的抑制

采用油井采出液培养基和加入无机盐成分的改良油井采出液培养基,对大庆油田萨北过渡带油井采出液中的细菌进行分离培养及初步鉴定,比较了两种情况下培养出的具有硝酸盐和/或亚硝酸盐还原,以及/或反硝化能力菌群结构的差异.利用采出液培养基培养出一组新的微生物菌株,并且分离的硝酸盐和/或亚硝酸盐还原菌,以及/或反硝化细菌(Nitrate/nitrite reducing bacteria,denitrifying bacteria,NRDB)比例明显高于无机盐-采出液培养基;但培养基中无机盐成分的添加,提高了可培养NRDB的群落生物多样性.仅仅向油井采出液中直接投加硝酸盐作为电子受体,对其中硝酸盐还原、亚硝酸盐还原和反硝化微生物(NRDB)的激活作用以及产抑制硫化物产生的能力有限,而同时加入分离自采出液的NRDB和硝酸盐则对硫酸盐还原菌(SRB)的生长和产硫化物活性都产生了明显的抑制.但是NRDB与硝酸盐同时投加对不同SRB的抑制效果并不相同,导致了SRB群落结构的变化.图5表2参17     

除草剂苯噻草胺对水稻田土壤微生物种群的影响

以浙江大学华家池校区水稻土为材料,采用室内培养法,研究了不同浓度的外源除草剂苯噻草胺对水稻田土壤可培养微生物种群数量的影响.结果表明:土壤中各微生物类群对不同浓度的苯噻草胺具有各自不同的反应.苯噻草胺能刺激好氧细菌数量增加,但不利于真菌和放线菌的生长.低浓度苯噻草胺刺激水解发酵性细菌(AFB)、产氢产乙酸细菌(HPAB)和产甲烷细菌(MPB)数量的增加,但高浓度苯噻草胺却具有抑制性.在苯噻草胺施用第4周时可强烈刺激反硝化细菌(DNB)数量的增加.苯噻草胺也能刺激厌氧固氮菌(ANFB)数量增加,但这种刺激作用在第2周才出现,而且在培养后期消失.苯噻草胺的短期影响即急性毒性对土壤中可培养微生物的影响较小,比上一代除草剂丁草胺相对安全.图2表1参15     

硅酸盐细菌解钾兼拮抗活性菌株的筛选

从紫色土壤中分离筛选出具有解钾拮抗双重活性的硅酸盐细菌CS1和CS29菌株。接菌处理,其水溶性钾分别增加75％和65％,转化率达0．82％和0．72％。两株菌对革兰氏阳性的蜡样芽孢杆菌,金黄色葡萄球菌,藤黄八叠球菌等和革兰氏阴性的大肠杆菌均有较强的抑菌活性。筛选菌株中91．2％具有解钾活性,但拮抗活性菌株只占总数的11．6％,表明二性状之间无相关关系。表4参7