四川盐边植烟土壤放线菌的遗传多样性及抗菌活性

从四川省盐边县代表性烟草种植区域的植烟土壤样品中分离出52株放线菌菌株,采用16S rDNA限制性片段长度多态性(16S rDNA-RFLP)和16S rDNA序列分析研究了其遗传多样性及系统发育地位,并初步探索了其抗菌活性.16S rDNA-RFLP分析结果表明,在非加权组平均法(UPGMA)聚类图中,所有菌株在75%的相似水平上聚为一类,而在88%的相似水平上分为8个遗传类型.在主成分分析聚类图中,供试菌株可分为5个类群,揭示了植烟土壤放线菌菌株具有一定的遗传多样性.代表菌株系统发育分析显示,供试菌株均属于链霉菌属(Streptomyces),链霉菌是植烟土壤中的绝对优势放线菌.初筛结果显示,共有13株菌株表现出了一定的抗菌活性,而在复筛中仅有3株表现较好.根据初筛和复筛结果选择菌株SAUAS3-2进行玉米盆栽试验,结果表明,该菌株具有一定抗菌活性的同时还具有促生作用.本研究揭示了盐边县植烟土壤具有丰富的放线菌资源.     

红树林放线菌的分离及其抗菌和抗肿瘤细胞活性

从福建漳州红树林保护区采集土壤样品中分离到163株放线菌,用5种指示菌(Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans and Rhizoctonia solani)测定了它们的抗菌活性,结果表明,其中42.3%的放线菌发酵液具有单一或多种抗菌活性.同时测定了它们的发酵液对肝癌细胞BEL7402、肺癌细胞A549和白血病细胞HL60三种肿瘤细胞的毒性,其中37.4%的放线菌发酵液具有单一或多种抗肿瘤细胞毒活性.对这163株放线菌的16S rDNA序列分析表明,它们分属于链霉菌属(89%)、小单孢菌属(6.1%)、糖单孢菌属(0.6%)、马杜拉放线菌属(3.7%)和拟诺卡氏菌属(0.6%).其中, 3株链霉菌与其亲缘关系最近的菌种的16S rDNA相似性低于97%,可能是3个新种.     

一株抗青枯假单胞菌放线菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

从河南中牟土壤中筛选出一株对青枯假单胞菌(Pseudomonas solanacearum)有较强拮抗作用的放线菌ZM-16,它对几种常见病原细菌和真菌都有较强的抑制效果,其发酵液抗菌谱较广.通过菌株形态特征、培养特性、生理生化特性、化学特征研究以及16SrRNA序列分析,初步确定菌株ZM-16为链霉菌属的抗生链霉菌(Streptomyces antibioticus).通过发酵优化实验,确定该菌株的最佳发酵配方为:蔗糖8%、大豆粉5%、NaNO31%、NaCl0.2%、CaCO30.4%、K2HPO40.08%;最佳发酵条件为:发酵培养基初始pH值7.0,30℃,恒温摇床200r/min,培养6d,抑菌效果最好.     

河南省不同类型土壤可培养放线菌多样性及拮抗活性菌株筛选

分别从河南省濮阳、南阳、信阳、三门峡和商丘等地区采集潮土、黄棕壤、水稻土、褐土、盐碱土等土壤样品45份,采用8种不同的分离培养基对土壤放线菌进行分离和培养;通过16S rRNA基因序列分析对可培养放线菌进行分类鉴定;以7种植物病原菌为靶标,通过对峙培养筛选拮抗活性菌株,并对具有拮抗活性菌株的次级代谢产物合成相关基因进行初步筛查.结果表明,从5种类型土壤中分离得到放线菌分离物955株,分布于放线菌门的10个目12个科17个属,包含626个物种,其中9个分离物为潜在的新种;分离物中链霉菌属菌株751株,占分离菌株的78.64%,为最主要的优势菌属,稀有放线菌204株,占21.36%;不同类型土壤放线菌的分离频率存在一定的差异,其中褐土分离的放线菌数量最多,水稻土的分离数量最少,但是各类型土壤分离的可培养放线菌在属水平上差异不大;筛选获得对植物病原菌有拮抗活性的菌株392株,占总分离物的41%,其中链霉菌332株,占总拮抗活性菌株的84.7%,稀有放线菌60株,占总拮抗活性菌株的15.3%,且多数活性菌株含有多种生物活性物质合成相关的功能基因.由此可见,河南省土壤放线菌多样性丰富,并蕴藏丰富的稀有放线菌和拮抗活性放线菌资源,具有发掘放线菌新物种和新活性化合物的潜力.(图4表6参33附表1)     

一株中度嗜盐淀粉酶产生菌的分离鉴定及酶活测定

为开发极端环境工业用酶,从新疆盐碱土微生物中分离得到一株中度嗜盐高产淀粉酶活性菌株H3,其能耐受30%盐浓度和pH 11的极端环境.通过形态特征、生理生化实验及16S rRNA基因序列分析,确定H3属于Gracilibacillus属.该菌株能在盐浓度为0~30%的培养基上生长,最适生长盐浓度为5%~10%,最适pH值为8.5.在最适生长盐浓度、pH条件下,其淀粉酶活性可达到4 830个活力单位,可用于高盐高碱环境下淀粉的水解.     

高产黑色素菌株的分离及鉴定

对从土壤中分离出的321株菌株进行了筛选,得到1株高产胞外黑色素的菌株,比较了其在不同培养基上产黑色素的能力.初步确定该菌株为链霉菌属.该菌黑色素产量高,约为0.70g/L,在产黑色素的微生物中,链霉菌可以作为一类新的菌种资源.图2表1参15     

澳洲野生稻(Oryza australiensis)内生固氮菌的分子鉴定及发育分析

采用两种无氮培养基经平板划线法共分离筛选到澳洲野生稻(Oryza australiensis)45株内生固氮菌.利用全细胞蛋白电泳和插入序列指纹图谱对获得的内生固氮菌进行聚类分析,将其分为8个类群.其中类群Ⅰ有10株菌,类群Ⅱ为4株菌,类群Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均为3株菌,类群Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ各有2株菌.对分离得到的内生固氮菌主要类群部分代表菌株的固氮活性进行了系统研究,结果表明,菌株在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值9.0)的条件下均能保持较高的固氮酶活性,NaCl浓度在2%时达到最高固氮活性,NH4+浓度达到7.5 mmol/L时,均无固氮酶活性,不同菌株所能利用的碳源不同.16S rDNA序列测定及系统发育分析显示:类群ⅠYH39与Burkholderia cepacia ATCC 25416T相似性为97%;类群Ⅱ为克雷白氏杆菌属(Klebsiella),相似性为100%;类群Ⅲ为泛菌属(Pantoea),相似性为99%;类群Ⅴ为草螺菌属(Herbaspirillum),相似性为99%;类群Ⅶ为中华根瘤菌属(Sinorhizobium),相似性为99%.本研究表明澳洲野生稻内生固氮菌资源具有遗传多样性.图5表1参26     

一株产紫色素放线菌的鉴定及其色素特性研究

从河南碱性土壤样品中筛选到一株命名为LK-178的放线菌菌株,在高氏合成培养基上其气生菌丝灰白,产可溶性紫色素.镜检观察孢子链长直、孢子圆柱形,通过形态、生理生化特征初步确定为链霉菌.16S rRNA序列分析显示,该菌基因序列与比基尼链霉菌(Streptomyces bikiniensis)AB208713基因序列有99.0%的最高相似性.用Neighbor-joining(NJ)等构建系统发育树,并用Bootstraping法对其评价,将菌株LK-178归属于比基尼链霉菌(S.bikiniensis).抑菌试验表明,该菌具有抗革兰氏阳性.革兰氏阴性细菌和真菌活性.用紫外可见分光光度计和化学分析确定该色素性质稳定,产量较高.总色价相对单位较高.达到147 U/mL,产昔达到13.4 g/L.图3表3参18     

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     

青海省保护地辣椒根际土壤和根表放线菌研究

采用常规方法研究了青海省大棚和温室中辣椒健株、病株根际土壤和根表的微生物数量、放线菌组成及拮抗性放线菌的分布。结果表明：（1）青海保护地辣椒根际土壤和根表微生物以细菌为主，放线菌次之，真菌最少，三者数量之比为10^5：1：1(根表）；（20根际微生物数量和土壤速效N、P、K含量密切相关，速效养分含量高的土壤中微生物数量大。辣椒病株根际土坟和根表细菌、放线菌及真菌三大类微生物数量显著高于健株。（3）保护地辣椒根际土壤和根表放线菌组成较复杂，共分离到了7个属的放线菌，但仍以链霉菌为主，其次为小单孢菌和马杜拉放线菌。链霉菌可分为10个类群，金色类群占优势。健株根际土壤和根表放线菌组成较病株复杂，而链霉菌组成较病株简单。（4）供试放线菌菌株中9.0%对G^ 细菌有拮抗活性，6.7%对真菌有拮抗活性，对G^-细菌均无拮抗作用，健株根际土壤拮抗性放线放菌数量及其占放线菌总数的比例均高于病株，健株根表拮抗笥放线菌占放线菌总数的比例亦高于病株，表明根际土壤中拮抗性放线菌的数量及根际和根表拮抗性放线菌占放线菌总数的比例是决定辣椒是否染病的关键因素之一。表4参11。^^^^^^^^^     

添加物对填埋场稳定化时间的影响

在垃圾中添加ＫＣｌ、ＫＨ２ＰＯ４、（ＮＨ４）２ＣＯ３，ＦｅＣｌ２时，对垃圾降解和填埋场稳定化时间的缩短有促进作用，而ＣｕＳＯ４、Ｋ２Ｃ４２Ｏ７、Ｎａ２ＭｏＯ４、Ｎａ２ＷＯ４、醋酸的加入则抑制了垃圾的降解，认为ＫＣｌ是促进垃圾降解，加速填埋场稳定化的最佳添加物。     

不同形态磷对黑藻生长和生理特性的影响

研究了Hoagkand培养液中分别以磷酸二氢钾、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、甘油磷酸钠、ATP-Na为磷源时黑藻的生长及生理活性变化.获得了不同形态磷培养黑藻的干重、根系生长以及叶绿素含量、光合、呼吸、磷含量等指标.研究结果表明,磷酸二氢钾对黑藻的生长及生理活性影响最显著,是黑藻吸收的最佳磷形态;有机磷不利于根系生长,叶绿素a/b较高;六偏磷酸钠和焦磷酸钠促进根系早发,光合生产力低于磷酸二氢钾,叶绿素a/b高于磷酸二氢钾试验组.ATP-Na试验组黑藻呼吸率最高,甘油磷酸钠试验组黑藻光合生产力最高.各实验组黑藻磷含量均增加,黑藻对各形态磷均能吸收利用.图5表4参24     

不同生存环境和磷酸盐对4株溶磷菌溶磷能力的影响

利用液体培养法研究了不同NaCl浓度、碳源、氮源、溶解氧及磷酸盐对分离自小麦(Triticum aestivum)、苜蓿(Medicago sativa)根际的4株优良溶磷细菌(Lx81、Jm92、Dm84、Lx191)溶磷能力的影响.结果表明:(1)4株溶磷菌均为高耐盐菌株,其中Jm92和Din84维持较高溶磷量的NaCl浓度最高阈值分别为4%和8%,Lx81、Lx191在NaCl浓度超过5%时溶磷活性受到抑制.(2)Lx81的最佳碳源是葡萄糖,其次为蔗糖;另外3株菌在葡萄糖和蔗糖为碳源时,均有较高的溶磷能力;4株菌都几乎不能利用淀粉.(3)Lx81和Jm92在以(NH_4)_2SO_4和NH_4 NO_3为氮源时溶磷活性均较高,(NH_4)_2SO_4 是Lx191的最佳氮源,而NH~+-N存在会导致Dm84溶磷活性降低.(4)供试4株菌均不是专性厌氧菌,但不同菌株对氧的需求量不同.(5)4株溶磷菌对Ca_3-P和Ca_8-P有较大的溶解效率,但它们几乎都不能溶解Ca_(10)-P.图3表4参14     

镧掺杂纳米材料合成及其高氟选择性吸附特性

采用共沉淀法制备了镧渗杂的纳米镁铝层状双氢氧化物材料(LDHs),获得了一类对氟具有选择性的新型吸附材料.实验表征了LDH、其焙烧产物(LDOs)以及吸附氟后的材料(F-LDHs)的微观形态、体相组成等性质的变化,通过批处理试验和吸附柱试验对其工艺特性及影响因素进行了深入分析.实验结果表明,材料经600℃焙烧10min,在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-),氟浓度为10mg·l~(-1)的配水中投加0.1g LDOs吸附240min,最高除氟率可达93.53%;在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-)的氟溶液中,镁铝铜LDOs吸附氟的容量高于镁铝LDOs;吸附柱实验中,14h时出水氟含量小于国家标准(1 mg·l~(-1));共存阴离子对材料的除氟干扰强度排序为:Co_3~(2-)>PO_4~(3-)>NO_3~->Cl~-.材料吸附氟后可用0.5mg·l~(-1)的Na_2CO_3洗脱,并经600℃焙烧10min再生,再生4次后选择性除氟效果稳定.     

一株嗜碱产甲烷八叠球菌的分离鉴定与系统发育分析

在15℃条件下用产甲烷菌培养基对采自四川省红原县的牦牛粪进行富集培养,采用Hungate厌氧操作技术从富集培养物中分离得到一株在8~45℃范围生长、最适生长pH为8.5的嗜碱产甲烷菌T13.该菌株革兰氏染色阳性,细胞聚集体,在液体培养基中为肉眼可见的颗粒状物,在固体培养基上菌落为淡黄色桑葚状;可利用甲醇、乙酸盐和甲胺作为唯一碳源生长;对氯霉素和庆大霉素敏感;生长pH范围为6.5~9.5;最适NaCl浓度为0~0.15 mol L-1;最适生长温度为30℃.形态和生理生化特征以及16S rDNA序列分析表明菌株T13为梅氏产甲烷八叠球菌(Methanosarcina mazei).由于该菌最适生长pH为8.5,所以初步认为菌株T13是一株梅氏产甲烷八叠球菌的新菌株.     

碱熔-离子色谱法测定土壤中全硫的研究

研究了用碱熔-离子色谱法测定土壤中全硫的方法,样品采用氧化镁—碳酸钠(2:1)混合熔剂,在恒温马弗炉中800℃加热1 h,使土壤中各种形态的硫转化为SO_4~(2-),冷却,用水超声浸提.离子色谱法测定.分析柱AS14A4-mm(4 mm×250mm),淋洗液0.008mol·L~(-1)Na_2CO_3、0.001 mol·L~(-1)INaHCO_3,再生液0.05mol·LH_2SO_4~(-1),流量1.0mL·min~(-1),进样体积20μL,外标峰面积定量.该方法测定土壤中硫检测限为0.8 mg·kg~(-1),在测量浓度范围内具有良好的线性关系.用该方法做精密度,相对标准偏差为3.91%.与不同地区的标准土做对比实验,所测结果跟标准值相比均在标准值范围内.实验证明该方法操作简便、快速.     

Marine blue-green algae have a unique osmoregulatory system

Currently, blue-green algae are classified as either freshwater or marine depending on the ionic requirements of the strain, not on the type of habitat from which the strain was isolated. As a result many strains isolated from saline environments are classified as freshwater strains. New parameters were sought which might correlate better the physiology of marine strains with their habitat. This study reveals that blue-green algae isolated from the marine environment have a unique osmoregulatory system which distinguishes them as a coherent physiological group, distinct from blue-green algae isolated from non-marine habitats. The “marine” blue-green algae can be identified by their ability to synthesise and accumulate 2-O-α-D-glucopyranosylglycerol (glucosylglycerol), a major osmoregulatory compound, and by their related ability to grow in seawater-based medium with total maximum NaCl of 6 to 11% (w/v). These two properties allow a more rigorous definition of “marine” than the current method of classification.     

大气CO2浓度升高对水稻和稗草根系生长的影响

在两种N水平下(低N 10 mg.L-1和常N 30 mg.L-1),采用水培方法比较了分蘖盛期C3植物水稻(O ryzasativa)和C4植物稗草(Echinochloa crusgalli)在CO2浓度升高(550μmol.mol-1)和CO2浓度未升高(350μmol.mol-1)条件下的根系生长变化。结果表明,常N水平下高浓度CO2显著增加水稻和稗草的根干重、根体积、根总长和根直径,水稻对CO2浓度升高的响应强于稗草;低N胁迫时,高浓度CO2显著增加稗草的根干重、根体积和根总长,而对水稻生长无明显促进作用。在两种N水平下,高浓度CO2均显著降低水稻和稗草根系N含量,而C含量上升不明显,导致C/N比值显著增加。高浓度CO2显著降低水稻和稗草单位根重根毛数,这可能是CO2浓度升高条件下根系活力显著降低的形态学原因之一。     

Factors affecting enumeration and isolation of actinomycetes from Chesapeake Bay and Southeastern Atlantic Ocean sediments

Studies of the seasonal distribution of heterotrophic bacteria in Chesapeake Bay (USA) led us to the observation that fungizone was selective for actinomycetes without appreciably altering the total viable aerobic, heterotrophic bacterial counts. A study of the actinomycete populations in the Bay was undertaken, with several media compared for ability to enrich for actinomycetes: basal, casein, Czapek, starch-casein, glycerol-glycine, chitin and oil agar No. 2. Between 40 and 100% of the colonies appearing on chitin and oil No. 2 media were found to be actinomycetes, compared with <2% for the other media employed. It was also found that if sediment samples are frozen, a practice followed when laboratory facilities are not available in the field, a decrease in the total counts and in the actinomycete colony counts occurred. However, on a proportional basis, a slight increase in the percent actinomycetes was noted. A minimum of 21 days incubation time is recommended for recovery of actinomycetes. Also, the absence of NaCl from the actinomycete isolation media and incubation temperatures ≥15°C should give good recoveries of actinomycetes. A seasonal distribution of actinomycetes was noted for Chesapeake Bay, with maximal populations of actinomycetes observed in March and November. Actinomycetes were isolated in the ocean from depths ranging from 7 to 7,790 m. Greater numbers of actinomycetes were isolated using an incubation temperature of 25°C for the estuarine stations and 15°C for the deep-ocean stations. Greater numbers of actinomycetes were associated with polluted environments close to shore.