外源降解菌对黄麻根区净化能力的生物强化作用

通过原生质体电融合得到经EGFP标记的外源细菌(蒽高效降解菌An和表面活性剂产生菌P)与黄麻根际优势菌融合的2株融合子Tu-An与融合子Tu-P,然后将两种融合子以及出发菌株分别定殖到播种了黄麻(Corchoruscapsulari)的蒽污染土壤中,对不同污染物浓度下的细菌定殖、植物生长及蒽降解做了初步研究.研究表明,在相同的初始接种量下,融合子的定殖数量明显高于出发菌株;在两种融合子共存的条件下,定殖数量也略高于单一融合子的定殖数量.在接种外源菌的土壤中,植物获得了更好的生长条件,得以良好生长;而没有投加降解菌的组别中,黄麻的生长明显受到了较严重的抑制.投加外源降解菌可以促进生物降解,达到生物强化的目的.实验研究说明,把外源降解菌投加到污染土壤中进行生物强化修复是可行的.图3表2参20     

luxAB基因标记甲基对硫磷降解菌DLL—1在土壤和植株根部的生态行为研究

发光酶标记是1种有效的跟踪微生物在生态环境中动态行为的技术手段。采用luxAB基因标记技术对甲基对硫磷降解菌DLL-1在土壤中的分布和植株内的定殖情况进行了研究。结果表明，DLL-1可以较长时间的在植株根际定殖，30d后仍可用X-感光片检测到菌体的存在，而根际外未检测到DLL-1。植株根剖开后在培养基上培养24h后进行X-光片曝光，发现DLL-1能够进入植株内并定殖。菌株回收后采用测定其农药降解活力和检查质粒图谱2种方法证实，所观测的回收菌株就是接种的DLL-1菌株。     

烟区烟草根际与非根际土壤微生物的生态因子作用分析

烟草根际和非根际土壤的理化性质、微生物区系和土壤酶之间的相互关系尚缺乏系统研究。对南阳烟区6种土壤包括黄褐土和黄棕壤等共13个取样点的烟草根际和非根际土壤的分析表明,根际与非根际微生物之间没有对应相关关系。根际土壤真菌数与解钾菌数、硝化细菌数显著正相关;非根际土壤荧光假单胞菌数与细菌芽孢数极显著正相关,氨化细菌数与放线菌数显著负相关。与土壤容重和空隙度显著相关的仅有根际真菌数(正相关)。与土壤全氮呈显著正相关的分别有根际荧光假单胞菌、纤维素分解菌(正相关)以及根际解磷菌和非根际真菌(负相关)。土壤全C与根际细菌总数显著负相关。土壤pH与非根际纤维素分解菌显著正相关。速效P与非根际放线菌数呈显著正相关。根际土壤蛋白酶活性与根际细菌总数极显著负相关。非根际土壤蛋白酶活性则分别与非根际放线菌和解钾菌显著正相关。根际土壤脲酶活性分别与根际真菌、解磷菌显著正相关,非根际脲酶活性则与非根际纤维分解菌显著正相关。非根际土壤过氧化氢酶活性与非根际细菌总数显著正相关。     

luxAB基因标记甲基对硫磷降解菌DLL-1在土壤和植株根部的生态行为研究

发光酶标记是 1种有效的跟踪微生物在生态环境中动态行为的技术手段。采用luxAB基因标记技术对甲基对硫磷降解菌DLL - 1在土壤中的分布和植株内的定殖情况进行了研究。结果表明 ,DLL - 1可以较长时间的在植株根际定殖 ,3 0d后仍可用X -感光片检测到菌体的存在 ,而根际外未检测到DLL - 1。植株根剖开后在培养基上培养 2 4h后进行X -光片曝光 ,发现DLL - 1能够进入植株根内并定殖。菌株回收后采用测定其农药降解活力和检查质粒图谱 2种方法证实 ,所观测的回收菌株就是接种的DLL - 1菌株     

不同河岸带植物根际丁草胺降解特性差异及其微生物学机制

以根际袋盆栽方法,研究了芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania aquatia)、菖蒲(Acorus calamus Linn)三种典型河岸带植物根际丁草胺降解特征的差异,并从微生物学角度探讨了可能的机制.结果表明,与非根际相比较,不同河岸带植物根际对土壤中丁草胺降解有显著的增强效应.不同河岸带植物对丁草胺的降解效果存在显著差异,降解效果由大到小的次序为:菖蒲,芦苇,茭白.芦苇、茭白、菖蒲根际丁草胺降解速率常数依次分别为0.0606、0.0500、0.0680.在丁草胺作用下,不同河岸带植物根际与非根际土壤关键酶的活性和微生物特征存在明显差异.丁草胺对几种植物根际与非根际脱氢酶与脲酶都有不同程度的激活,但随后抑制并趋于正常水平,而磷酸酶则基本上影响不明显.同期根际的酶活性要比非根际的高.丁草胺作用后,对土壤细菌及真菌有明显的抑制作用,但对放线菌的数量影响不大.与芦苇和茭白相比,菖蒲根际土壤酶活性和微生物数量明显更高,说明该植物对土壤中丁草胺污染具有较好的缓冲作用,从而大大提高了丁草胺的微生物降解的增强效应.     

根际土壤中DDTs的残留与转化

通过根垫法研究DDT的五种异构体p,p‘-DDE,o,p’-DDD,p,p‘-DDD,o,p‘-DDT,p,p‘-DDT在小麦根际土壤和非根际土壤中的残留量以及DDT,DDD和DDE之间的转化．结果发现,在40d试验期间内,DDT发生缓慢降解,根际土壤中的降解略快于非根际土壤,且差别主要表现在生成DDD的厌氧过程方面．此外,根际土壤中五种DDT的异构体的可提取残留都高于非根际土壤,说明该农药的锁定过程在根际环境相对较弱．     

根际促生菌影响植物吸收和转运重金属的研究进展

土壤重金属污染对生态环境和人类健康造成严重危害,使得土壤重金属污染修复成为全球关注的研究热点之一。根际土壤中存在着数量和种类丰富的微生物种群,是根际环境中最重要的生物因素。重金属污染土壤中根际微生物与植物根系以及土壤形成特殊根际微环境,影响植物重金吸收、转运过程。根际促生菌通过产生植物生长激素类物质促进植物生长,改变根际微环境中重金属元素生物有效性,增加修复植物重金属吸收量,强化重金属污染土壤植物修复效率。近年来,根际促生菌强化重金属污染土壤植物修复效率相关研究文献数量迅速增加,最新研究成果表明:根际促生菌通过菌体表面活性基团吸附,诱导植物系统抗性(ISR),激活植物抗氧化酶活性,分泌高亲和性铁载体(Siderophores)增加根际铁供给量,竞争性抑制重金属元素的根系吸收,改变植物重金属的吸收、转运及胞内分布过程,抑制重金属元素向植物地上部分转运,同时增加农作物产量。文章对根际促生菌影响植物重金属吸收﹑转运最新研究进展进行综述,提出根际促生菌原位定殖,重金属元素亚细胞分布和重金属吸收、转运分子调控机制等方面的深入研究,将有助于进一步阐明重金属污染土壤植物根际促生菌-植物相互作用机制。通过根际促生菌调控农作物可食部分重金属的累积量,为实现中低污染农田安全生产与修复研究提供新思路。     

两种野生食用菌对土壤重金属的富集特征研究

野生食用菌具有富集重金属的能力,据调查研究云南省的部分野生食用菌有重金属超标的情况,探讨野生食用菌对重金属的富集具有迫切意义。本文以鸡枞菌(Termitomyces albuminosus)和珊瑚菌(Ramaria botrytoides)为研究对象,采用ICP-MS测定鸡枞菌和珊瑚菌中Cu、Zn、Cd和Pb的含量,以及野生菌根际土壤和非根际土中重金属的总量和有效态含量。在此基础上,计算了两种野生食用菌根际与非根际土壤中重金属总量的比值,根际与非根际土壤中重金属有效态比值,以及鸡枞菌和珊瑚菌对土壤中重金属富集系数,还探讨了鸡枞菌、珊瑚菌重金属含量与根际土壤重金属总量的相关性。研究结果表明,(1)两种野生食用菌根际与非根际土壤中重金属总量的比值大于1。在鸡枞菌根际/非根际土壤中重金属含量比值高低顺序为:CdPbZnCu,珊瑚菌根际/非根际土壤中重金属含量比值高低顺序为:ZnCdPbCu。(2)根际与非根际土壤中重金属有效态比值总体上大于1。由以上两点可见,鸡枞菌、珊瑚菌根系微环境有利于重金属元素(Cu、Zn、Cd、Pb)的富集。(3)鸡枞菌对Cd、Cu、Zn的BCF(Bioaccumulation factor,BCF)大于1,而珊瑚菌对Cd、Cu、Zn的BCF小于1。鸡枞菌和珊瑚菌对Cd、Cu和Zn的富集能力存在差异。鸡枞菌对重金属富集与根际土壤重金属含量无显著相关性,珊瑚菌对Cu的富集与根际土壤中的Cu呈显著正相关。对野生食用菌进行富集差异研究有利于合理利用云南野生食用菌资源,以及野生食用菌根际效应研究将为野生食用菌生长土壤的重金属环境风险评价提供依据。     

土壤多环芳烃污染根际修复研究进展

多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物,具“三致性”、难降解性,在土壤环境中不断积累,严重危害着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。修复土壤多环芳烃污染已成为研究的焦点。根际修复是利用植物-微生物和根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术,是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。对国内外学者近年来在土壤多环芳烃污染根际修复的效果、根际修复机理和根际修复的影响因素方面的研究进展作了较系统的综述,并分别分析了单作体系、混作体系、多进程根际修复系统和接种植物生长促进菌根际修复系统对土壤多环芳烃的修复效果。指出根际环境对PAHs的修复主要有3种机制:根系直接吸收和代谢PAHs;植物根系释放酶和分泌物去除PAHs,增加根际微生物数量,提高其活性,强化微生物群体降解PAHs。并讨论了影响根际修复PAHs的环境因素如植物、土壤类型、PAHs理化性质、菌根真菌以及表面活性剂等。植物-表面活性剂结合的根际修复技术、PAHs胁迫下根际的动态调节过程、运用分子生物学技术并结合植物根分泌物的特异性筛选高效修复植物以及植物富集的PAHs代谢产物进行跟踪与风险评价将成为未来研究的主流。     

多环芳烃降解菌ZL5分离鉴定及其降解质粒

通过选择性富集培养，从辽河油田石油污染土壤中分离到一株多环芳烃(PAHs)降解菌ZL5．它能以菲和芘为唯一碳源生长，但是不能利用萘．16S rDNA核苷酸序列分析结果表明，ZL5属于变形细菌α亚类中的鞘氨醇单胞菌属．该菌株含有一个大小约为60kb的质粒．丝裂霉素C消除实验表明，随着质粒的丢失，菌株利用菲和芘的能力也丧失．用电转化和氯化铷转化法分别将菌株ZL5的质粒导人大肠杆菌JM109和DH5α中，随着质粒的获得，这些转化子获得了降解菲和芘的能力．本研究结果表明，鞘氨醇单胞菌ZL5降解PAHs的功能和质粒有关。     

耐低温混菌降解苯系物的特性及菌种鉴定研究

以吉化双苯厂被硝基苯、苯系物（BTEX）污染的土壤为菌源,经过筛选驯化得到一组在低温条件（10℃）下可降解苯系物（BTEX）的混菌。室内研究表明,在10℃,pH=6.8,苯系物（BTEX）总质量浓度200mg·L^-1的条件下,84h后该菌对苯、甲苯、乙苯、二甲苯的降解率依次为93.2%、95.6%、91%、88.4%、对6种质量浓度的苯系物（BTEX）污染物中最难降解的苯进行降解动力学曲线模拟,当苯质量浓度小于17.48mg·L-1时,降解符合一级降解动力学,当苯的质量浓度为17.48～195.30mg·L^-1时,降解符合零级降解动力学、该混菌降解效果稳定、适应环境能力强,经80次传代后仍能保持良好的降解效果,且在6个不同地区含有不同背景组成的地下水中降解效果稳定、应用Biolog细菌自动鉴定系统和16SrDNA序列分析方法对降解率较高的3株菌B2、B4、B6作菌种鉴定,B2为嗜麦芽糖寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）,B4为斑生假单胞菌（Pseudomonas maculicola）,B6为多刺假单胞菌（Pseudomonas spinosa）。     

一株能产生聚乙烯醇降解酶的委内瑞拉链霉菌

以聚乙烯醇(PVA)为唯一碳源,从土壤中筛选到1株能产生胞外PVA降解酶的放线菌GY1.根据扩增出的该菌株的16SrDNA全序列在GenBank中的比较结果,结合生理生化实验、细胞化学成分及菌落形态分析,确定该菌为委内瑞拉链霉菌(Stretopmycesvenezuelae).GY1菌株以PVA为唯一碳源时,产生的PVA降解酶活性达到120UL-1,是以葡萄糖或可溶性淀粉为唯一碳源时的10倍.当在PVA培养基中添加1gL-1至3gL-1的葡萄糖时,该菌株细胞量和PVA降解酶总酶活随着葡萄糖添加量的增加而增加,最大细胞量是未添加葡萄糖时的2.4倍,最高总酶活是未添加葡萄糖时的2.6倍,而单位质量细胞产生PVA降解酶的能力提高不大.但当添加的葡萄糖浓度从3gL-1增至10gL-1时,总酶活随着细胞量的增加出现下降趋势,同时单位质量细胞产生PVA降解酶的能力也大大降低.在相同PVA聚合度下,高醇解度PVA比低醇解度PVA更有利于GY1菌株的生长及产生PVA降解酶.图5表1参16     

不同栽杉代数根际土壤肥力及生物学特性变化

通过对位于南平溪后安曹下和邓窠２９ａ龄１代、２代、３代实生杉木的根际养分、微生物、酶及生化活性的为期２ａ的研究,结果表明：随杉木连栽代数增加,根际微域土壤酸化趋势增强,有机质和全氮沉积量下降,速效性养分亏缺程度减弱,根际土壤中三大类微生物所占的比例发生一定的变化,真菌和放线菌所占比例增加,细菌所占比例减少,生理类群数量下降,除接触酶活性变化不大外,其它土壤酶和生化活性均有明显下降,体现了杉木多代连栽根际土壤的基本特征;亦是杉木连栽导致地力衰退重要原因之一     

一株菲降解菌的特性及相关降解基因的克隆

从石油污染土壤中分离到一株菲降解菌2F5-2.根据该菌株生理生化特征和16S rDNA序列相似性分析,将其初步鉴定为鞘氨醇杆菌属(Sphingobium sp.).该菌株在10 h内对100 mg/L的菲的降解率为100%.降解菲的最适温度为30℃,最适pH为7.对降解途径的初步研究显示,该菌株通过水杨酸途径降解菲.克隆了编码芳香烃双加氧酶α亚基的基因phdA,它与菌株Sphingomonas sp.P2、Sphingobium yanoikuyae B1、Sphingomonas sp.ZP1中phdA的同源性分别为97.9%、98%和100%,表明该基因具有保守性.图6参16     

长链烷烃降解菌alkB片段的分离和鉴定

分离并鉴定了长链烷烃降解菌Pseudomonasaeruginosa1785和P.marginata766烃羟化酶基因alkB片段.根据烃羟化酶的保守氨基酸序列,设计兼并引物,扩增P.aeruginosa1785和P.marginata766的alkB片段,获得了目标产物.经DNA测序和氨基酸序列分析,证实目标片段编码的肽段含有烃羟化酶的特征基序.由此确认采用该方法分离到了长链烷烃降解基因的alkB同源体片段.DNA序列比对结果表明,P.aeruginosa1785和P.marginata766的alkB片段与P.aeruginosaPAO1的alkB1和alkB2的相似性分别达到95.7%和94.8%.这些alkB片段可用于分析烃降解微生物群落结构.图3表2参11     

Field tests to study the dynamics of weed inhibition of allelopathic rice and microbial physiological traits of rice rhizospheric soils北大核心CSCD

The weed inhibition of allelopathic rice PI312777 and nonallelopathic rice Lemont, allelopathic potential of rice rhizospheric soils, as well as the microbial physiological traits of rice rhizospheric soils, were studied by field tests after weedremoving and weed treatments. The results showed that the inhibitory rate of PI312777 at the 7-leaf stage on paddy weeds was 85.82%. Results of the Soil-Agar Sandwich method revealed that the allelopathic potential of PI312777 rhizospheric soils on the inhibitory rate of plant dry weight of barnyard grass was significantly higher at the 5-leaf stage than that at the 3-leaf stage, and increased by 20.16% from the 3-leaf stage to the 5-leaf stage after weed treatment. When at the same leaf stage, the soil microbe biomass carbon and soil respiration, the number of soil bacteria, and activity of soil enzymes (urease, protease, and sucrase) were significantly higher in PI312777 rhizospheric soils than in Lemont rhizospheric soils; they were also higher after the weed-removing treatment than after weed treatment. The largest increase of soil allelopathic potentials and soil microbial physiological indexes in PI312777 rhizospheric soils appeared from the 3-leaf stage to the 5-leaf stage. In case of weed treatment, the allelopathic potential of PI312777 rhizospheric soils on the soil microbe biomass carbon, soil respiration, the number of soil bacteria, activity of urease, activity of protease, and activity of sucrase increased by 53.11%, 51.56%, 38.97%, 44.83%, 60.00%, and 41.92%, respectively, from the 3-leaf stage to the 5-leaf stage. These results indicated that rice allelopathy had a close relationship with the activity of rhizospheric soils. Rice allelochemicals lead to the change of soil microbes; rice allelopathy is a process based on plant-soil interaction. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

五氯酚(PCP)高效降解菌Psendomonas sp.CS5的研究

从曾受五氯酚(pentachlorophenol，简称PCP，下同)污染废水的活性污泥中，经驯化富集和分离筛选获得一株PCP降解菌，菌号为CS-W-98-5.在24h内该菌降解w(PCP)=400×10     

耐热石油烃降解混合菌的筛选及其群落结构分析

对克拉玛依采集的部分石油污染土壤进行了筛选,得到了5组石油烃高效降解混合菌,其中混合菌KL9-1在45℃的条件下,通过7 d的降解,稀油的降解率达到43.27%,稠油的降解率达到20.09%。混合菌KL9-1经过多次分离纯化后,获得3株具有石油烃降解能力的优势单菌,3株单菌对稀油的降解率都在30%以上。结合分离单菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定KL9-1-1为Pseudomonas putida,KL9-1-2和KL9-1-3为Pseudomonas sp.。     

原生质体电诱导融合构建去除重金属的高效菌

研究了采用原生质体电融合技术构建高效的重金属去除菌;对影响电融合效率的几个参数,以及融合子的生长条件、除铬性能和遗传稳定性等方面进行了考察;确定了进行电融合的最佳条件,并选出 1株最好的融合株R32. 实验结果表明:R32不论是在处理低浓度还是高浓度的铬液时,其去除率和还原率都明显高于 2株亲本菌,处理低浓度含铬废水时,去除率和还原率可达到 100%;处理高浓度含铬废水(200mgL-1 )时,还原率仍可达 50%以上. 经过多次传代后,R32的除铬能力保持稳定. 当投菌量>10gL-1 (湿重)时,其去除率和还原率都在 80%以上. 正交实验结果显示,pH和Cu2 浓度对R32的生长影响都不大,这些特点都有利于R32在实际含铬废水处理中的应用. 图 4表 3参 14