污水灌溉对土壤重金属含量、酶活性和微生物类群分布的影响

以沈阳张士灌区长期污灌的农田土壤为对象,研究了土壤重金属、土壤酶活性、微生物生物量和种群分布特征,分析了土壤微生物参数与土壤重金属和土壤性质的相关关系.结果表明,虽然已停止污灌十余年,张士灌区农田土壤仍存在Cd、Zn、Cu等多种重金属污染.土壤Cd污染最严重,含量达1.75～3.89 mg·kg-1.土壤耕作层(0～30cm)Zn、Cu、Pb总含量随土层深度增加逐渐减少,而Cd元素的垂直分布呈向下迁移的趋势.Cd、Zn、Cu、Pb等4种重金属含量水平分布特征相似,均为1号样地＞2号样地＞3号样地＞4号样地.相关性分析表明,张士灌区土壤酶活性、微生物生物量和种群分布受重金属污染和土壤养分的影响,土壤养分含量(有机碳、N、P、K)对微生物的正面效应大于重金属对微生物的负面效应.土壤全量Cd和速效K对微生物参数的影响最为明显,Cd含量与多酚氧化酶活性和微生物生物量(Cmic)呈极显著负相关,与纤维素酶活性呈极显著正相关(P＜0 01),速效K含量与多酚氧化酶活性、微生物生物量以及可培养微生物种群数量均呈极显著正相关(P＜0.01).     

植物根瘤内痕量Frankia DNA的提取及鉴定

建立了一种简捷、快速植物根瘤内痕量Frankia DNA的提取方法，即采集自然态下根瘤，剥离瘤瓣，取瘤瓣尖经液氮研主民粉末，以20g/L CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）消化胞壁，然后以d=5-10μm的石英粉吸附DNA，再以无菌去离子蒸馏水释放DNA，所获DNA产率及纯度较酚／氯仿法好。经对辽宁沙棘、色赤杨根瘤的瘤内痕量Frankia DNA及体外培养的9种Frankia菌株DNA分纯，并用于酶切及PCR，获满意结果。图3参12     

慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)聚羟丁酸合成酶基因(phbC)突变体的构建及其特性

通过转座子Tn5诱变和同源重组，构建了Bradyrhizobium japonicum USDA110聚羟丁酸合成酶基因(phbC)突变体．序列测定确定了转座子插入的精确位置，所获得的4个转座子诱变的质粒其Tn5插在phbC基因内两个相距仅9bp的位点．被Southern和PCR证实的突变体菌株仍能产生相当于野生型菌株12．97％—25．10％的PHB，并且在突变体和野生型菌株总DNA杂交图上都呈现出一条约5kb的阳性带，推测在B.japonicum基因组中存在不止一个聚羟丁酸合成酶基因．图3表4参17     

一种提取氧化葡萄糖酸杆菌山梨糖脱氢酶的简单方法

利用表面活性剂TritonX-100建立一种提取和测定氧化葡萄糖酸杆菌（Gluconobacter oxydans)L-山梨糖脱氢酶（L-sorbose dehydrogenaseSDH)活性的简便方法，最适提取条件为：TritonX-100浓度ψ（Triton)/%=0.3。提取温度θ=4℃，处理时间t/h=6-10h；用于提取的菌悬液D550nm范围0.090-0.252。该方法提取效率为细胞碎片法的97.83%。图2表2参7     

非营养缺陷型原生质体融合选育角蛋白酶生产菌

以两性霉素B抗性作为标记,通过单株灭活,进行栖土曲霉种内非营养缺陷型原生质体融合.在40%的PEG(Mr＝6000)促融下,融合频率为1.62×10-5.连续传接10代后,获得稳定的融合子.对孢子体积、核DNA含量、生长速度进行了测定,并利用RAPD技术分析比较了亲本及融合子的基因组DNA指纹多态性,证明融合子为杂合二倍体,产角蛋白酶活力较亲本显著提高.图3表4参17     

Vc二步发酵离体实验系统的建立

以氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合培养物的无细胞抽提液为基本反应液，在试管中建立了Vc二步发酵离体实验系统，将底物山梨糖加入反应体系后在pH7．0，35℃下保温24h，2－酮基－L－古龙酸生成，加入巨大芽孢杆菌胞外活性物质对离体系统的产酸没有影响，一定量的L－山梨糖脱氢酶可促进产酸，试验了pH、θ／℃、金属离子、电子受体、去污剂等对该系统产酸的影响，并就其作用机理进行了探讨，结果表明离体系统产酸的最适pH和θ／℃分别是8和．40℃，Fe^3 促进产酸，Co^2 抑制产酸2，6－二氯酚定酚作为电子受体促进细胞膜组分产酸，但对细胞质组分没有影响，Triton X-100和Tween80抑制产酸。     

慢生大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)聚羟丁酸合成酶基因(phbC)的克隆和序列测定

以苜蓿根瘤菌Rm1021的phaC基因突变体菌株Rm11144 (phaCTn5-233)为受体菌,通过功能互补,成功地从构建的Bradyrhizobium japonicum USDA110基因文库中,筛查到能与Rm11144互补,使之恢复在以乙酰乙酸为唯一碳源的M9培养基(M9-AA)平板上5 d形成明显可见菌落,以及在MOPS平板上形成粘液型菌落的表型的重组粘粒pDC2; 经证实,该粘粒带有phbC基因.完成了该基因的全序列测定并已在GenBank登记,登记号为AY077580.B.japonicum phbC基因由1803碱基对组成,GC含量61.8%,AT含量38.2%;编码600个氨基酸,Mr=66.95×103. 图3 表3 参13     

Vc二步发酵新菌系生长代谢的调节

研究了培养基和培养条件对新菌系大、小菌生长地代谢的影响。结果表明：培养基的碳源、葡萄糖/山梨糖浓度比、氮源、生长因子以及起始pH值、通气量等，可以有效地调节2-酮基-L-古龙酸的代谢产生数量，规范新菌系B529-Go.V.6的行为、生理状态，促进大小菌之间的协调，使其达到最佳状态。图2表6参5     

维生素C二步发酵中L-山梨糖脱氢酶的性质及作用

从氧化葡萄糖酸杆菌细胞质中分离纯化出L 山梨糖脱氢酶 (SDH) ,其分子量为 46× 10 3 ,表观分子量为 190× 10 3 ;在测试范围内 ,最适pH是 7.4,温度为 5 5℃ ,最稳定的 pH是 7.0 ,温度为 30℃以下 ;FeCl3 促进酶活 ,CoCl2 抑制酶活 .该酶活力与发酵产物 2 酮基 L 古龙酸的合成呈正相关 ;伴生菌促进产酸菌生长和代谢 ,并使该酶比活力增加 ,从而提高发酵系统中该酶的总活力 .图 11表 5参 9     

乙草胺、甲胺磷及组合对农田黑土细菌种群生长及多样性的毒性效应

应用传统及分子微生物生态学16S rDNA-PCR DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)等研究方法,分别对不同浓度乙草胺、甲胺磷及其乙草胺-甲胺磷二元组合胁迫下黑土中细菌活细胞数量(CFU Colony Forming Units)、种群丰富度(Richness)及其结构变化规律进行了研究.结果表明:单因子乙草胺及甲胺磷对细菌CFU产生急性毒性效应,但是长期毒性效应不显著;高浓度乙草胺-甲胺磷的二元组合对细菌CFU产生复合毒性效应,其对细菌CFU的复合抑制率明显高于相应组合中各单因子.乙草胺对可培养自生固氮菌表现出强烈刺激的作用,甲胺磷表现为严重抑制作用;而所有乙草胺-甲胺磷二元组合却对自生固氮菌CFU表现为复合毒性效应,其复合毒性明显高于相应组合中各单因子对自生固氮菌的毒性效应.应用16S rDNA-PCR DGGE技术研究结果显示:乙草胺、甲胺磷及乙草胺-甲胺磷组合不同程度地降低了黑土中细菌种群在分子水平上的丰富度,并使其种群组成和结构均发生了显著变化.