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)     

尾菜中一株抗生素和铅交叉抗性乳酸菌的筛选及抗性特征

为探究尾菜表面附着的乳酸菌在重金属和抗生素协同选择下的抗性能力,以青菜尾菜为原料评价尾菜表面乳酸菌的环境安全性.通过纯培养方法对青菜尾菜中的乳酸菌进行分离,并对分离菌株进行庆大霉素、土霉素、环丙沙星、氯霉素、青霉素及磺胺间甲氧嘧啶和铅离子(Pb~(2+))的抗性能力测定.结果显示,从青菜尾菜中分离得到50株乳酸菌,有15株对上述供测抗生素均表现出抗性,10株对Pb~(2+)有抗性.其中菌株Lab99对Pb~(2+)的最低抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)值达到6 000 mg/L,对庆大霉素、青霉素和磺胺间甲氧嘧啶的MIC值均达到320 mg/L以上.另外,该菌株对Pb~(2+)和庆大霉素、磺胺间甲氧嘧啶、土霉素、氯霉素均具有交叉抗性.系统发育分析显示该菌在分类属于粪肠球菌(Enterococcus faecium).本研究表明青菜尾菜上具有对Pb~(2+)和抗生素有交叉抗性的乳酸菌菌株,结果可为重金属和抗生素交叉污染的环境修复治理提供科学依据.(图4表2参38)     

不同生境产脂肪酶菌株的筛选及多样性

为发掘不同特性脂肪酶微生物资源,采用纯培养方法从青海高寒草地、雅安山区、成都平原分离得到产脂肪酶菌株54株.通过对菌株的DNA进行ERIC-PCR指纹图谱分析,按聚类树划分为5个操作分类单元.16S rDNA序列测定和聚类分析显示,分离菌株分布于芽孢杆菌属(Bacillus)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠杆菌属(Enterobacter).多样性分析表明,与青海高寒草地、雅安山区相比,成都平原产脂肪酶菌株遗传多样性更为丰富.在54株菌中都出现了300 bp和1 300 bp两个特异且稳定出现的条带,这两个特异条带可能是产脂肪酶菌株的SCAR标记条带.     

美洲大蠊可培养真菌多样性

为了解养殖环境下美洲大蠊携带真菌情况、促进其饲养和利用中真菌的卫生安全防控,以饲养和野生样品为材料,分离培养其体表和体内真菌,基于菌落形态,通过ITS rDNA片段测序和聚类分析进行菌种鉴定,并分析不同环境下美洲大蠊体表和体内真菌多样性和相似性.研究共分离鉴定211个菌株,划分为63个OTUs,至少隶属45属27科18目,以子囊菌门和担子菌门为主,其中酵母菌占绝对优势(76.8%),丝状真菌占分离菌株的23.2%.野生环境下美洲大蠊的真菌数量和多样性(131株,Shannon-Wiener指数H=3.391)均高于饲养环境(80株,H=3.140),二者物种相似度较低(Sorenson系数为0.3421);无论饲养还是野生其体表真菌数量和多样性均高于体内,体内真菌物种半数以上(饲养61.1%,野生57.9%)在体表同时检出,其中假丝酵母属、链状假丝酵母、尼泊尔德巴利酵母和哈萨克斯坦酵母属4个类群分布最广,在饲养和野生美洲大蠊的体表和体内均有检出.上述结果表明,美洲大蠊携带真菌与其生长环境具有相关性,控制饲养环境可降低虫体带菌数量;野生和饲养美洲大蠊体表体内均检出多种与条件致病菌和产毒真菌相关的物种,开发利用时应加以重视.(图4表3参37)     

产类胡萝卜素菌株的筛选及其培养条件初探

从土壤、植物落花、细菌污染的组织培养二三角瓶里的培养基上及被细菌污染的LB琼脂平板上分离筛选出十几株产类胡萝卜素的菌株，其中从污染的LB琼脂平板上分离的一株菌落颜色为黄色的菌株PBH，分类鉴定为库特氏菌属(Kurthia sp.)．菌株在以葡萄糖为碳源，添加番茄汁(3．6mL／L)、芝麻油(1．6mL／L)、Na2CO3(6g/L)和磷酸缓冲盐的液体培养基中28℃振荡培养5d，每mL培养液细胞生物量湿重达到65．57mg，类胡萝卜素产量达到9．896μg，菌体每g湿重细胞胡萝卜素含量为150．9μg．图10参13     

四川昭觉县鸟类多样性及分布

2020年1、5、8、10月采用固定样线法对凉山地区昭觉县鸟类多样性进行野外调查,共记录鸟类11目38科107种;其中,东洋界物种69种,古北界物种28种,广布种10种;留鸟76种,夏候鸟24种,冬候鸟3种,旅鸟4种;国家Ⅱ级重点保护野生鸟类6种;《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录Ⅱ鸟类4种;中国特有种4种。从季节上看,夏季鸟类物种丰富度最高,但秋季鸟类多度最高,冬季物种丰富度与多度均最低;各季节均有优势种,夏季与秋季鸟类物种相似性最高。区域内9种生境中,针叶林鸟类物种数最多,灌丛鸟类多度最大,其中,针叶林与常绿和落叶阔叶混交林鸟类相似度最高。鸟类物种丰富度与多度最大值均出现在海拔2 100～2 400 m处,最小值均出现在海拔3 300～3 600 m处;海拔2 100～2 400 m与海拔2 400～2 700 m处物种相似性最高。该研究进一步丰富了凉山山系鸟类多样性本底资料。     

基于高通量测序技术的铬污染农田土壤菌群多样性及修复菌株的筛选

菌种资源筛选是铬污染土壤生物修复的基础.以铬污染农田土壤为研究对象,采用高通量测序方法分析土壤细菌多样性特征,并根据多样性分析结果,采用选择性培养基和培养方法快速筛选对铬具有适应性和去除能力的细菌,以寻找能在铬污染农田土壤原位修复中具有较大应用潜力的菌种资源.结果显示:受铬污染的土壤细菌群落丰富度和多样性均低于未受铬污染土壤.门水平上,铬污染土壤中放线菌门(Actinobacteria)细菌丰度显著高于未受铬污染的土壤,是两种生境丰度差异最大的门.属水平上,芽孢杆菌属(Bacillus)是铬污染土壤中丰度最高的优势属,显著高于未受铬污染的土壤.从铬污染土壤中共分离到6株能够耐受1 000μg/mL铬的细菌. 6株菌都具有一定的六价铬Cr(VI)去除能力,其中Cr1、Cr3和Cr8能在72 h内将500μg/mL铬培养基中的Cr(VI)全部去除,Cr8能在72 h内将1 000μg/mL铬培养基中的Cr(VI)去除61.2%. 16S rDNA测序结果表明,6株菌中有5株属于厚壁菌门芽孢杆菌属,1株属于放线菌门纤维微菌属(Cellulosimicrobium).结合菌体及菌落形态特征和序列分析结果,铬去除能力最高的Cr8菌可初步被确定为C. aquatile.本研究表明铬污染降低土壤中细菌多样性,根据高通量测序结果有选择性地快速筛选铬污染修复菌株具有可行性,Cr8菌是国内首次分离到的具有铬污染修复功能的纤维微菌属菌株.(图11表5参40)     

不对称还原丙酮酸乙酯菌株的筛选及鉴定

以丙酮酸乙酯为底物,从成都某化工厂污水池及其附近土壤中分离到36株可将丙酮酸乙酯不对称还原成(S)-乳酸乙酯的菌株.经过多次复筛,最终获得了一株具有较高催化活性的酵母菌BTY18-6.在以该菌株静息细胞为催化剂,催化不对称还原丙酮酸乙酯合成(S)-乳酸乙酯的反应中,底物浓度为60 mmol/L时,底物转化率为86.9%,产物(S)-乳酸乙酯的ee值为88.7%.通过对其形态学、生理生化特征及其26S rDNA Dl/D2区域的分析表明,BTY18-6为胶红酵母.     

高效转化胆固醇菌株的筛选、鉴定及转化条件优化

胆固醇由甾体母核和侧链构成,是一种新的甾体资源.以胆固醇为唯一碳源的选择培养基,利用富集培养法从土壤中筛选出一株细菌,编号5901.该菌能够快速高效转化胆固醇,专一性生成4-胆甾烯-3-酮.经形态学观察和16S rDNA序列比对分析,该菌株为Rhodococcus sp.该菌株转化胆固醇的最优条件为:生长温度和转化温度均为30℃,初始pH 8.0.胆固醇质量浓度为5 g/L,反应24 h后,胆固醇转化率为95%.本研究表明,590 1菌株较之前报道的菌株,底物浓度高,转化速率快,也可以催化其它甾体化合物的3β-羟基氧化和5位双键位移反应,具有潜在的研究和应用价值.     

一株产耐热纤维素酶菌株的筛选及酶学性质

采用纤维素刚果红平板法从大田蘑菇种植场建堆的稻草样中分离得到了1株能产具有较好温度耐受性和pH稳定性的纤维素酶的放线菌DY3.综合形态、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,将其初步鉴定为嗜热裂孢菌(Thermobifida fusca).对该菌所产纤维素酶的性质研究表明:最适催化温度为65℃,在70℃保温60 min后仍有75%以上的活力;最适催化pH为7.5,在pH 5.5～10.0之间该酶的稳定性较好,pH 10.0的条件下仍有80%的活力;最适作用底物是羧甲基纤维素钠.研究可为木质纤维素的生物预处理提供一定参考价值.     

高产脂肪酶菌株的筛选鉴定及酶学、转酯特性

从自然环境中筛选水解酶活高且酶学、转酯特性优良的产脂肪酶菌株,对脂肪酶工业化发酵生产及生物柴油制备的研究具有重要意义.采用罗丹明B平板初筛和摇瓶发酵复筛法,从70份含油脂丰富的样品中筛选产脂肪酶酶活较高的菌株进行16S rRNA鉴定,研究其酶学性质;用大孔树脂固定酶,在无溶剂体系中催化橄榄油制备生物柴油,研究其转酯特性.结果筛选到一株高产脂肪酶的菌株WZ10-3,通过p-NPP法测得其初始酶活为78.68 U/mL,经16S rRNA鉴定属于伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.),与B.stabilis同源性达到99%.该菌在发酵48 h时达到产酶高峰,所产脂肪酶的最适作用温度为50℃,最适作用pH为7.0,70℃下的半衰期可达1 h,pH为7-9时稳定性良好.以大孔树脂NKA-9和HPD600为载体制备的2种固定化脂肪酶,催化橄榄油生产生物柴油的转酯率均可达到97%.综合表明,菌株WZ10-3脂肪酶的初始水解酶活高于大多数野生脂肪酶,热稳定性好且转酯特性优良,有很好的后续研究价值.图7表3参25     

烷烃降解菌的筛选、鉴定及优势菌株的降解特性

以正庚烷为唯一碳源,从长期受到石油污染的土壤中筛选获得可利用正庚烷的微生物14株.通过形态观察和16S rDNA序列比对,鉴定G2、G9、G14为红球菌属,G3、G27为人苍白杆菌属,G4、G7为芽孢杆菌属,G5、G10、G15、G25为节杆菌属,G16为缺陷短波单胞菌,G17、G22为嗜麦芽寡养单胞菌属.通过考察其降解烷烃的能力,确定Rhodococcus sp.G2为烷烃降解优势菌株.该菌株可代谢庚烷获得最大菌体浓度D600 nm=7.51.同时该菌对不同碳链长度的烷烃,如十二烷、十六烷、煤油和二甲苯均具有较强的降解能力,以十二烷为碳源的最大比生长速率为0.37 h-1,最高菌体浓度为D600 nm=12.00,在正十六烷中生长,最大比生长速率为0.23 h-1,在煤油中生长,最大比生长速率为0.14 h-1,在以二甲苯为唯一碳源时,D600 nm也可达到1.00左右.研究表明该菌株对于石油污染土壤的生物修复有很大的应用前景.图6表2参9     

杭州市郊菜区大气及蔬菜中氟化物的含量和分布

本文分析调查了杭州市郊菜区大气及一些主要蔬菜中氟化物的含量及分布，并对蔬菜中氟化物含量与大气氟污染的关系进行了相关分析。结果表明，杭州市郊菜区个别蔬菜中氟化物含量已超过有关标准，这主要与工业污染源的分布有关；蔬菜中氟化物含量与大气氟浓度之间存在着明显的相关关系。     

产氢光合细菌的分离鉴定及高产氢菌株的筛选

利用特殊培养基从光照充裕、有机质含量高的污水沟、稻田淤泥中富集培养得到光合细菌优势菌种,采用梯度稀释法,通过双层固体平板进行分离和纯化,得到4株具有产氢性能的光合细菌菌株,按照<伯杰细菌鉴定手册>(第8版)关于光合细菌分类的方法进行生理生化特征鉴定,进行了16S rDNA的基因序列分析,并与NCBI上标准菌株基因序列进行比对,确定CQU-z、GLS-Z、CQK-Z、CJK-C的16S rDNA碱基长度分别为1 368 bp、1 453 bp、1 369 bp、1 432 bp,结果表明,这4株光合细菌菌株分别属于Rhodopseudomonas palustris和R.gelatinosa.同时通过光生物反应器进行产氢性能研究,表明光照条件为590 nm、6 000 lx时,菌种CQK-Z在连续62 h培养中总产氢量最高,为12.04mmol,相应的光化学效率和最大产氢速率分别为33.45%、1.84mmol L-1h-1.     

厌氧条件总磷还原为磷化氢种泥筛选及功能菌株鉴定

厌氧除磷是一种高效、节能、低耗的方法。获取经济、方便、高效的种泥是实现该方法的前提,种泥中产生磷化氢功能菌株的组成及特性是提高处理效能和开发新工艺的基础,目前此研究未见有关报道。本研究依据厌氧除磷理论,利用厌氧培养反应瓶、筛选培养基和微生物筛选、分离、鉴定的方法。以A2/O厌氧池、污泥浓缩池污泥、养殖场新鲜猪粪、鸡粪、牛粪及鸭粪为研究种泥,通过跟踪厌氧培养过程培养液中总磷的去除率和吸收液中磷化氢的生成量筛选出最佳种泥,并对最佳种泥的菌株进行筛选、分离和鉴定。结果表明,6种泥中鸡粪的厌氧除磷能力最强,鸭粪能力最弱,浓缩池中的污泥和猪粪次之,牛粪及厌氧池污泥有一定的作用。本试验条件下鸡粪是厌氧除磷的最佳种泥。经过3个周期的厌氧培养,6种泥培养液总磷的去除率和吸收液中磷化氢的含量随培养时间增长都有不同程度增加。鸡粪的最佳培养时间为5d。鸡粪培养液经21d培养后分离到1株芽孢杆菌属、1株假单胞菌属及2株肠杆菌科,明确了2株肠杆菌科中1株为埃希氏菌属另1株为柠檬酸杆菌属。     

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.     

高效絮凝剂产生菌的筛选及培养条件

从活性污泥中分离出36株菌株,培养、筛选得到具有絮凝活性的菌株9株,其中有一株絮凝活性较高,命名为B-8,同时考察了培养时间、温度、pH和碳源对絮凝效果的影响。结果表明,培养时间72h,最佳温度为37℃,pH为7.0,葡萄糖为最佳碳源时,该微生物所产生的絮凝剂的絮凝效果最好,絮凝率可达95.75%。     

石灰性土壤中高效解磷细菌菌株的分离、筛选及组合

对石灰性土壤样品进行了解磷细菌的分离和筛选,得到具有明显溶磷圈的解磷细菌71株.分析了菌株分泌磷酸酶、释放速效磷及pH降低等综合因素和特征,研究了菌株生长动态.最后筛选出解磷能力较强且无拮抗反应的6株解磷细菌,并将其组合成为解磷细菌菌群.图8表2参17     

天津某菜地土壤——蔬菜中硒与重金属含量特征及绿色富硒蔬菜筛选

本文以天津某蔬菜基地为研究对象,对基地土壤中硒与重金属元素含量进行了分析,并利用单因子评价法对土壤中重金属元素进行了评价.结果表明,蔬菜基地的土壤Se含量范围为0.71—1.23 mg·kg~(-1)(干重),平均含量为0.96 mg·kg~(-1),所有样品均达到富硒土壤(Se≥0.04 mg·kg~(-1))标准.但是蔬菜基地遭到重金属不同程度的污染,其中Hg、Zn和Cu的污染指数分别为1.24、1.02和1.23,污染程度均为轻度,而Cd的污染指数为2.26,达到中度污染.另外,对与土壤配套采集的青萝卜、圆白菜和菜花等20种蔬菜中的硒与重金属含量进行分析,结果表明该基地蔬菜的富硒(Se≥0.01 mg·kg~(-1))率达到90%.蔬菜中青萝卜1号(本地)、青萝卜2号(天津青萝卜)和青萝卜3号(津卫一号)的硒含量较高,含量分别为0.100、0.091、0.078 mg·kg~(-1)(鲜重),硒含量较低的蔬菜为油菜1号(金品一夏)、油菜2号(改良金品雨季)和小白菜2号(佳美),含量分别为0.007、0.007、0.009 mg·kg~(-1).每种蔬菜的Cd、Zn和Cu的含量均低于食品安全国家标准要求,但圆白菜1号(雅实绿)、圆白菜2号(珍美)、菜花1号(本地)和菜花2号(白雪)中的Hg含量分别为0.022、0.018、0.019、0.016 mg·kg~(-1),均超过食品安全标准限值.同时,健康风险评价结果显示,食用本基地圆白菜(雅实绿、珍美)、菜花(本地、白雪)和香菜(本地)对人体造成健康风险较大.综合各类分析评价结果,该基地生产的3种青萝卜(本地、天津青萝卜、津卫一号)均为绿色富硒蔬菜,建议当地农户多种植该类蔬菜.