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     

一株耐盐嗜热菌Aneurinibacillus thermoaerophilus H7的分离及其油脂降解特性

针对高盐、高油餐厨垃圾高温堆肥功能菌株缺乏的问题,以大豆油为唯一碳源,通过测定生物量、脂肪酶活性和油脂降解率,从餐厨垃圾堆积处的土壤样品中分离筛选出一株嗜热油脂降解菌H7.通过形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析,对筛选的菌株进行鉴定,考察其耐盐能力、油脂降解和生长特性.结果表明,菌株H7为嗜热嗜气解硫胺素...     

梧县药用野生稻内生固氮菌分离鉴定与系统发育分析

以广西梧县药用野生稻为材料,采用两种无氮培养基及改变其碳源的无氮培养基分离纯化野生稻内生固氮菌,用乙炔还原法检测固氮酶活性;并结合插入序列指纹图谱进行聚类分析,测定各类群代表菌株的16S r RNA序列分析其系统发育;进一步扩增nif H基因片段以验证固氮菌,并通过生理生化试验筛选出具有较好功能的内生固氮菌.共分离得到27株内生固氮菌,固氮酶活性范围0.872-103.077 nmol m L~(-1) h~(-1);聚类分析6个类群中,类群Ⅰ代表菌株111与嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia MTCC 434T)相似性为99.61%,类群Ⅱ代表菌株与肺炎克雷伯氏肺炎亚种(Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae DSM 30104T)相似性为99.48%,类群Ⅲ代表菌株23与Kosaconia sacchari SP1T相似性为99.74%,类群Ⅳ代表菌株JX41′与Enterobacter oryzendophytics LMG 26432T相似性为98.51%,类群V代表菌株a32N与肺炎克雷伯氏鼻硬结亚种(Klebsiella pneumoniae subsp.rhinoscleromatis ATCC 13884T)相似性为99.74%,类群Ⅵ代表菌株15C3与变栖克雷伯氏(Klebsiella variicola DSM 15968T)相似性为99.74%.nif H基因片段检测进一步验证分离的细菌为固氮菌,发现类群I未扩增得到nif H片段,有可能代表一类新的固氮体系,有待进一步研究.类群VI 15C3具有产脲酶、较强分泌生长素的能力,且同时具有溶磷解硅、产铁载体和分泌硫化氢的能力,具有较强促生作用,有很好的应用前景.本研究表明梧县药用野生稻内生固氮菌资源具有遗传多样性,并筛选得到一类具有促生特性内生固氮菌,应用前景广泛.     

近海养虾场底泥中产芽孢细菌的生态特征

通过对近海养虾场底泥中的细菌数量和类群的调查，发现有超过50％的细菌生物量是产芽孢细菌，因此对底泥中的产芽孢细菌进行了分离和纯化，通过对细胞形态、生理生化等特征的研究和对部分菌株的16S rRNA基因的ARDRA分型、序列分析等，鉴定了67株产芽孢细菌，其中62株属于芽孢杆菌属，5株属于短芽孢杆菌属．进一步对62株芽孢杆菌属的细菌在底泥不同深度的分布进行研究，结果表明，巨大芽孢杆菌主要分布在底泥深度0～6cm左右的区域，海洋芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌主要分布于底泥6cm以下的区域，与坚强芽孢杆菌性状相近的菌分布在底泥2～8cm深度；与耐碱芽孢杆菌性状相近的芽孢菌广泛分布在0～12cm区域．讨论认为，应用这些产芽孢细菌资源在修复海洋环境和开发海水养殖微生态制剂方面具有一定可能性．图3表3参15     

生防枯草芽孢杆菌胞外植酸酶对小麦耐盐性的影响

以产植酸酶的广谱拮抗生防枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)T2为出发菌株,经硫酸二乙酯(DES)诱变,得到遗传特性稳定的一株植酸酶负突变株M3.采用有效磷限量、含NaCl 150 mmol L-1的植物生长水培液对小麦进行盐胁迫,在植酸存在的条件下,水培液中施加T2发酵液或植酸酶均可促进盐胁迫下小麦幼苗的生长,小麦株高、鲜重、叶片叶绿素含量和根系活力均得以增高,而植株丙二醛(MDA)含量降低.失去植酸酶活力的负突变株M3发酵液则不具有提高小麦株高鲜重和叶绿素含量的作用,对根系活力的提高和对MDA含量的降低程度也均低于T2发酵液处理.上述结果表明,生防枯草芽孢杆菌胞外植酸酶在增强小麦耐盐性方面起了重要作用.图6表2参13     

葡萄糖对芽孢杆菌降解水体中4,4'-二溴联苯醚的促进作用

为了探究4,4'二溴联苯醚(BDE-15)在水环境中的生物降解过程及其影响因素,在实验室内利用筛选得到的芽孢杆菌(Bacillus sp.)对BDE-15进行生物降解试验,并研究了外加碳源和高初始浓度BDE-15对微生物降解能力的影响.结果表明,在葡萄糖作为外加碳源条件下芽孢杆菌能降解水体中BDE-15,4d后菌株对BDE-15的降解率为28％,再次添加葡萄糖可提高降解率至55％.高质量浓度(50 mg·L-1)BDE-15能抑制芽孢杆菌生长,并显著影响菌株对BDE-15的降解能力.     

解淀粉芽孢杆菌MY001菌株对几丁质的降解及对芦笋茎枯病菌的拮抗作用

几丁质每年自然总产量高达100亿吨,目前由于工业上缺乏清洁高效的几丁质降解工艺,几丁质资源的利用受到严重制约.以壳聚糖为唯一碳源从土壤中分离筛选出一株具有产壳聚糖酶能力的菌株MY001,发酵上清酶活力约为2.7 U/mg,利用16S rDNA、gyrA及gyrB基因测序的方法将该菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).通过分析MY001菌株在不同培养基中的生长曲线特点,结合MY001菌株降解后的几丁质的扫描电镜观察结果,发现该菌株可以直接利用几丁质.另外,发现该菌株对芦笋茎枯病菌[Phomopsis asparagi (Sacc.) Bubak]具有拮抗作用.当胶体几丁质和MY001菌株同时存在时,对芦笋茎枯病菌的抑制更加明显.上述结果表明,解淀粉芽孢杆菌MY001菌株具有降解几丁质和拮抗芦笋茎枯病菌的功能,而且添加几丁质具有拮抗增效作用,因此该菌株有望用于几丁质资源清洁利用和农作物真菌病害生物防治.     

钒钛磁铁矿尾矿土壤解钾细菌的多样性及镉对其解钾能力的影响

解钾菌能分解钾长石、磷灰石等不溶硅铝酸盐无机矿物,使土壤难溶性钾转化为可溶性养分,促进作物生长发育,而钒钛磁铁矿尾矿土壤中解钾细菌的多样性及重金属镉对细菌解钾能力是否有影响尚不清楚.从攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中分离纯化细菌资源,通过对细菌解钾能力的定性筛选和定量测定获得高效解钾细菌,利用16S rRNA基因相似性与系统发育分析明确解钾细菌的进化地位,研究不同浓度镉胁迫下高效解钾细菌解钾效率的变化规律,揭示镉对细菌解钾能力的影响.结果显示,通过钾长石粉筛选培养基点接细菌,从136株钒钛磁铁尾矿土壤细菌中筛选出7株解钾细菌,包括根瘤菌(Rhizobium)3株、芽孢杆菌(Bacillus)2株、苍白杆菌(Ochrobactrum)1株、产碱杆菌(Advenella)1株,其在钾长石粉液体培养基中的解钾量为18.63-31.32 mg/L.其中,产碱杆菌KT106解钾能力最强,在培养第6天时解钾量最大;KT106对镉表现出一定的耐受性,其在不同浓度的镉胁迫下解钾效率降低.本研究表明,攀枝花钒钛磁铁尾矿土中仅有5%细菌具有解钾能力,较高浓度的重金属镉对细菌解钾能力有抑制作用,结果可为解钾促生细菌强化植物修复重金属污染土壤提供科学支撑.     

枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶突变株的筛选及其拮抗作用

从小麦根际土壤中分离到一株对多种植物病原真菌有拮抗作用且产蛋白酶的枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis T2.经紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,获得具有良好遗传稳定性的蛋白酶正负突变株.与出发菌株相比,培养48 h的正突变株胞外蛋白酶活力提高108.5%,负突变株蛋白酶活力降低81.1%,而二者的几丁质酶和β-1.3-葡聚糖酶活力均无显著变化.正突变株对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. Sp. Vasinfectum)的平板拮抗作用增强,其粗酶液可使该菌菌丝变形膨大成珠状、原生质浓缩,萌发的孢子芽管短且畸形膨大;负突变株对该菌的平板拮抗作用显著降低,粗酶液对该菌菌丝和孢子的形态无明显作用.表明提高生防芽孢杆菌胞外蛋白酶的活力可增强其拮抗病原真菌的能力.     

乐果降解菌LGX1的筛选及其降解特性研究

通过富集培养,从连续施用农药乐果的土壤中分离得到一株具有较强降解有机磷农药乐果能力的细菌菌株LGX1,通过菌落形态观察及细菌的16SrDNA测序,对其进行了鉴定,同时初步研究了其降解性能。结果表明：该菌株为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）,在接种量为20%,乐果初始质量浓度为100mg·L-1,外加碳源葡萄糖质量分数为2%,温度为35℃,初始pH值为4时该菌株对乐果的降解能力最强;并且能在以辛硫磷、毒死蜱和三唑磷为唯一碳源的基础盐培养基中生长,且均比在以乐果为唯一碳源的基础盐培养基中生长的OD600值要高,初步推断菌株LGX1对有机磷农药的降解有一定的广谱性。     

降解四氯乙烯厌氧菌的分离和特征

从降解四氯乙烯沼气污泥富集培养物中分离得到4株厌氧菌,其中2株为弧菌（Vibrio）,其细胞弧状,分别端单生,丛生鞭毛;1株是杆菌（Bacillus）,其细胞杆状,G－,无鞭毛和芽孢;1株为甲烷八叠球菌（Methanosarcina）,其细胞球状,成堆排列．4株菌均可以甲醇为碳源,并具有不同强度降解四氯乙烯的活性．     

红树林沉积物Bt菌株的分离与cry基因型的鉴定（Isolation of Bacillus thuringiensis Strains from Mangrove Sediment Samples and Identification for cry Genes）

从收集自泉州洛江红树林保护区的400个沉积物土壤样品中,分离到18株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt).利用PCR-RFLP体系对Bt菌株杀虫晶体蛋白的基因型进行了鉴定,发现15株Bt含有cry1基因,4株含有cry2基因,有3株分别含有cry7、cry8、cry9基因.克隆了一个新型的cry2Ab基因,其编码蛋白与现有Cry2Ab型杀虫晶体蛋白的最高同源性为95%.     

短小芽孢杆菌胞外蛋白质组双向电泳分析及碱性胁迫下胞外差异蛋白鉴定

短小芽孢杆菌Bacillus pumillus SCU11是本实验室从富含蛋白质的生活垃圾中分离并诱变得到的具有高碱性蛋白酶活性的菌株,其分泌的碱性蛋白酶具有很好的生皮脱毛效果,在生物制革工业具有良好的应用前景.短小芽孢杆菌胞外蛋白质多达数百种,为了解其组成情况,采用LB培养基培养短小芽孢杆菌SCU11,以三氯乙酸/丙酮法沉淀发酵上清液中的蛋白质,通过双向电泳分析,建立了具有较高分辨率的短小芽孢杆菌胞外蛋白的双向电泳图谱.在此基础上,分析了碱胁迫条件下短小芽孢杆菌胞外蛋白质的双向电泳图谱,利用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)鉴定了10个差异蛋白点,其中有5种为胞外分泌蛋白,包含2种胞外蛋白酶.本研究结果表明与呼吸作用及运动相关的蛋白可能参与了短小芽孢杆菌碱胁迫的应答反应.     

汕头海域几丁质酶产生菌的筛选及其几丁质酶编码基因研究

在汕头海域表层沉积物中分离得到69株高产几丁质酶的菌株,对其中6株形态特征差异比较明显、几丁质酶活力比较高的菌株SWCH-1、SWCH-2、SWCH-3、SWCH-5、SWCH-6和SWCH-9进行了16S rDNA序列鉴定,发现它们分别归属于5个属.即短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、气单胞菌属(Aeromonas)和寡养单胞菌属(Stenotrophomonas).采用兼并引物对6株菌几丁质酶编码基因的催化保守区片段进行了PCR扩增和序列分析,发现菌株均含有18家族几丁质酶编码基因;但是其编码的蛋白序列与NCBI收录的蛋白序列存在着差异,其中菌株SWCH-1和SWCH-3的蛋白序列与数据库中序列的相似性比较低,分别为85%和81%,菌株含有比较新的几丁质酶编码基因,其全基因序列的克隆和酶蛋白的纯化分析尚在进一步研究中.图6参18     

不同土壤胶质芽孢杆菌生理生化特征及其解钾活性

利用土壤矿物为K源的硅酸盐细菌选择性培养基,从我国部分省市土壤中筛选到30株胶质芽孢杆菌Bacillus muci-laginosus,以辽宁菌种保藏中心胶质芽孢杆菌LICC10201(编号K31)为参照菌株,对其生理生化特性、耐盐性、耐酸碱性、温度敏感性及解K能力等生物学特性进行了测定.结果表明,30株胶质芽孢杆菌菌体均为杆状,产生椭圆至圆形芽孢.其中K3、K9、K19、K31为短杆状,30株菌株均为G~-.NH_4~+、NO_3~-为良好N源,且能在无N培养基上生长.菌株K5、K12和K31解K能力较强,释放的K比不加菌液对照分别增加2.39倍、2.28和2.27倍;K5、K11、K26、K31在w=3%NaCl的培养基上能生长;在25～30℃范围内供试胶质芽孢杆菌均能良好生长;以上试验数据可为将来微生物肥料的研制提供必要的依据.     

苏云金芽孢杆菌抗东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)的活性

采用毒力生物测定的方法,测定了600株从我国各地土壤和死虫等样品中分离的苏云金芽孢杆菌对东亚飞蝗的毒力.这些菌株几乎分布于已知的70个H血清型.在600株苏云金芽孢杆菌中,有560株(占93.4%)对东亚飞蝗无毒(死亡率小于20%),只有3株(占0.5%)对东亚飞蝗有较高毒性(死亡率大于70%).同时对筛选出的特异性菌株的杀虫活性进行了进一步研究.图2表2参8     

具有抑菌促生作用的植物内生细菌的筛选

从168株分离自茄科作物体内的对黄瓜枯萎病菌或番茄青枯病菌有拮抗作用的细菌中，筛选出19株对辣椒疫病菌有较好拮抗作用的菌株，其中2号、13号、20号、TL6、TMS2、TB2和QEL17个菌株对以上3种病原菌都有一定的拮抗作用．从拮抗辣椒疫病菌的菌株中筛选出20号、22号、TL6、TB1、TB2和EPL8共6株对番茄有较好促生作用，对辣椒采后果实疫病有一定控制效果，且能进入番茄和辣椒体内的菌株．试验结果表明，防病作用最佳的TB2菌株菌液喷雾处理后接种病菌，4～10d防治辣椒采后果实疫病的效果达55．56％～100％；促生作用最佳的TB1菌株可使番茄苗鲜重增长105．84％，干重增长66．25％．经鉴定，6株有抑菌、促生的内生细菌均为芽孢杆菌(Bacillus sp．)，其中EPL8和22号菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(B．subtilis)．表5参8     

短叶对齿藓可培养内生细菌的分离及其发酵产物对宿主植物的影响

采用传统培养法分离内蒙古黄土丘陵区生物结皮的藓类植物优势种——短叶对齿藓(Didymodon tectorum)的内生细菌,并观察代表菌株的发酵产物对宿主植物孢子萌发及原丝体生长的影响.共分离出68株内生细菌,基于16S r DNA序列同源性分析及构建的系统发育树显示,它们分属于芽孢杆菌属(Bacillus)下的7个种,其中优势种为枯草芽孢杆菌(B.subtilis).枯草芽孢杆菌菌株DT-1和蜡样芽孢杆菌菌株DT-9的石油醚相、乙酸乙酯相和正丁醇相萃取物在1μg/m L、10μg/m L及100μg/m L三种浓度下对孢子萌发均无显著影响;石油醚相萃取物在3种浓度下不同程度地抑制原丝体生长;而乙酸乙酯相和正丁醇相萃取物则促进原丝体的生长.本研究表明苔藓植物原丝体阶段的生长发育与内生细菌的次生代谢物密切相关,可为干旱、半干旱区藓类生物结皮人工促建提供参考资料和实验依据.     

响应面法优化菌株Bacillus sp.W77酯酶发酵条件

为开发适应性好的工业用酶,从深圳福田红树林自然保护区土壤中分离纯化获得一株产耐高温嗜碱性酯酶的菌株,通过形态学和分子生物学初步鉴定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),命名为Bacillus sp.W77;对所产的粗酶液进行酶活测定,发现该菌产的酯酶的最适反应温度是50℃,最适pH为8.0,且在碱性条件下较稳定;采用响应面法(Response surface methodology)对土壤菌株Bacillus sp.W77的产酯酶条件进行了优化,酵母提取物6.67 g/L,磷酸氢二钾0.56 g/L,硫酸镁0.36 g/L时,此时预测的最大酯酶活力的D405 nm值为1.266,在最佳产酶条件下,优化后酯酶活力的D405 nm值由0.829提高到1.235,实际值达到理论预测值的97.5%.     

一种新型抗性质粒的构建及其在核黄素生产菌中的运用

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis RF1是课题组前期通过基因工程改造得到的一株核黄素高产菌,为了进一步提高核黄素的产量,需要对该菌株进行进一步的基因工程改造.本研究首先将编码的链丝菌素乙酰基转移酶基因sat克隆到p MA5质粒上,构建具有诺瓦丝菌素Norseothricin(NTC)抗性的重组质粒p MA5-sat,实验证实该重组质粒能够用于B.subtilis RF1的抗性筛选.随后将核黄素合成相关的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶编码基因zwf克隆到重组质粒p MA5-sat上,获得重组质粒p MA5-sat-zwf,并成功构建重组菌B.subtilis RF1/p MA5-sat-zwf.结果显示,重组菌胞内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活力比原始菌提高了近50倍,说明葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在重组菌中成功过量表达;根据发酵特性分析,重组菌B.subtilis RF1/p MA5-sat-zwf最终核黄素产量达到12.01 g/L,比原始菌B.subtilis RF1提高了30.3%.综上,本研究构建的新型抗性质粒能够成功运用于核黄素生产菌枯草芽孢杆菌的基因工程改造.