苯甲酸钠降解菌的分离及Tn5诱变

采用富集法从柴油污染的土壤中分离到一株能以苯甲酸钠为唯一碳源而生长的产水溶性荧光色素的Pseudomonas sp,其荧光色素在121℃、30min不被破坏.通过转座子Tn5插入诱变,再次证明Tn5所携km~Rsm~R基因可在革兰氏阴性菌Pseudomonas sp中表达,其Sm~Rkm~R双抗突变频率为10~(-6)-10~(-7)/受体细胞,从上述双抗子中可再选出功能突变菌落,频率约0.5％.其中有2株为荧光消失型,2株为荧光增强型,1株为苯甲酸钠利用能力缺陷型,1株为营养缺陷型,2株为生长缓慢型.     

离子注入突变藻株在城市污水中的产油特性

考察了蛋白核小球藻出发株及其离子注入突变株在实际城市污水中的生长情况和产脂性能,以及对污染物的去除能力.结果表明,突变藻株在污水中油脂产率为32.5mg/(L·d),相比于出发株分别显著提高了23.81%(P0.05).通过对生成的脂肪酸甲酯进行气相色谱分析,结果显示离子注入诱变并未改变小球藻脂肪酸成分,但提升了单不饱和脂肪酸的含量,有利于改善所得生物柴油的品质.培养结束后出水水质可达到一级A排放标准,相较于出发株,突变株对污水中污染物具有更好的降解效果.利用扫描电镜观察可以发现出发株和突变株藻细胞形态差异较小,元素含量分析发现突变株H/C值相比出发株有所下降,系统发育树构建说明突变株与出发株属于同种变异.     

常压室温等离子体快速诱变筛选高活性耐受甲醛突变株

根据微生物法降解甲醛(FD)的原理,以活性污泥中筛选的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)W1为出发菌株,以甲醛作为碳源与能源,采用常压室温等离子体射流诱变系统(ARTP)进行诱变,结合高浓度甲醛梯度平板快速筛选,获得一高活性耐受甲醛突变株WMZ120-5,相对于原始菌株,突变株至少能耐受10 g/L的甲醛,最高浓度达到20 g/L,甲醛耐受浓度提高近10倍。当甲醛初始浓度≤3 g/L时,WMZ120-5在96 h内降解溶液中98%甲醛。经7次传代试验考察,突变株的遗传性状稳定。采用单因素逐一优化突变株降解甲醛条件,在pH 7.5,温度30℃和接种量5%的优化条件下,菌株在168 h可降解95%以上的4 g/L甲醛。突变株WMZ120-5对甲醛具有超高的耐受能力和良好的降解效率,在甲醛污染环境的微生物治理中具有应用潜力。     

沼泽红假单胞菌phbC-hupL双突变株构建及产氢测定

利用湖底淤泥分离的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)CQU01和该菌株的吸氢酶基因hupL缺失菌株CQU012作为出发菌株,分别构建聚羟基丁酸酯合成酶基因phbC单突变株及聚羟基丁酸酯合成酶基因phbC与吸氢酶基因hupL双突变株,以提高其在光照培养条件下的产氢量.以同源重组双交换方法构建含有Em抗性基因的自杀载体,通过接合转移转化R. palustris CQU01菌株,经PCR扩增以及测序验证,成功获得了沼泽红假单胞菌phbC单突变株R. palustris CQU013及phbC-hupL双突变株R. palustris CQU014.相同条件下测定突变菌株与野生菌株的生长和产氢特性,结果显示,突变菌株生长曲线与野生菌株有明显差异,两株突变菌株的产氢量分别是原始菌株的1.31和1.76倍,达到454mL/L和604mL/L.双突变菌株产氢能力较phbC基因和hupL基因单突变菌株的产氢能力有明显提高,说明phbC和hupL基因对菌株R. palustris 的产氢代谢有着显著的影响.     

一株耐酸产氢突变株Pantoea agglomerans的筛选与产氢特性

以红树林污泥中分离的厌氧发酵产氢细菌Pantoea agglomerans BH18为出发菌株,利用转座子Tn7随机插入菌株基因组DNA,通过卡那霉素筛选与PCR扩增验证,获得一批转座子插入突变菌株.起始pH4.0培养条件下,以产氢量为指标分离获得一株耐酸产氢突变菌株TB220.多次传代结果表明,突变菌株TB220具有稳定的产氢遗传特性.起始pH3.5~7.0范围内,突变菌株TB220最适产氢pH值为6.0,产氢量为(2.39±0.08)mol H2/mol葡萄糖.起始pH4.0和葡萄糖浓度10g/L的海水培养条件下,突变菌株TB220产氢量为(0.47 ± 0.02)mol H2/mol葡萄糖,比野生菌株高70%,表现出较强耐酸性.     

一株耐盐石油降解菌的鉴定及低能N~+注入诱变

通过分离、初筛和复筛从盐渍化石油污染土壤中分离出一株高效耐盐的石油降解菌株YJ-8,经形态学、生理生化和16S rRNA序列分析,该菌株被鉴定为粘质沙雷氏菌Serratia marcescens,其石油烃的降解率为64%。耐盐性实验结果表明,该菌可在NaCl浓度为50 g/L的培养基中生长。为进一步增强该菌株耐受高浓度NaCl和降解石油烃的能力,采用低能N~+注入技术对其进行诱变,最终获得1株遗传性能稳定的突变株。该突变株在原油发酵液中可将表面张力降至27.5 mN/m,石油烃的降解效率为74%,可耐受80 g/L浓度的NaCl。作为一株耐盐的石油烃高效降解菌,该菌在石油污染的盐渍化土壤修复中具有广阔的应用前景。     

沼泽红假单胞菌高效产氢hupL缺失突变株的构建

利用湖底淤泥分离的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)CQU01作为出发菌株,构建吸氢酶大亚基基因hupL缺失突变株,以提高光合细菌菌株的产氢效率.以PCR扩增的hupL两侧hupS 和 hupC基因为同源重组双交换臂,连入pMD18-T载体;再将hupS, hupC 和Kmr基因与经SalⅠ和HindⅢ双酶切的pSUP202,构建靶向自杀载体pBPZ.经接合转移转化R. palustris CQU01菌株,成功获得沼泽红假单胞菌吸氢酶活性缺失突变株R. palustris CQU012.测定突变株的吸氢酶活性及生长和产氢特性,结果表明,突变株的产氢量比野生菌株提高了约50%,而生长特性与野生菌株没有显著差异.R. palustris CQU012 吸氢酶缺失突变株可望为工业废水的生物治理提供高效产氢工程菌株.     

空气污染物的采样、化学特征与致变实验

本文讨论了空气污染的来源和类型,空气样品的采集、分离和化学分析方法,以及对这些空气样品及其组份能够进行定量致变试验的体外生物试验方法。对应用生物试验检测致变活性的原因作了评论, 这些实验包括紫露草属植物试验(现场实验)和Ames的鼠沙门氏突变细菌试验(实验室方法)。对样品粒度的大小、空气样品的复杂性和人工效应的产生等问题进行了讨论。评论了把生物学和化学方法结合起来对空气污染进行分析的新技术,对进一步研究的方向提出了建议。对空气颗粒物质和挥发性物质的采样方法,以及用溶剂萃取法将颗粒物质进一步分离成不同的化学组份(即酸性组份、碱性组份、PNA、PN、NPN等组份)进行了综述。也介绍了用GC/MS/电子计算机系统鉴定单个化合物的化学方法,以及对挥发相组份的采样与试验方法。对比了紫露草属试验和Ames试验的结果,某些挥发相有机物对紫露草属植物的雄蕊有很高的致变性。空气颗粒物及其萃取物的细菌突变试验结果表明:酸性组份、碱性组份和PNA组份是致变活性的主要部分。讨论了在空气颗粒萃取物各组份中鉴定出的不同类型的致变剂。推荐了用化学分析和生物筛选体系相结合的方法进一步研究有毒的空气污染物。     

1,3-二氯苯降解细菌Bacillus cereus PF-11的遗传选育及其降解特性研究

以焦化厂废水中分离得到的一些苯降解细菌为出发菌 ,通过遗传突变方法获得了一株高效降解 1,3 二氯苯的突变株PF 11.在合适条件下突变株PF 11培养液对 1,3 二氯苯的降解速率可达 31mg (L·d) ,并伴随着有效的氯离子释放 .经初步鉴定 ,突变株PF 11为以前未见报导的革兰氏阳性Bacilluscercus菌 .菌株PF 11的底物专一性较低 ,对单氯苯和 1,2 二氯苯均有降解作用 ,降解能力为单氯苯 >1,3 二氯苯 >1,2 二氯苯 .初步推测最初反应步骤是双加氧酶催化的分子氧攻击苯环形成二氯邻苯二酚     

1株转座子插入突变菌株TB34的筛选及产氢分析

以分离自红树林污泥的厌氧发酵产氢细菌Pantoea agglomerans BH18为出发菌株,利用转座子Tn7构建突变体文库.通过卡那霉素抗性筛选与PCR扩增,鉴定转座子插入突变菌株.通过初筛和复筛,获得1株突变菌TB34,其产氢量较野生菌株明显提高.在初始pH为7.0和葡萄糖浓度10 g.L-1的海水培养条件下,产氢量(H2/葡萄糖)为(2.04±0.04)mol.mol-1,相比野生菌株产氢量提高43%.经过5次连续传代培养,突变菌株TB34表现出稳定的产氢特性.测定突变菌株TB34在不同碳源培养条件下的产氢量.结果表明,突变菌株TB34和野生菌株BH18都能利用蔗糖、葡萄糖和果糖发酵产氢.与野生菌株BH18不同,突变菌株TB34在以木糖为底物培养条件下仍能够发酵产氢,产氢量(H2/木糖)为(1.34±0.09)mol.mol-1,扩大了底物利用范围.     

盐胁迫下玉米幼苗株高的Hormesis效应阈值研究

探讨不同盐暴露浓度下玉米幼苗生理指标表现的Hormesis效应,利用阈值和Hormesis效应相结合,为污染物对生物体产生早期伤害阈值范围的确定提供理论依据。通过水培实验研究了玉米(Zea mays L.)幼苗暴露在硫酸钾(K_2SO_4)、硫酸钠(Na_2SO_4)、氯化钾(KCl)、氯化钠(NaCl)4种盐不同浓度下,对其幼苗株高变化的Hormesis效应。结果表明:在K_2SO_4暴露浓度下,玉米幼苗株高随暴露浓度的升高,先呈现"J"形,再呈现倒"U"形的变化趋势,在550 mg/L剂量组,幼苗平均株高达到最高;在不同Na_2SO_4和Na Cl暴露浓度下,玉米幼苗株高在整个实验剂量范围内,幼苗株高随暴露浓度的增加呈现下降趋势,表现"低促-高抑"效应,分别在50 mg/L和200 mg/L剂量组,幼苗的平均株高最高;而在KCl暴露浓度下,幼苗株高呈现"U"形剂量-效应曲线,在0~200 mg/L剂量,幼苗株高呈显著性增加,在200 mg/L剂量组,幼苗的平均株高最高,后呈现递减趋势。可见,玉米幼苗在低浓度盐胁迫下,表现一定的刺激效应,随暴露浓度的增加,幼苗株高随之增加或是减小,即表现"J"或是"U"形剂量-效应关系。     

铜绿假单胞菌NY3及其突变株好氧降解四溴双酚A特性研究

为明确铜绿假单胞菌NY3 2个烷羟化酶基因alk B1和alk B2基因在该菌代谢四溴双酚A中的作用,研究了野生NY3菌及其突变菌株(NB1D、NB2D及NB12DD)对四溴双酚A好氧降解特性.研究表明,NY3、NB1D、NB2D及NB12DD菌株均能以四溴双酚A为单一碳源和能源进行生长,并对四溴双酚A进行一定程度上的降解.NY3菌中alk B1基因和alk B2基因的缺失对NY3菌株在四溴双酚A中的生长有抑制作用,而且alk B1基因和alk B2基因在NY3菌降解四溴双酚A中起一定的作用,但不完全,说明NY3菌中还存在其他影响四溴双酚A降解的基因.缺失alk B2基因的突变株NB2D在高浓度的四溴双酚A溶液中降解转化率最少,说明alk B2基因的缺失,对NY3菌降解高浓度四溴双酚A碳源更重要.加入同一易降解共代谢碳源,野生株NY3菌及其各突变株生长特性无明显差异,然而,因共存碳源种类不同,同一菌株细胞生长量、对四溴双酚A降解及其脱溴效率等特性差别明显.加最佳共代谢碳源乳酸钠的体系内,突变株NB2D存在下易积累中间产物3,3',5-三溴双酚A和2-溴-4(异丙基-溴苯)-苯酚等直接脱溴产物,说明alk B1基因可能为NY3菌株代谢四溴双酚A脱溴时的关键基因.     

阳泉发现大株油松成煤化石

煤炭的形成来源于森林、这是普通的煤炭科普知识。但是,对体态完整的树成煤化石却十分罕见。1985年,阳泉市效燕龛乡燕龛村村民,在北山岭上发现了一大块似树状石头,他们抱着好奇心情报告了有关部门。近年来,经省、市林业生态专家考证,这是一株距今约两亿年的大株油松树成煤化石。这株油松高18.5m、直径1.2m,长期裸露在地表的4m已形成化石,埋在地下的14.5m已形成煤炭。这株树成煤化石虽苍桑变迁、风餐     

产酸脱硫反应器中COD/SO2-4比制约的群落生态演替规律

通过产酸脱硫反应器的动态试验和配套的静态试验,考察致变因子 COD/SO2-4比制约的乙酸型顶极群落的结构、优势种群的组成和生态演替的规律; 阐明乙酸型代谢和乙酸型顶极群落是产酸脱硫生态系统的典型特征;揭示乙酸型顶极群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制,并以因变因子**pH值、氧化还原电位和碱度来表征生态演替过程中优势种群的三维实现生态位.     

产酸脱硫反应器中COD/SO_4~(2-)比制约的群落生态演替规律

通过产酸脱硫反应器的动态试验和配套的静态试验 ,考察致变因子COD/SO2 - 4比制约的乙酸型顶极群落的结构、优势种群的组成和生态演替的规律 ;阐明乙酸型代谢和乙酸型顶极群落是产酸脱硫生态系统的典型特征 ;揭示乙酸型顶极群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制 ,并以因变因子 pH值、氧化还原电位和碱度来表征生态演替过程中优势种群的三维实现生态位     

离子注入法选育高效降解蒽的鞘氨醇单胞菌突变株

鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)AN1及其原生质体经N⁺ 离子注入诱变处理 ,蒽的降解率分别提高了29.3%和36.2%,总变异率分别为80%～100%、60%～80% ,耐蒽浓度分别达到300mg/L、400mg/L ;突变株经15代遗传稳定性检测,有2株(AN815-3,AN315-5)的性状可稳定遗传 ,其降解率分别为73%,75%,诱变效果显著.     

常压室温等离子体快速诱变选育高产PHB菌株

聚-β-羟基丁酸(PHB)具有生物可降解性,其分解产物可全部为生物利用,对环境无污染。该研究从污水处理厂的活性污泥中筛选产PHB的菌株,通过菌落形态观察、生理生化特征与16S r DNA系统树的构建、红外光谱分析、对菌株及采用氯仿乙醇法提取的发酵产物进行了鉴定。采用常压室温等离子体(ARTP)快速诱变产PHB野生菌株,结合苏丹黑染色及摇瓶复筛方法,筛选产PHB产量高且遗传特性稳定正向突变株。分离筛选到一株产PHB的原始菌株,被鉴定命名为Bacillus toyonensis GR-6,结果表明胞内聚合物PHB含量达43.04%(干细胞含量),产量为1.33 g/L。ARTP快速诱变的突变株PHB含量可达77.43%,产量为2.78 g/L,是原始菌株的2倍多,对突变株进行连续7代的传代发酵实验,各代表现出良好的遗传稳定性。突变株PHB产量与细胞干重比原始菌株显著提高,并具有良好的遗传稳定性,在微生物法生产可降解塑料的应用领域具有较大的潜在应用价值。     

枯草芽孢杆菌液体生物被膜形成中对镉离子耐受性研究

生物膜法被广泛用于污水处理领域,而污水中含有的重金属离子会严重影响生物被膜的稳定性,降低污水处理效率。该研究以污水处理系统中常见的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为研究对象,分析了菌体在液体生物被膜形成过程中对镉离子的耐受性。结果表明,枯草芽孢杆菌胞外基质合成的抑制因子Sin R缺失后,突变株耐受Cd2+离子的能力明显增强,说明胞外基质能够提高菌体对Cd2+的耐受性;△eps G突变株比△tas A突变株对Cd2+更敏感,说明胞外多糖比胞外蛋白起到更显著的保护作用;同时发现△eps G突变株和△tas A突变株可以共享分别产生的胞外蛋白和多糖;该研究还首次发现硬水软化剂EDTA-2Na能够提高菌株形成生物被膜过程中对Cd2+的耐受性。该研究对于提高污水处理系统中生物被膜的初始驯化速度和生物被膜稳定性具有一定的理论指导和实践意义。     

一株降解微囊藻毒素的缺陷短波单胞菌的分离鉴定及降解特性研究

从太湖水华腐烂蓝藻中筛选出一株能够降解MC-LR的细菌,将其编号为Q3.经形态、生理生化及16S rRNA基因序列分析鉴定为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta).研究发现,在实验条件下该菌能以MC-LR为唯一碳源和氮源生长;7 d内可将初始浓度为0.96 mg·L-1的MC-LR降解为0.37 mg·L-1,降解效率达到61.5%.同时,本研究首次发现缺陷短波单胞菌能够降解藻毒素,并且在此菌种中扩增出了降解过程的关键基因mlr A,推测该菌可能与已报道的Sphingomonas sp.ACM-3962等菌具有相同的降解机制.     

12C6+重离子突变藻株混合处理黑臭水性能研究

微藻混合培养可以在高效去除水质污染物的同时,积累更多生物量及油脂,促进微藻生物质资源化利用。然而存在菌种间相互竞争导致处理效果不佳的问题,故找出微藻藻种间最佳协同组合至关重要。该文通过将一株可在黑臭水中快速生长的原壳藻Auxenochlorella protothecoides,分别与污水处理中常用的普通小球藻 Chlorella vulgaris、蛋白核小球藻 Chlorella pyrenoidosa 和斜生栅藻Scenedesmus bliquus进行不同比例混合培养,结果显示4种微藻1∶1∶1∶1混合培养为最佳组合。为进一步提升水中污染物去除效率,促进资源化利用水平,将经¹²C⁶⁺重离子辐照诱变后的4种藻株按相同比例混合培养进行性能强化,结果表明：相比初始藻株组合,¹²C⁶⁺重离子突变藻株组合 COD、NH₄⁺-N 及 TP 最大去除率分别提高了 12.12%、11.01% 及 22.12%,其最大比生长速率和油脂增长率分别提高了63.03%和79...