潮土细菌及真菌群落对化肥减量配施有机肥和秸秆的响应

为了研究化肥减量配施有机肥和秸秆对华北麦玉轮作田潮土细菌和真菌群落的影响,在天津市宁河区试验基地开展田间定位施肥试验,采用Illumina高通量测序技术比较了5种施肥模式(单施化肥处理, F;化肥减施处理, FR;化肥减量与秸秆配施处理, FRS;化肥减量与有机肥配施处理, FRO;化肥减量与有机肥和秸秆配施处理, FROS)下土壤细菌及真菌群落的组成、多样性和结构差异,并结合土壤理化性质分析,探究不同施肥处理下驱动细菌和真菌群落变化的关键土壤环境因子.结果表明, FRO处理显著提高了土壤SOM含量. FROS处理的TP含量显著高于FRS处理,增加了13.33%. FRO和FROS处理AP含量较其它处理显著增加, NH⁺₄-N含量显著高于化肥处理(F和FR).各施肥处理土壤中优势细菌门类均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria),优势真菌门类均为子囊菌门(Ascomycota).在化肥减量配施有机肥(FRO)的基础上添加秸秆...     

不同轮作模式下作物根际土壤养分及真菌群落组成特征

为研究宁夏中部干旱带不同轮作模式下土壤养分及真菌群落组成的特征,以谷子轮作大豆(MRG)、轮作籽粒苋(MRA)、轮作藜麦(MRQ)及谷子连作(CK)为对象,测定了土壤养分含量,并利用Illumina MiSeq高通量测序平台测定了土壤真菌的ITS变异区序列.结果表明,不同轮作模式对土壤养分的影响存在差异.3种轮作模式下土壤pH和电导率均有所下降,土壤全氮、全钾、全磷和有机质含量均上升,OTUs数和α多样性指数均高于连作.真菌群落组成研究结果显示,子囊菌门(Ascomycota)为4种模式下的优势菌群.聚类分析显示MRA和MRG的真菌属组成最为相似,其次是MRQ, CK与3种轮作模式相差较大.相关性分析显示,土壤养分与几种优势真菌属呈显著相关性(P<0.05或P<0.01),土壤全氮、全钾、硝态氮和有机质含量是影响土壤真菌群落最主要的因子.主成分分析(PCA)表明,MRG轮作模式优于MRA和MRQ模式.综上所述,轮作提高了真菌群落多样性指数,改变了土壤真菌群落结构,改善了土壤肥力状况,其中以谷子与大豆轮作效果最佳,建议将谷豆轮作作为中部干旱带杂粮产业中主要的轮作模式之一进行推...     

漆酶在环境保护领域中的研究及应用进展

对漆酶催化活性中心的结构与功能进行分析,总结了漆酶活力检测及影响因素,介绍了漆酶在工业中的应用,详细阐述了在环境保护领域中的应用与研究。     

漆酶改性玉米秸秆髓的制备及其吸油特性

采用绿色生物酶技术改性玉米秸秆髓（CSP）,在CSP表面由漆酶催化接枝十八胺,以提高材料的亲油疏水性能,制得高效吸油剂LCSP.研究了改性温度、改性时间、TEMPO浓度、漆酶用量及十八胺浓度等因素对LCSP亲油疏水性能的影响,同时采用SEM、BET、XRD、接触角、FTIR、XPS等分析技术对改性前后CSP理化特性进行表征,并进行了吸油研究.结果表明,在35℃下,投加100U/g的漆酶、4.48mmol/LTEMPO、8.91mmol/L十八胺,改性CSP6h,制得的材料吸油量最大、吸水量最小,油吸附量从13.24g/g提升至40.82g/g,水吸附量从13.76g/g降至3.83g/g.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附剂的重复利用实验表明本方法制备的材料具有良好回收再利用能力.     

生物炭对褐土理化特性及真菌群落结构的影响

为了探讨生物炭施用对土壤理化及生物学特性的影响,在田间条件下研究了不同用量(0、10、20、40 t·hm~(-2))生物炭施用3a后植烟褐土真菌的群落结构特征,并分析了其与土壤环境因子的关系.结果表明,土壤添加生物炭3 a后显著提高了土壤pH、含水率、总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量,而降低了土壤容重和溶解性有机碳(DOC)含量.Illumina Mi Seq测序结果表明,生物炭的添加对土壤真菌α多样性影响不大,但能显著改变真菌群落结构.物种注释结果表明,所有样本中真菌优势菌群均为子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota),其相对丰度之和占所有可注释真菌丰度的90%以上.生物炭提高了子囊菌门和担子菌门的相对丰度,降低了接合菌门的相对丰度.在属水平上,生物炭增加了链格孢属(Alternaria)、锥盖伞属(Conocybe)和曲霉属(Aspergillus)真菌的相对丰度,降低了放射毛霉(Actinomucor)和赤霉菌(Gibberella)的相对丰度.冗余分析(RDA)及Mantel检验结果说明,土壤DOC、pH和含水率是影响褐土真菌群落结构的主要环境因子.综上,生物炭施用3 a后对土壤理化特性有显著的影响,这些环境因子的改变驱动了土壤真菌群落的生态演替.     

鄱阳湖入湖河口沉积物真菌群落结构

本次研究基于高通量测序技术分析了鄱阳湖入湖河口14处沉积物的真菌群落结构特征.测序得到的314条真菌OTU分属于9个门,25个纲,49个目,62个科,62个属和117个种.在OTU分类水平上,鄱阳湖主要支流入湖河口中除饶河、赣江南支和修水具有相近的真菌群落结构外,其它河口之间群落结构差异较大;真菌群落丰度、多样性与沉积物p H、有机碳、有机氮和C/N等环境因子没有显著相关性.在门分类水平上,丰度(序列数比例)最高的是子囊菌门(Ascomycota,49.4%),其次为壶菌门(Chytridiomycota,20.4%)和担子菌门(Basidiomycota,17.8%).与其它河口相比,赣江河口沉积物的水生环境真菌Chytridiomycota丰度显著较高,抚河河口沉积物的陆生环境真菌Basidiomycota丰度显著较高.有机碳是影响鄱阳湖入湖河口沉积物真菌群落门分类组成的主要环境因子,与Basidiomycota相对丰度正相关,与Chytridiomycota负相关,与Ascomycota相关性较弱.     

Depolymerization of polyaromatic hydrocarbons by Penicillium spp. inhabit the phyllosphere of urban ornamental plants

A variety of anthropogenic sources release hazardous polyaromatic hydrocarbons (PAHs) into the phyllosphere which is an excellent niche for diverse fungi, and some of them have PAHs degradation capabilities. Therefore, this research attempted to determine the PAHs (phenanthrene, anthracene, naphthalene, and pyrene) degradation capability of phyllosphere inhabited Penicillium species. The leaf samples were collected from highly polluted urban areas (Panchikawatta, Pettah, Orugodawatta, Maradana, Sapugaskanda, and Colombo Fort) in Sri Lanka to isolate fungal species inhabiting the phyllosphere. Furthermore, their distribution patterns among the leaf tissue layers were studied using bright-field microscopic observations. Moreover, the best PAH degraders were screened out using plate assays and confirmed through High Performance Liquid Chromatography (HPLC) analysis. Further, their enzymatic activities during the PAHs degradation were analyzed. As per the microscopic observations, the highest fungal distribution was in the upper epidermis of the leaves followed by the fungal distribution in the interspaces of palisade mesophyll layers. Out of isolated fungal species, two Penicillium spp. (Penicillium citrinum P₂₃B-91 and Penicillium griseofulvum P₉B - 30) showed the highest PAHs (phenanthrene, anthracene, naphthalene, and pyrene) degradation capabilities. Manganese peroxidase (MnP) enzyme dominated phenanthrene degradation in P. griseofulvum P₉B - 30, which showed the highest phenanthrene degradation ability (61%). In addition, P. citrinum P23B-91 was good at degrading anthracene (88%) and also displayed a higher MnP activity during the anthracene degradation than laccase and lignin peroxidase activities. The discoveries from the toxicity assay during the PAHs degradation processes revealed that the produced byproducts had no toxic effects on the fungal growth cycle and the phyllosphere. Therefore this phyllosphere Penicillium spp. are ideal for the bioremediation of polluted air in urbanized areas.     

磁性Fe3O4/石墨烯异质结固定漆酶特性及其对水中双酚A的降解研究

以磁性石墨烯为载体制备了磁性石墨烯固定化漆酶,考察了固定化漆酶的酶学特性及其对双酚A（BPA）的降解效能。结果表明,氧化石墨烯的比表面积高达726.34 m2·g-1,与游离漆酶相比,经过石墨烯固定化后漆酶对酸的适应能力、耐热性和贮存稳定性均有所提高,pH值2.0~4.0范围内固定化漆酶活性较为稳定;加入变性剂尿素（1 mol·L-1）后,固定化漆酶的相对活性为87%,游离漆酶相对活性仅为63.02%,固定化导致抗变性剂能力增强。固定化漆酶和游离漆酶活性分别在45和40℃时达到最大值。与游离漆酶相比,固定化漆酶最佳反应温度升高了5℃,且在50℃时,固定化漆酶的相对活性依然保持在95.11%;25℃,pH值4.0条件下保存10 d,固定化漆酶活性为最初活性的82.57%;固定化漆酶具有良好的重复利用性,重复利用10次后,漆酶活性仍为最初活性的82.01%。固定化酶的米氏常数Km为5.38×10-4 mol·L-1,较游离酶的大,说明固定化酶与底物的亲和力比游离酶小。磁性石墨烯固定化漆酶具有良好的吸附能力,可吸附-催化氧化水中的 BPA,且石墨烯良好的吸附作用促进了催化反应,水中BPA质量浓度为15 mg·L-1时,经过18 h反应,BPA的去除率能达到82.14%左右。本研究的结果为石墨烯新型材料固定化漆酶及其应用提供了参考。     

漆酶对染料废水脱色的应用研究

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,近年来在染料废水脱色领域的应用研究取得了长足发展.染料废水具有产生量大、危害性强、难于生物降解等特点,对印染废水脱色研究发现,漆酶是处理染料废水最具潜力的生物酶.当前研究最为广泛的是真菌漆酶与细菌漆酶.真菌漆酶具有作用pH偏酸性、适宜温度范围窄、培养周期长、易纯化等特点,细菌漆酶具有作用pH与适宜温度范围较广、培养周期短、不易纯化等特点.将漆酶在载体上进行固定化,可达到便捷高效、重复使用的目的,载体材料不断优化,推动漆酶实现更广泛的实际应用.     

转Cry1Ac基因抗虫棉与其亲本棉花根际真菌多样性的比较

在温室条件下,利用PCR-DGGE技术和Q-PCR技术分析了两种转Cry1Ac基因抗虫棉及其亲本棉花在不同取样时期的根际真菌多样性和生物量的动态变化情况,以评价其生态安全.结果表明,转Bt基因棉与对照棉根际真菌优势条带组成在不同的取样时期极为相似,三者间差异条带多为不清晰的条带.转Bt棉SGK321根际真菌的生物量在苗期明显低于亲本对照,转Bt棉XP188根际真菌的生物量在花铃期较对照有轻微降低,其它时期两种转Bt棉根际真菌生物量没有显著降低,甚至还有增加的趋势.不过根际真菌群落结构的改变和生物量的差异不仅存在于转基因棉和其亲本对照棉之间,它同样存在于对照棉SHIYUAN321和JM20之间以及转基因棉SGK321和XP188之间.可见Bt并不是造成转基因棉和非转基因棉根际真菌群落结构差异、多样性改变和生物量减少的唯一诱因,品种的不同也对它们也有影响.