耐辐射短梗霉发酵黑色素动力学模型

【目的】研究耐辐射短梗霉MF1黑色素分批发酵动力学。【方法】描述短梗霉分批发酵黑色素过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程分别建立黑色素发酵过程菌体生长、黑色素产生及葡萄糖消耗随时间变化的数学模型,对实验值与模型进行了验证比较。【结果】动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好地反映了短梗霉黑色素分批发酵过程的动力学特征。计算获得菌体最大黑色素生产能力为1.523×10-4g/g葡萄糖·g干菌体·h。【结论】该动力学模型为天然菌株黑色素的中试放大,大规模生产及应用奠定了基础。     

新疆野生桦褐孔菌生物学特性及化学成分分析

【目的】分析新疆桦褐孔菌生物学特性及化学成分。【方法】由采自新疆阿勒泰的桦褐孔菌菌核组织分离获得纯培养菌株HS819,利用Biolog FF微孔板表征该菌株的碳源代谢特征；利用GC-MS分析菌核、菌丝体及发酵液的石油醚提取物化学成分。【结果】菌株HS819与桦褐孔菌菌株PAT29027(OP019327)的相似性为99.73%,结合菌核、菌落、菌丝形态及系统进化分析，确定该菌株为桦褐孔菌；该菌株的碳源代谢特征表明其对D-核糖、甘氨酰-L-谷氨酸、水杨苷、β-甲基-D-半乳糖苷、α-酮戊二酸、D-纤维二糖、L-谷氨酸等7种碳源的代谢能力最强；GC-MS在菌核、菌丝体及发酵液中分别检测出43种、39种和38种成分，烃类、酸类和酯类的相对含量明显高于醛类与醇类，其中酸类是菌核及菌丝体的主要成分，分别占总成分的66.07%和60.03%,在发酵液中，烃类为主要成分，占54.01%。【结论】桦褐孔菌可利用的碳源中纤维素与半纤维素占主要成分；该菌株在自然环境下和液态发酵过程中检测的化学成分种类和含量上差异明显，两者基因的差异性表达可能与生物胁迫、生长环境等因素有关。     

非洲哈茨木霉产抑菌挥发性有机物碳源代谢机制

【目的】 获得生防菌非洲哈茨木霉（Trichoderma afroharzianum）ACCC 33109高产抑菌挥发性有机物的突变菌株,并分析其碳源代谢以挖掘高产抑菌挥发性有机物的机制。【方法】 通过原生质体紫外诱变野生株ACCC 33109获得突变株,以对扣法筛选挥发性有机物抑制尖镰孢（Fusarium oxysporum）活性差异大的突变菌株,利用Omnilog表型芯片技术比较野生株ACCC 33109和突变株MU153、MU792对不同种类碳源代谢的差异特征。【结果】 野生株ACCC 33109经紫外线诱变2.0 min（致死率为76.63%）共获得828个突变株,对扣法筛选获得30个挥发性有机物对尖镰孢抑制率高于野生株的突变株,其中突变株MU153抑菌率高达53.86%,较野生株提高了16.68%,而突变株MU792的抑菌率降至15.83%。盆栽试验表明非洲哈茨木霉ACCC 33109和MU153菌株均对黄瓜具有促生作用,对黄瓜枯萎病有防治作用,与野生株ACCC 33109相比,突变株MU153对黄瓜枯萎病的相对防治效果提高了15.88%,相对于清水对照,防病效果高达89.69%。另外,紫外诱变导致突变株的菌落、菌丝、分生孢子梗和孢子形态发生了变化,相对于ACCC 33109,MU153菌丝变为絮状、生长速度快、密度大、并有色素产生,而MU792菌丝生长速度慢、密度低、菌落后期由绿色变为白色;突变株MU153和MU792分生孢子梗增大、孢子变大,且分生孢子梗基部宽度降低。紫外诱变引起突变株对碳源代谢能力的改变,相对于ACCC 33109,MU153对FF板中46种物质的代谢能力较高,包括D-阿拉伯醇、二胺乙醇、麦芽糖、熊果苷、纤维二糖和α-D-葡萄糖等,对其他50种物质的代谢能力低于ACCC 33109,包括对羟基苯乙酸、琥珀酸、琥珀酰胺酸、糖原、溴代丁二酸和L-苏氨酸等。MU792对FF板中27种物质的代谢能力较高,包括γ-羟丁酸、葡萄糖-1磷酸、β-羟丁酸、D-乳酸甲酯、D-山梨醇和丙酰胺等,对其他69种物质的代谢能力低于ACCC 33109,包括琥珀酰胺酸、N-乙酰-D-葡萄糖胺、对羟基苯乙酸、葵二酸、吐温-80和D-糖质酸。α-D-葡萄糖最利于抑菌挥发性有机物的产生,以α-D-葡萄糖为碳源时,ACCC 33109、MU153和MU792的挥发性有机物对尖镰孢的抑菌率依次为48.08%、56.17%和40.94%。【结论】 非洲哈茨木霉突变株MU153具有高产抑菌挥发性有机物的能力,以α-D-葡萄糖为碳源时抑菌效果更佳,是一株具有应用潜力的生防菌。     

~(60)Co-γ辐射诱变对康氏木霉产纤维素酶的影响

为了研究不同剂量60Co-γ辐射对康氏木霉产纤维素酶的影响。以康氏木霉AS3.2774为出发菌株,通过0.6~1.8 Gy辐照剂量的60 Co-γ辐射诱变康氏木霉,经平板培养和固体发酵培养筛选出高产菌株,研究不同剂量60Co-γ辐射处理对康氏木霉孢子存活率、康氏木霉产纤维素酶发酵能力和遗传稳定性的影响。结果表明,辐照剂量在0.9~1.1 Gy,康氏木霉孢子致死率达到70.0%~80.0%,辐照剂量大于1.5 Gy时,存活率接近0。辐照处理的孢子经刚果红平板初筛、固体发酵复筛、遗传稳定性试验,获得4株正突变菌株。突变株产纤维素酶活力平均数与出发菌株间存在显著差异,其中菌株Ly-23产纤维素酶的能力平均达0.356 IU/ml,比出发菌株提高了31.8%。该研究为从康氏木霉中筛选纤维素酶高产菌株奠定了基础。     

黑色素与生物农药配伍优化及其对棉田产量的影响

【目的】研究天然黑色素对生物农药的光保护作用,提高生物农药药效,降低农药使用量。为推广天然黑色素在生物农药中的应用提供科学依据。【方法】利用出芽短梗霉MF1发酵获得天然黑色素,在农田小区试验条件下,以生物农药浓度为主处理,黑色素浓度为副处理的裂区试验,确定其最佳配伍,分析其对棉田产量的影响。【结果】当每667 m²棉田使用Bt 25 g、阿维菌素5 mL、甲维丙溴磷12.5 g,黑色素2.5 g时,蚜虫杀死率最大可达到97.7%,最大棉花产量可达14.3 kg/小区,显著高于对照小区。【结论】添加天然黑色素不仅可降低生物农药的使用量,同时具有提效增产的作用。     

不同油气储藏区微生物代谢活性及多样性响应

【目的】 研究土壤微生物群落代谢活性及多样性对地下油气储藏情况的响应。【方法】 采用Biolog-ECO微平板技术,研究焉耆境内不同油气储藏地区,地下80~100 cm土壤样品微生物的群落代谢活性及多样性。【结果】 微生物代谢活性总体呈现利于藏油气区域微生物活性>不利于或难于评价藏油气区域>无藏油气区域的规律;在利于藏油气和不利于或难评价藏油气区域样品中,氨基酸和多聚物利用微生物在AWCD的贡献上均高于对照区域,而羧酸、胺类均低于对照区域。主成分分析表明,三个不同藏油气区域微生物群落分布特征有着明显差异,PCA 1、PCA 2中权重最大的基质为D-甘露醇和D-木糖,分别为载荷值0.97和0.87。【结论】 新疆焉耆三个区域,地下土壤微生物群落明显受油气分布影响。Biolog -ECO微平板技术可能作为油气储藏初步勘测的一种手段。     

1株抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌放线菌的鉴定及其代谢产物活性分析

【目的】对从原始森林土壤中分离得到的1株抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的放线菌AF1进行分类鉴定,并对其代谢产物活性进行分析。【方法】通过菌株形态学特征、生理生化特征观察和16SrDNA序列分析,对AF1菌株进行分类鉴定;采用琼脂平板打孔法,测定AF1菌株发酵产物的稳定性及AF1菌株发酵产物乙酸乙酯粗提物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌活性。【结果】电子显微镜观察显示,AF1菌株分生孢子直或呈波浪弯曲状,孢子链呈松散螺旋状,AF1菌株能利用葡萄糖、D-半乳糖、麦芽糖、鼠李糖和蔗糖,不能利用D-果糖、D-甘露醇和肌醇,可以水解淀粉但不能水解纤维素。AF1菌株16SrDNA序列全长1 242bp(GenBank ID:KF059834.1),与加利利链霉菌XSD-102(Streptomyces galilee XSD-102)的相似度为100%,初步确定菌株AF1为加利利链霉菌(S.galilee);AF1发酵产物对外界环境不敏感,在30~80℃下活性稳定,90℃处理60min时活性丧失,在pH 2~10下活性稳定,耐受紫外线照射;其乙酸乙酯提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最低抑菌质量浓度(MIC)为68μg/mL。【结论】AF1菌株为加利利链霉菌(S.galilee),其代谢产物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有抗菌活性。     

不同碳源条件下GDH对植物促生菌HX2溶解无机磷影响的研究

【目的】水生拉恩氏菌(Rahnella aquatilis)HX2是一株优良的植物促生菌且已应用于新疆伊犁绿色有机农业生产,揭示葡萄糖脱氢酶(glucose dehydrogenase,GDH)作为氧化还原酶对其溶解无机磷作用影响。【方法】以HX2、插入突变gdh基因的突变体MH16及其互补菌株为供试材料,采用平板溶磷、钼锑抗比色法等方法,在不同碳源条件下对其进行溶磷定性、定量以及p H相关分析。【结果】GDH参与HX2菌株对葡萄糖、木糖、D-甘露醇、D-甘露糖、乳糖、蔗糖、D-山梨醇、D-果糖8种碳源的溶磷代谢,但其溶磷代谢因HX2菌株利用不同碳源的能力而不同,以碳源D-山犁醇最低,木糖最高。【结论】明确了GDH在不同碳源条件下对HX2菌株溶解无机磷代谢起关键调控作用。     

罗非鱼养殖池塘底泥微生物群落代谢功能的动态变化

利用传统的平板培养法和Biolog ECO微平板法调查了罗非鱼养殖过程池塘底泥异养细菌数量和微生物群落代谢功能的动态变化.结果表明:底泥异养细菌数量在整个养殖过程中均较稳定,其波动高峰出现在6月份,波动范围为(8.4±5.7)×106～(5.2±4.2)×107CFU/g;池塘底泥微生物群落代谢活性和功能多样性以在各个月份之间的差异性均不显著.此外,还分析了底泥微生物群落的碳源代谢特征,底泥微生物群落对4大类碳源的利用,各月份之间无显著性差异;对不同种类碳源的利用存在差异,对糖类的利用率最高,对氨基酸、脂肪酸、代谢中间产物和次生代谢物的利用率较低.     

木糖发酵拜氏梭菌的分离及发酵特性

【目的】分离获得同步利用葡萄糖与木糖的产丁醇菌株并对其五、六碳糖代谢动力学特性进行研究.【方法】以木糖为唯一碳源培养基,富集、筛选获得利用木糖产丁醇菌株;通过显微形态特征及16SrRNA序列分析对目的菌株进行分类鉴定;采用不同配比(2∶1、1∶2与1∶1)葡萄糖与木糖混合糖培养基对菌株的五、六碳糖代谢动力学特性进行研究.【结果】获得一株产丁醇菌株,鉴定菌株S3为Clostridium beijerinckii,命名为C.beijerinckii SE-2;葡萄糖与木糖代谢速度比较发现其对葡萄糖与木糖的利用速率基本相当,混合糖发酵动力学分析进一步说明菌株对木糖的代谢不受葡萄糖的阻遏,混合糖的利用速率分别为0.56,0.56,0.53g/L/h.【结论】菌株C.beijerinckii SE-2具有很好的葡萄糖与木糖同步代谢及产丁醇能力,具有一定以木质纤维素水解液生产生物丁醇的应用前景.     

特征碳源简化土壤微生物Biolog测定的方法及应用

【目的】从发生番茄青枯病的土壤微生物群落Biolog测定结果中,在ECO微平板10种特征碳源基础上,减为9种特征碳源,利用MT板进行试验,以简化其测定手续。【方法】选用盆栽番茄土样进行了特征碳源的浓度试验,并应用所确定的浓度分别针对施肥处理不同但均未发病的大田辣椒土样、发病程度不同的大田番茄土样和盆栽辣椒土样进行了3次验证试验。【结果】浓度试验结果表明,各碳源不同浓度的OD值普遍存在差异,将其与ECO板结果相关联后确定了各特征碳源的应用浓度。3次验证试验结果表明,选用的试验浓度能明显地区分作物发病差异。【结论】特征碳源能反映出茄科作物病土与健康土以及发病轻与重的区别,可以简化土壤微生物Biolog测定。     

利于高地芽孢杆菌YC-9生长和芽孢形成的碳源筛选

高地芽孢杆菌（Bacillus altitudinis）是烟叶发酵的优势菌之一。通过优化碳源提高高地芽孢杆菌菌株YC-9的生长量和芽孢产量：首先利用Biolog GenⅢ板测定菌株YC-9对71种碳源的代谢特征，然后采用全自动生长曲线仪分析不同碳源对芽孢生物量、生长周期及产孢率的影响，并通过摇瓶发酵确定最佳的产孢条件。结果表明，菌株YC-9可以较好地利用17种碳源，其中4种碳源可以同时促进其生长和产芽孢；在摇瓶水平上使菌株YC-9芽孢产量较多的碳源为L-苹果酸和α-D-葡萄糖，使其芽孢率最高的碳源为葡萄糖+肌苷，培养24 h芽孢总量为3.90×10⁷ cfu·mL^-1，芽孢率高达60.47%，比以葡萄糖为单一碳源时的芽孢率高约2倍。优化碳源可以显著提高高地芽孢杆菌菌株YC-9的生长、产芽孢率和产芽孢量。     

秦岭丹江流域黏细菌的分离及其代谢产物研究

【目的】分离陕西秦岭丹江流域土壤中的黏细菌,收集其代谢产物,对代谢产物成分和活性进行分析。【方法】采用大肠杆菌诱导法和滤纸片诱导法分离从丹江流域采集的18份土壤样品中的黏细菌,用摇瓶发酵得到其代谢产物,采用枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌和大肠杆菌作为指示菌对代谢产物进行平板抑菌试验;对4种指示菌抑制活性明显菌株的代谢产物成分进行HPLC和薄层色谱(TLC)分析,采用细胞凋亡法测试了代谢产物组分对HepG2肝癌细胞的毒性。【结果】共分离纯化出23株黏细菌,包括黏球菌属(Myxococcus)15株,珊瑚球菌属(Corallococcus)3株,孢囊杆菌属(Cystobacter)1株,原囊菌属(Archangium)3株,软骨霉状菌属(Chondromyces)1株。抑菌试验表明15号菌株的2号代谢产物对4种指示菌均有不同程度的抑制作用。对HPLC得到的15号菌株2号代谢产物的5号组分进行研究,结果表明,其能明显增加HepG2细胞凋亡。【结论】秦岭丹江流域土样中的黏细菌具有一定的多样性,得到1株活性菌株,其代谢产物具有抑菌活性和抗肿瘤细胞活性。     

金龟子绿僵菌生物学特性及其对草地贪夜蛾的侵染

【目的】探究金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae,ZKJGL）生长发育所需要的营养条件以及对草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）幼虫的侵染力,为草地贪夜蛾生物防治研究以及生防菌剂的开发提供参考。【方法】室内测定温度、光周期、pH以及氮源、碳源对金龟子绿僵菌菌株ZKJGL菌丝生长和产孢的影响,并测定其对草地贪夜蛾2龄幼虫的活性。【结果】金龟子绿僵菌ZKJGL菌丝生长和产孢的适宜温度为20～25℃、pH=7、全黑暗条件,对碳源和氮源要求不高,麦芽糖、酵母膏或蛋白胨的利用率较好。孢子浓度为5×10⁸cfu/mL的金龟子绿僵菌ZKJGL菌株侵染草地贪夜蛾后累计死亡率达77.78%,LC₅₀为4.406×10⁶cfu/mL,LT₅₀少于4 d。【结论】金龟子绿僵菌ZKJGL易于培养,对营养条件、光照要求不高,对草地贪夜蛾的幼虫具有较强的致病力,可作为优良菌株进一步研发生物农药应用于防治草地贪夜蛾。     

北部湾沿海织锦巴非蛤不同地理群体形态差异研究

【目的】探究一株分离自柑橘粉虱座壳孢子座的淡紫紫孢菌在不同培养条件下的生长量、产蛋白 酶和几丁质酶的活性,为淡紫紫孢菌作为生物防治剂提供理论基础。【方法】采用组织分离法将来自红江橙叶 片粉虱座壳孢子座上的菌株进行分离纯化,结合形态学特性和分子生物学方法进行鉴定,并采用 Folin- 酚法和 DNS 法测定其蛋白酶和几丁质酶的活性。【结果】菌株 ZJPL1812 经形态学观察和 ITS 序列分析鉴定为淡紫紫孢 菌（Purpureocillium lilacinum）,菌株最佳培养温度为 30℃、适宜 pH 值为 5.0~9.0;以磷酸 二氢铵为氮源、麦 芽糖为碳源时最有利于菌丝生长,以蛋白胨为氮源、蔗糖为碳源时产蛋白酶活性最高,以硝酸铵为氮源、可溶 性淀粉为碳源时几丁质酶活性最高 。【结论 】该菌株可以利用多种不同氮源、碳源,具有广泛的酸碱适应能力 和较强的环境适应性,所产蛋白酶和几丁质酶活性较高,表明其具有一定的生物防治潜力。     

一株茁芽短梗霉的分离鉴定及产多糖研究

[目的]筛选具有产普鲁兰多糖能力的茁芽短梗霉(A ureobacidium pullulans)菌种,为普鲁兰行业提供菌种资源.[方法]从鄱阳湖国家湿地公园的草地上采集9份土壤样品,采用稀释平板涂布法,结合对菌落和菌株形态特征观察及18S rDNA序列对比分析筛选茁芽短杆霉野生菌株.发酵培养测定菌株的普鲁兰产量和颜色,并运用红外光谱(FT-IR)法分析普鲁兰多糖的分子结构.[结果]从9份土样中分离得到5株菌株,其中只有菌株AP23具有酵母、菌丝体等多态性,该菌株的18S rDNA序列与已知序列DQ242509(A.pullulans)、DQ278883(A.pullulans)的同源性均达100％,可确定为茁芽短梗霉.发酵培养测定菌株AP23的普鲁兰产量为6.72 g/L,糖转化率达22.4％.FT-IR分析表明茁芽短梗霉多糖是由α-糖苷键连接的D-吡喃葡萄糖残基组成的普鲁兰.[结论]茁芽短梗霉AP23具有良好的生长特性,可作为诱变高产普鲁兰多糖的出发菌株加以利用.     

哈茨木霉UN-2β-葡聚糖酶诱导及对水稻纹枯病的抑菌防病作用

【目的】优化哈茨木霉UN-2菌株产β-葡聚糖酶的培养基组分及发酵参数,提高其产酶能力,研究β-葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病病原菌的拮抗作用及田间防效,阐明哈茨木霉菌株UN-2在水稻纹枯病生物防治中的应用潜力。【方法】采用单因素试验考察不同碳源、氮源和金属离子对哈茨木霉菌株UN-2产β-葡聚糖酶的影响,利用正交试验确定木霉菌株产β-葡聚糖酶的最适温度、pH、接种量、瓶装量、摇床转速和发酵时间,优化哈茨木霉菌株UN-2产β-葡聚糖酶诱导发酵条件;通过体外拮抗试验和田间防效试验研究β-葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病的抑菌防病作用。【结果】哈茨木霉菌株UN-2发酵产β-葡聚糖酶最佳碳源和氮源分别为麦麸和硫酸铵,金属离子Ca²⁺和Mg²⁺对木霉产β-葡聚糖酶活性具有明显的促进作用。哈茨木霉UN-2菌株以10.0 g/L麦麸、0.5 g/L β-葡聚糖、4.0 g/L硫酸铵、1.5 mmol/L Ca²⁺、0.5 mmol/L Mg²⁺为培养基,在温度32℃、起始pH 6.5、接种量8 mL(10⁶      

拮抗茶轮斑病菌的生防木霉菌筛选、鉴定及应用

【目的】筛选对茶轮斑病菌有拮抗作用的生防木霉菌,为茶轮斑病菌生物防治及生防木霉菌的田间应用提供参考。【方法】采用梯度稀释法对茶树根际木霉进行分离,通过平板对峙法和抑菌圈法筛选拮抗木霉菌,并采用形态特征结合分子发育分析方法明确木霉菌的分类水平。【结果】从采自不同茶区的茶树根际土壤中分离得到35株木霉菌,从中筛选出7株与茶轮斑病菌对峙培养拮抗能力大于70%的木霉菌。其中,菌株BLS17112505和DS-GSC-3的发酵液对茶轮斑病菌具有抑菌活性,以菌株DS-GSC-3的抑菌率最高,达70.53%;与对照相比,菌株DS-GSC-3的发酵液有助于提高茶叶中氨基酸和儿茶素的含量,分别提高13.87%和8.92%。菌株DS-GSC-3为短密木霉（Trichoderma brevicompactum）。【结论】短密木霉菌株DS-GSC-3的发现为丰富木霉菌的开发利用拓宽了途径,同时,研究结果为短密木霉DS-GSC-3的拮抗机理和抗菌活性物质的研究,以及木霉菌防治茶轮斑病奠定了理论基础。     

广东省不同区域菜园土壤微生物群落功能多样性比较

【目的】了解广东省不同区域菜园土壤微生物碳代谢功能群落结构的特点与差异.【方法】采用Biolog生态微平板方法分析广东的粤北、粤东、粤西和粤中4个不同区域菜园土壤微生物碳代谢群落结构.【结果和结论】4个不同区域的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、Shannon指数、Simpson指数、Mc Intosh指数变化趋势均不同,反映微生物活性的AWCD表现为:粤北粤东粤西粤中,表明不同区域菜园土壤微生物在碳源利用能力、微生物丰度等方面存在差异.4个区域土壤微生物对6类31种碳源的利用程度存在差异;主成分分析显示,4个区域土壤微生物代谢基质主成分1的贡献率为54.76%,主成分2为13.25%;主成分1载荷0.18以上的基质有22种,主成分2有15种;碳源在主成分分离中起主要贡献作用的是氨基酸类、羧酸类、酚类和碳水化合物类碳源.表明不同区域菜园土壤微生物群落碳源利用模式及代谢功能不同,即土壤微生物群落功能多样性有差异.     

马铃薯疮痂病病原菌的分离鉴定及其生长特性分析

【目的】研究新疆喀什泽普县阿依库勒乡马铃薯疮痂病病原菌的种类及其生长特性。【方法】采用组织分离法结合柯赫氏法则、显微形态和16S rDNA等方法,分离鉴定马铃薯疮痂病病原菌;分析菌株对不同碳源、氮源的利用能力,以及不同pH的生长能力。【结果】新疆泽普马铃薯疮痂病的病原菌为疮痂链霉菌（Streptomyces acidiscabies）,产白色光滑呈自由弯曲状的孢子,能产生黑色素和可溶性色素,可利用葡萄糖等8种碳源和甲硫氨酸（Met）和组氨酸（His）2种氮源,接种健康马铃薯块茎上能产生网纹状甚至凹陷裂口状病斑。【结论】该地区马铃薯疮痂病病原菌最适生长温度为30℃,pH为7,最适碳氮源为葡萄糖和甲硫氨酸,全黑暗利于菌株的生长。