鸡粪好氧发酵高效同程硝化-反硝化菌筛选及其生物学特性研究

为验证鸡粪好氧发酵过程同程硝化-反硝化细菌的存在,全程进行了高效同程硝化-反硝化菌株的分离、筛选,并对筛选的高效菌株进行鉴定和生物学特性研究.筛选到1株高效同程硝化-反硝化细菌JY45-2,鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.,为兼性化能自养型菌株.JY45-2菌株生物学特性为:当有机物质量浓度1 360 mg/L、氨态氮质量浓度212 mg/L、pH8、C/N为3.54和培养温度45℃时,氨态氮利用效率最高.JY45-2菌株的有机物耐受范围宽,有机物质量浓度为680～2 040 mg/L时,作用3 d后的氨态氮利用率可达30%以上.在鸡粪好氧发酵过程中分离、筛选到1株高效同程硝化-反硝化细菌,证明了该固态发酵体系中存在同程硝化-反硝化细菌.     

施氏假单胞菌液态发酵降解茶皂素的条件优化

【目的】优化施氏假单胞菌液态发酵降解茶皂素的条件,以提高油茶籽粕在饲料方面的应用性能,增加经济效益和社会效益。【方法】以茶皂素降解率为评价指标,利用施氏假单胞菌液态发酵降解茶皂素,首先以培养时间、培养温度、培养基初始pH值、瓶口纱布层数、接种量为单一变量进行单因子试验,然后通过Plackett-burman实验、最陡爬坡试验、Box-Behnken设计响应面试验对施氏假单胞菌液态发酵条件进行优化。【结果】单因素试验获得的最佳单因素分别为:培养时间6d,培养温度25℃,培养基初始pH为8,瓶口纱布层数为6层,接种量为1%。在条件优化以后最佳的液态发酵条件为:培养时间5d,培养温度23℃,培养基初始pH为8,瓶口纱布层数为6层,接种量为1%,在此条件下,施氏假单胞菌液态发酵降解茶皂素的降解率达到66.92%。【结论】施氏假单胞菌微生物发酵法降解茶皂素具有成本低、重复性好、无二次污染等明显优势,在饲料方面具有一定的利用价值。     

不同有机废弃物作为假单胞菌YT3吸附载体的研究

以草炭为对照,研究了发酵鸡粪、蚯蚓粪和菇渣作为假单胞菌（Pseudomonas）YT3吸附载体的可行性。结果表明：鸡粪吸水率最低,有效菌体释放效率为93.08%;菇渣的吸水性最高,但其菌体释放效率仅为67.59%;菌体释放效率与载体的阳离子代换量呈极显著负相关。用浸提液培养苜蓿种子36 h后,鸡粪、蚯蚓粪和草炭处理的种子发芽指数均在80%以上,初步认定肥料浸提液对植物无毒。随着Pseudomonas YT3接种时间的增加,鸡粪、蚯蚓粪和草炭处理中的活菌数均有一个明显的增加过程;在接种后第30 d时,3种有机物料中的最大活菌数分别为8.9×108、7.5×108、5.9×108 CFU·g-1,分别为初始接种量的560%、326%和187%;在第180 d时,有效活菌数开始小于初始接种值。随着接种时间的延长,菇渣处理的有效活菌数呈一直下降趋势。鸡粪和蚯蚓粪,尤其是鸡粪是适宜的Pseudomonas YT3吸附载体。     

不同微生物茵剂处理对鸡粪堆肥发酵的影响

选择3种混合菌剂进行了鸡粪堆肥发酵试验.研究表明,鸡粪堆肥通过接种微生物菌剂,可以明显提高堆肥初期的发酵温度,加快堆肥物料的水分挥发,改变鸡粪中的微生物数量,缩短堆肥发酵周期,促进堆肥快速腐熟,特别是接种菌剂1(乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、沼泽红假单孢菌混剂)效果最好,与对照相比,堆肥发酵初期温度提高,中期达到55℃以上,高温期持续8 d,水分含量降低8%,细菌、放线菌数量明显降低.     

不同微生物菌剂处理对鸡粪堆肥发酵的影响

选择3种混合菌剂进行了鸡粪堆肥发酵试验。研究表明,鸡粪堆肥通过接种微生物菌剂,可以明显提高堆肥初期的发酵温度,加快堆肥物料的水分挥发,改变鸡粪中的微生物数量,缩短堆肥发酵周期,促进堆肥快速腐熟,特别是接种菌剂1(乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、沼泽红假单孢菌混剂)效果最好,与对照相比,堆肥发酵初期温度提高,中期达到55℃以上,高温期持续8d,水分含量降低8%,细菌、放线菌数量明显降低。     

烟杆鸡粪堆肥发酵生物菌肥工艺研究

烟杆、鸡粪湿料按1∶1(w/w)混匀,添加1.0%(w/w)生防菌哈茨木霉菌剂ACCC3028、耐热芽孢杆菌Lys-768、高温蛋白酶产生菌Lys-068的5组组合菌剂,实现烟杆鸡粪堆肥腐熟。结果表明:处理组在18~21 d实现烟杆鸡粪充分腐熟,其酸碱度、有机质含量、全氮、全磷、全钾等含量均达到行业标准NY525-2011。其中,组合菌剂E(100 g哈茨木霉,200 g耐热芽孢杆菌,200 g高温蛋白酶产生菌)添加量1.0%(w/w)时,发酵效果最佳,最高温度达68℃,发酵周期18 d,对比自然发酵,其发酵周期大大缩短。腐熟充分的烟杆鸡粪堆肥经风干至含水量为13%~15%,复配水稻纹枯病拮抗菌Lys-067芽孢菌剂,可制成水稻纹枯病拮抗菌Lys-067含量达2亿cfu/g的水稻病害专用生防菌肥。     

鸡粪筒仓式反应器堆肥产品质量评估和经济效益分析

为评估筒仓式反应器堆肥产品质量，利用大型筒仓式反应器开展鸡粪堆肥试验，探究堆肥原料组成、曝气强度和发酵菌剂对反应器堆肥产品的腐熟状况、氮素含量、总养分含量等的影响，并分析反应器堆肥处理鸡粪的经济效益。结果显示，添加菌渣和发酵菌剂、维持适中的曝气强度可以提高堆肥温度，降低堆肥pH值。添加菌渣和发酵菌剂、增大曝气强度可以降低堆肥含水率。添加菌渣、降低曝气强度可以抑制总有机碳和腐殖质的降解，添加发酵菌剂可以促进总有机碳降解，但对腐殖质的影响较小。原料组成对腐熟堆肥的种子发芽指数的影响较小，增大曝气强度和添加发酵菌剂可以提高堆肥的种子发芽指数。反应器处理鸡粪堆肥产品的铵态氮(NH⁺₄-N)含量为100～150 mg/kg,硝态氮(NO^-₃-N)含量较低且差别较小。反应器处理后的腐熟堆肥的总养分含量为5.58%～7.44%,达到国家有机肥料标准要求；总有机质含量为26.44%～48.12%,含水率为25.00%～35.00%,pH值为9.40,腐熟堆肥的种子发芽指数为19.33%～59.50%,均未达到国家标...     

一株枯草芽孢杆菌GX7在鸡粪中的定殖及发酵作用的研究

【目的】研究枯草芽孢杆菌GX7在鸡粪中的定殖情况,及其在鸡粪发酵过程中的作用。【方法】对枯草芽孢杆菌GX7进行抗生素标记,并在鸡粪发酵中添加菌剂,通过鸡粪的堆肥发酵试验,测定未加菌剂、加入GX7菌剂与加入复合菌剂的物料发酵中含水量、全氮、全磷、全钾以及有机碳等参数。【结果】GX7在鸡粪中有很好的定殖能力,回接至鸡粪中10 d后,存活菌数仍有1.3×102 CFU/g。鸡粪堆肥发酵试验中,加入复合菌剂的处理发酵时间缩短了3～5 d;含水量分别下降到29.0%、23.2%和22.1%;全磷含量提高到0.98%、1.02%和1.12%;全钾含量提高到2.53%、2.55%和2.65%;有机碳含量均下降了约10%。【结论】GX7作为单一菌株的菌剂,在堆肥发酵的高温阶段有一定作用,但发挥作用较局限。     

黑钙土细菌种群组成特征

报道了采自吉林省农安县新刘家镇刘家村三社黑钙土中的细菌种群组成：（枯草芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、类产碱假单胞、荧光假单胞菌变种Ⅰ、施氏假单胞菌、放射形土壤杆菌变种Ⅰ、放射形土壤杆菌变种Ⅱ、约氏不动杆菌、乙酸钙不动杆菌、喜盐微球菌、产黄纤维单胞菌、粪肥纤维单胞菌、柠檬色节杆菌、球形节杆菌、黄黄色杆菌等）及其鉴别特征，并根据其在土壤中的数量组成和分离出现率确定了柠檬色节杆菌、球形节杆菌、放射形土壤杆菌变种Ⅰ、类产碱假单胞、荧光假单胞菌变种Ⅰ、枯草芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、粪肥纤维单胞菌为黑钙土的优势细菌种群。     

双孢蘑菇菌渣堆肥及其肥效的研究

为了促进农业废弃物资源的循环利用,以双孢蘑菇菌渣为研究对象,通过菌渣堆肥中添加发酵剂或鸡粪的处理,分析了堆肥过程中各个时期不同处理的温度、pH值、EC值、全氮、全磷和全钾的变化趋势,并用腐熟后的堆肥菌渣进行了水稻肥效试验。结果表明,双孢蘑菇菌渣堆制过程中加入发酵菌剂可快速提高堆体温度,与未加发酵菌剂的堆肥处理A相比,在堆肥中加入发酵菌剂后,堆肥中全氮、全钾和速效钾的含量增加量分别为处理A的3倍、1.43倍和2.67倍;菌渣堆肥结束后,处理A,处理B和处理C速效磷含量分别比发酵前增加了54.5%、38.5%和58.3%。菌渣肥水稻田间试验表明,双孢蘑菇菌渣有机肥能够促进水稻增产,菌渣堆肥增产效果优于不发酵菌渣,而加于菌剂处理的堆肥增产效果最佳,按400kg·667m-2施肥,水稻空瘪粒数少,穗粒饱满,水稻单产553.37kg·667m-2,与当地常规施肥方式相比较增产20.55%,与不施肥处理相比较增产44.18%。     

一株假单胞菌的分离鉴定及其对水产养殖水体氮化合物去除效果

从甲鱼池底泥中分离纯化获得一株水质净化功能目标菌,根据其形态特征、生理生化反应、G+Cmol含量及16S rDNA全序列分析,该菌株鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.).培养试验证明,该菌株对光照、通气和pH等环境条件具有较广的适应范围.甲鱼苗养殖池接种试验结果表明,该菌株对水体中铵态氮和氨态氮的净化作用显著,对亚硝氮的净化效果尤为突出,达到65.4.因此,该菌株可望开发成为微生态制剂,用于改善水产养殖水体的水质.     

6-磷酸果糖激酶基因pfkA在施氏假单胞菌中的异源表达及其表型分析

糖代谢在生命活动中具有重要意义,它保证了生物体生命活动所需的物质和能量的供应。葡萄糖作为自然界中普遍存在的最简单的单糖,是生物体的理想碳源。施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）A1501具有广泛的、典型的微生物代谢途径,但是该菌利用葡萄糖的效率很低。基因组分析表明A1501菌缺少糖酵解（EMP）途径中编码6-磷酸果糖激酶的基因pfkA,初步认为这可能是A1501菌不能高效利用葡萄糖的原因。利用穿梭质粒pLAFR3将大肠杆菌的pfkA基因导入到施氏假单胞菌中,通过pfkA基因的异源表达重建A1501菌的EMP途径。测定了重组菌株的糖类代谢能力,结果表明pfkA基因的导入并没有赋予重组施氏假单胞菌更强的葡萄糖及其他糖类的利用能力,说明A1501菌葡萄糖利用的低效率除了缺乏pfkA外,还有其他的因素。研究也发现,导入pfkA的重组施氏假单胞菌对H2O2高度敏感,推测pfkA导入重建后的EMP途径可能影响了该菌的还原力合成,导致菌体对氧化胁迫的耐受能力降低。     

香蕉根际促生菌的抑菌活性及对作物生长的促进作用

【目的】研究4种香蕉根际促生菌对香蕉枯萎病镰刀菌和几种重要作物病原菌的抑菌活性,及其对番茄和玉米的促生作用.【方法】在培养皿中测定根际促生菌对作物病原菌的拮抗作用,通过盆栽试验测定根际促生菌发酵液对作物生长的促进作用.【结果和结论】从健康香蕉根际土中分离获得的枯草芽孢杆菌Bacillus.subtilis、解淀粉芽孢杆菌B.amyloliquefaciens、耳炎假单胞菌Pseudomonas.otitidis和绿针假单胞菌Ps.choloeaphtis对香蕉枯萎病镰刀菌4号小种Fusarium oxysporum f.sp.cubense具有强烈的抑菌活性,对番茄早疫病菌Alternaria solani、玉米纹枯病菌Rhizoctonia solani、荔枝炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides Penz.、香蕉炭疽病菌C.musarum Cooke et Mass、青瓜枯萎病菌F.oxysporum(Schl.)f.sp cucumerinum Owen、小麦赤霉病菌F.graminearum和荔枝霜霉病菌Penorophythora litchi Chen等作物病原菌也具有很好的抑菌活性;4种香蕉根际土壤细菌中耳炎假单胞菌生长最快、抑菌效果最好,其生长半径分别是枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、绿针假单胞菌的2.75、2.61和2.70倍,其对香蕉枯萎病、番茄早疫病菌、玉米纹枯病菌、荔枝炭疽病菌、香蕉炭疽病菌、青瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌和荔枝霜霉病的抑菌率分别达到50.70%、62.95%、70.85%、68.10%、58.58%、59.30%、51.34%和63.08%;用耳炎假单胞菌发酵液培养植物使番茄和玉米株高分别提高16%和33%,并且使番茄叶片总叶绿素含量增加40%.以上结果表明,香蕉根际微生物耳炎假单胞菌对作物病原菌有很好的抑菌活性,并且促进番茄和玉米的生长.     

铜绿假单胞菌脂肪酶基因(LipA)在枯草芽孢杆菌pab02中的整合表达

对铜绿假单胞菌脂肪酶基因(Lip A)进行克隆,构建整合表达质粒pHSG398–16S–lip A,并在枯草芽孢杆菌pab02中整合表达。根据铜绿假单胞菌Lip A基因设计引物,扩增Lip A基因,并进行测序,构建整合表达质粒pHSG398–16S–lip A,转化枯草芽孢杆菌pab02,并对转化后的阳性菌株进行诱导表达。结果显示,成功从铜绿假单胞菌A05菌株中扩增到长1 092 bp的Lip A基因,该基因与铜绿假单胞菌Lip A基因(登录号为AB290342)的同源性高达98%;该基因共编码311个氨基酸(aa),包含26个aa组成的信号肽和285个aa组成的成熟肽;成功构建了整合表达质粒pHSG398–16S–lip A,并将Lip A整合到枯草芽孢杆菌pab02染色体上,获得了重组枯草芽孢杆菌pab02–lip A;SDS–PAGE分析结果表明,脂肪酶蛋白得到了有效表达,该蛋白的相对分子质量约为37 000。     

盐碱地中1株硝化细菌的分离、鉴定及其硝化能力的分析

从黄河三角洲盐碱地土壤中分离到一株异养高效硝化细菌,对该菌株外部形态、生理生化性质、16S rDNA序列、硝化能力等方面进行分析。结果表明,该菌株为革兰氏阴性菌、杆状、能以葡萄糖、蔗糖等为碳源生长,最适生长pH为9;16S rDNA基因序列分析表明,该菌株与Pseudomonas putida(D85992)的同源性达99%。根据上述结果,该菌株可鉴定为恶臭假单胞菌,并命名为Pseudomonas SKDP-1。以氨氮(NH4+-N)为惟一氮源,分别以柠檬酸钠、葡萄糖和蔗糖为碳源条件下,其氨氮转化率分别为49.5%、34%和32.8%,表明菌株Pseudomonas sp.SKDP-1在盐碱地土壤中对氮的循环方面具有良好的应用前景。     

具有解钾活性假单胞菌的分离与鉴定

[目的]分离并鉴定具有解钾活性假单胞菌。[方法]以农田土壤为样本,在钾长石粉为唯一钾源的选择性培养基上分离并纯化解钾菌,并通过形态观察和16S r DNA序列分析对分离到的细菌进行鉴定。[结果]经梯度稀释涂布和平板划线分离,经初筛获得8株生长良好并具有解钾透明圈的细菌。将初筛后获得的细菌菌株进行发酵培养,利用原子吸收分光光度法测定发酵上清液中的速效钾含量,从中筛选出解钾能力较强的1株假单胞菌K3。通过形态观察发现,该菌株为革兰氏阴性杆菌。16S r DNA序列分析结果表明,该菌株与荧光假单胞菌F113亲缘关系最近,初步确定该菌株属假单胞菌属。[结论]该研究为微生物钾肥的开发提供了新的试材。     

脂肪酶产生菌的分离、鉴定及其发酵条件优化

从被废油长期污染的土壤中分离出一株酶活力大于5 U/mL的菌株,经16S rRNA鉴定,确定为铜绿假单胞菌属,命名为Pseudomonas aeruginosa B6。经发酵优化,取得其最佳发酵培养基与条件:葡萄糖0.4%、酵母粉0.7%、硫酸铵0.7%、七水硫酸镁0.1%、磷酸氢二钾0.1%;接种量为9.5%;起始pH值为6.5;温度为30℃,为脂肪酶发酵生产奠定了基础。     

固氮施氏假单胞菌全局性调控因子RsmA的进化分析及表达特性研究

RsmA是假单胞菌属高度保守的全局性调控因子,该蛋白可通过与靶基因的mRNA结合影响其稳定性或者抑制靶基因的翻译影响蛋白表达。固氮施氏假单胞菌A1501中发现一个rsmA同源基因及一个可能参与rsmA活性调节的非编码小RNA rsmZ基因。对A1501菌中RsmA及RsmZ的分子进化及表达特性进行了研究。分析结果表明,RsmA与铜绿假单胞菌同源性可达98%,RsmZ具有4个RsmA的结合位点。实时定量RT\|PCR结果显示,rsmA在生长初期具有高表达量,而在指数生长期以及平台稳定期表达量下降。非编码RNA rsmZ的转录水平在整个生长时期未发生显著变化。在碳匮乏条件下,rsmA和rsmZ的表达量都显著下调。在一般胁迫σ因子rpoS突变株中,rsmA的表达未受影响,但rsmZ表达上调了30多倍,说明rsmZ的表达受rpoS的负调控。进一步发现,A1501菌中,rsmA和rsmZ的转录不受转录调控因子gacA突变的影响,这与荧光假单胞菌CHAO和铜绿假单胞菌PAO1的调控模式区别,表明RsmA的转录调控模式在固氮施氏假单胞菌A1501中有其独特性。该结果为进一步探索固氮施氏假单胞中RsmA的功能及其特定条件下的调控机制奠定了理论基础。     

反硝化聚磷菌C18脱氮除磷特性研究

从城市生活污水处理厂好氧池活性污泥中筛选出的一株反硝化聚磷菌C18,经16S rDNA初步鉴定为假单胞菌(Pseudomonas grimontii)。C18在pH 6.5~7.5之间能正常生长,pH为7.5时,脱氮除磷效果最好。C18生长对温度没有特殊要求,当温度为30℃时,磷和氨氮去除率分别达到85.9%和83.6%。厌氧/缺氧最佳连续培养时间为厌氧2 h、缺氧4 h。     

苯胺高效降解菌的筛选及其生物学特性研究

采用富集培养法从高阳印染厂排污口土壤中分离得到209株微生物,定向筛选获得2株能够高效降解苯胺的细菌(菌株Ani-4-15和菌株Ani-5-61)。这2株细菌在苯胺浓度为400mg·L-1的培养液中培养30h后,培养液中苯胺的降解率均可达到85%以上;在苯胺浓度为1000mg·L-1的培养液中培养30h后,培养液中苯胺的降解率达70%左右。通过浊度测定法对菌株Ani-4-15和Ani-5-61在苯胺选择性培养基中的生长特性进行了研究,结果表明,两菌株最佳培养时间分别为15h和18h,最适生长温度均为30℃,最适生长pH值分别为7.0和6.0,对苯胺的耐受浓度范围在100～3200mg·L-1之间。在温室条件下,通过在灭菌土中分别接入一定量的苯胺(苯胺含量分别为400、600、800和1000mg·kg-1)和苯胺降解菌(106个菌体·g-1土),48h时菌株Ani-4-15和Ani-5-61对苯胺的降解率分别高达93.4%和96.6%。通过16SrDNA序列分析法明确了两株细菌均为假单胞菌属,利用非肠道革兰氏阴性杆菌鉴定系统(API20NE)进一步鉴定到种,菌株Ani-4-15为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),菌株Ani-5-61为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。