枯草芽孢杆菌BSK1对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)拮抗作用的研究

通过对枯草芽孢杆菌菌株BSK1的对峙培养和菌株代谢物对尖孢镰刀菌的抑制作用研究。结果表明菌株BSK1对尖孢镰刀菌具有较强的拮抗作用,对峙培养明显抑制靶标菌菌丝向四周扩展,抑菌带宽度0.8cm,菌株的浓度1%无菌发酵液对靶标菌的生长抑制率在60%以上。菌株BSK1对多种植物病源菌也具有明显抑制作用。     

含复合菌群生物育苗基质的研制及其育苗效果

[目的]开发含复合菌群生物制品或农业投入品,对于促进作物增产具有重要意义,本文旨在利用分别具有拮抗病原菌、解磷、产生长素能力的菌株,研制含根际促生菌菌群的生物育苗基质,以期为育苗基质产业的发展提供技术支撑。[方法]以本实验室经过广泛田间试验验证,且具有促生及抗土传病害功能的解淀粉芽胞杆菌SQR9为核心菌株,筛选出与之无拮抗效应的产生长素和具解磷能力的菌株;采用Biolog全自动微生物鉴定系统测定菌株对不同碳源利用能力,通过碳源重合关系确定菌种组合;通过育苗和盆栽试验评估含复合菌群生物育苗基质的育苗效果。[结果]经过筛选,与菌株SQR9对峙无拮抗圈的溶磷菌株分别为Y40、Y2和NJAU-3;产吲哚乙酸(IAA)菌株分别为NJAU-5、L-60、NJAU-69和NJAU-84。利用碳源重合关系,构建4种菌株组合2个、3种菌株组合6个和2种菌株组合4个。2季苗盘试验及2季盆栽试验结果均表明,微生物碳源利用重合数与植物促生效果呈显著负相关关系,含菌株SQR9、Y2和L-60与含菌株SQR9、Y2和NJAU-84这2个含复合菌群功能型生物育苗基质,在黄瓜前期育苗效果和后期盆栽效果均优于单菌处理及不添加功能菌普通育苗基质(对照)。[结论]结合拮抗效应测定和碳源利用重合关系,能够有效筛选出高效菌群组合,最终确立含3种菌株的2组复合菌群SQR9+Y2+L-60和SQR9+Y2+NJAU-84为研制生物育苗基质的最佳组合。     

菌株混合培养的溶磷解钾效果及条件优化

将溶磷菌、固氮菌和解钾菌按功能不同两两组合培养后筛选出互相不拮抗的菌株组合,进行三菌混合培养,测试得到的5组混合菌株的溶磷、解钾能力。结果表明,混合培养菌的溶磷、解钾能力均比各菌单独培养时要高,其中,组合1、2和5混合培养时具有1+1+13的溶磷效果,组合3和5混合培养时具有1+1+13的解钾效果。探索组合5的最佳培养条件,发现当培养基C/N比为25,p H 9,温度为30℃时菌株生长总量最好。     

芽孢杆菌复合菌群的构建及其对野燕麦除草活性研究

【目的】构建芽孢杆菌复合菌群,优化菌群组合并研究其杀草谱、作物安全性及对野燕麦的除草活性,为开发新型生物除草菌剂提供新思路和理论依据。【方法】以课题组前期筛选到的芽孢杆菌D30202、JZ1-1-9、JZ2-4-15和JZ2-2-1为材料,采用皿内对峙试验测定菌株间的相容性,并结合分光光度法测定菌株生长曲线,确定构建复合菌群的菌株和组合时期;通过种子萌发袋法测定复合菌群对杂草种子萌发的根长、芽长抑制率和干重、鲜重抑制率以优化菌株组合类型;采用盆栽试验对最优组合菌群进行杀草谱及作物安全性评价,测定作物叶片丙二醛（MDA）含量,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD） 3种防御酶活性作为对野燕麦除草活性反应的指标。【结果】待选菌株两两之间无拮抗关系且生长周期一致,由菌株D30202、JZ1-1-9和JZ2-4-15构建的复合菌群2-9-15为最优组合。菌群2-9-15抑制野燕麦种子萌发和幼苗生长的综合效果最明显,根长和芽长抑制率分别为39.17%和73.49%,幼苗鲜重和干重抑制率分别为25.11%和21.26%。盆栽试验结果显示,菌群2-9-15的除草广谱性及作物安全性均优于精喹禾灵,除禾本科作物青稞外,菌群2-9-15对玉米、藜麦、小麦、蚕豆、豌豆和马铃薯等当地主栽作物安全性高。3叶期野燕麦分别经精喹禾灵和菌群2-9-15喷施处理3 d后,叶片MDA含量、SOD和CAT活性下降趋势一致。【结论】复合菌群2-9-15具有较高的抑草活性及广谱性,具有开发为防治野燕麦等禾本科杂草生防制剂的潜力。     

缓释碳源与净水菌胶囊组合脱氮净水性能研究

在低碳氮比污水治理中,人工投加碳源和菌剂是必要手段,为此,特开展缓释碳源与净水菌胶囊的组合净水性能研究。试验用缓释碳源为乙酸钠包埋物,采用扫描电子显微镜观察释放前后形貌,并用高效液相色谱法进行检测。净水菌胶囊为包含施氏假单胞菌ADH1、肠杆菌AOZ1与枯草芽孢杆菌BSK9包埋物的Wcapsule和B-capsule。试验水源为河道污水,在水桶中间歇曝气条件下开展试验。以无投加污水为对照,比较直投速溶碳源、直投未包埋菌剂、单独投加缓释碳源、单独投加净水菌胶囊以及组合投加缓释碳源和净水菌胶囊各试验组水体氨氮、总氮、COD等指标变化。结果表明,缓释碳源释放乙酸钠后内部结构变疏松,形成大量刨花样卷曲片层结构。净水试验中:投加缓释碳源组总氮的去除率达到60.2%,且试验过程中COD始终低于20 mg·L~(-1);投加固定化菌剂W-capsule组总氮去除率达39.1%;组合投加缓释碳源和净水菌胶囊组总氮去除率可达85.2%。可见,缓释碳源与净水菌胶囊组合在河道污水脱氮上表现出较高性能,应用潜力巨大。     

培养基配方对白灵菇菌丝生长的影响

采用不同培养基配方对5个不同来源的白灵菇菌株,在液体和固体培养条件下研究了其菌丝生长的生物学特性。结果表明,不同氮源对菌丝生长有明显的影响,以豆粉、蛋白胨作氮源最佳,其次是麦麸即碳源,玉米粉和牛肉膏不适宜作为白灵菇菌丝生长的氮源。5个菌株在PDA、无机盐组合培养基上菌丝的生长速率明显不同。在PDA上,菌丝生长的快慢依次为天山2号、L1、白灵菇1号、W1W2和江都菌株。不同配方对菌丝生长的影响不同,固体培养条件下,B4、B3、B2、B1、B11配方比较适合于各菌株生长,但来自于江都的白灵菇菌株表现出对无机盐类有较强的适应性,菌丝生长较其它菌株快,日均生长率达10 mm以上;液体培养条件下,B9、B14和B16配方的菌丝生物量最大,其次是B1、B3、B5配方。表明,固体培养下的配方不一定完全适合于作液体培养基配方。5个菌株的对峙实验表明,白灵菇1号与L1菌株间亲缘很近,江都菌株与白灵菇1号、天山2号菌株间亲缘关系较远,而与L1、W1W2菌株间亲缘关系比较近。W1W2菌株与白灵菇1号、天山2号、L1、江都菌株间的亲缘关系较近。     

菲降解菌的分离鉴定及其在污染土壤生物修复中的应用

采用室内培养方法,从吴江市郊长期被多环芳烃污染的土壤中富集到以菲为唯一碳源和能源的菲降解复合微生物菌群,复合菌群在7d内对无机盐液体中菲(含量100mg·L-1)的降解率达到99%。从复合菌群中分离纯化获得两株菲高效降解菌B1和L2,经过菌体形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,鉴定菌株B1为百日咳博行特氏菌(Bordetella petrii),菌株L2为墨西哥假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas mexicana)。这两株菌在菲含量为100mg·L-1的无机盐培养液中,7d内对菲(含量100mg·L-1)的降解率大约为80%,9d内的降解率可达到99%。将复合菌群和菲污染土壤混合,在光照培养箱中进行培养修复。结果表明,修复88d后,接种复合菌群的低污染浓度(8.22mg·kg-1)处理和高污染浓度(39.65mg·kg-1)处理的菲去除率分别达到95.74%和98.06%。     

纤维素降解菌的筛选与高效混合菌群的构建

【目的】从土壤中筛选纤维素降解菌,对其进行组合培养获得可高效降解纤维素的混合菌群,为微生物混合培养降解纤维素提供理论基础。【方法】采用刚果红纤维素琼脂平板培养基从土样中初步筛选纤维素降解菌,再以内切酶（CMC）、纤维素全酶（FPA）、外切酶（C₁）和β-葡萄糖苷酶（β-Gase）4种酶活性为指标进行复筛,对复筛获得的高效菌株进行组合培养,筛选高效组合菌群。对复筛后的菌株通过菌落和菌体形态进行初步鉴定。【结果】筛选获得了y3、yi-71、ye-9、er-72和se-93等5株活性较高的纤维素降解菌,对其进行组合培养,得到1个较好组合ye-9/er-72/se-93,其CMC、FPA、C-1和β-Gase 4种酶活性分别为3.18,1.67,1.08和1.12 U/mL,均比单菌株有一定程度提高。初步鉴定ye-9、er-72、se-93均为放线菌。【结论】组合菌群对纤维素的降解效果优于单一菌株。     

嗜热纤维素分解菌的筛选及混合发酵研究

从高温阶段堆肥样品、腐熟肥料、牛粪和土壤等含有纤维素降解菌的样品中筛选出145株能较好降解纤维素的菌株,对它们进行了单独与混合发酵培养.经过初筛、复筛,选出降解纤维素能力较强的8株菌株,包括细菌3株、霉菌3株、放线菌2株.将各菌株按不同的接种比例混合培养,构建了6组由3 株细菌、3株霉菌、2株放线菌组成的复合微生物菌系,采用液体发酵培养、固体发酵培养、滤纸条失重试验对复合菌系进行研究.综合分析表明,组合2分解纤维素能力明显强于其他几个组合,且复合菌系中不同微生物及其产生的纤维素酶之间有协同作用,考虑到固体发酵和堆肥的发酵条件接近,组合2更适合作为堆肥菌剂.     

生活垃圾处理机生物降解生活垃圾的微生物研究

[目的]采用生活垃圾处理机生物降解生活垃圾中的微生物。[方法]收集厨余垃圾,对降解混合垃圾、分类垃圾的优势菌群中的菌株和复合菌剂中的菌株进行培养和鉴定。[结果]鉴定出原菌剂中微生物11株;降解淀粉类垃圾的优势菌群微生物3株,分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtili,s BDh9）、杂菌（sta1）和淀粉液化芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens B,BDh1）;降解蛋白质类生活垃圾优势菌群微生物3株,分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtili,s BDh9）、杂菌（sta1）和肉食杆菌属（Carnobacterium divergens,BD5）;降解纤维素类垃圾的优势菌群微生物5株,分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis,BDh9）、杂菌（sta1）、伯克霍尔德菌（Burkholderia multivoran,s BDh6）、环状芽孢杆菌（Bacillus circulans,BD1）和杂菌（sta2）。[结论]该研究可为建立生物降解生活垃圾自主技术打下基础。     

健康魔芋根表土壤优势细菌鉴定及其抗病促生作用

为探索健康魔芋根表土壤优势细菌有无抗病促生作用,采用菌落形态特征观察及16SrRNA基因序列分析确定优势细菌B18和B17的分类地位;通过皿内拮抗和甜瓜种子发芽试验研究优势细菌对魔芋软腐病菌的拮抗和促种子萌发活性;采用盆栽试验研究优势细菌对魔芋软腐病的防病促生作用。结果表明:(1)经鉴定,2株优势细菌B18和B17分别为放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),其无细胞发酵滤液对4种软腐病菌均有皿内拮抗作用,同时具有较强的促生活性。其中,放射型根瘤菌104倍、苏云金芽孢杆菌10倍无细胞发酵滤液稀释液对甜瓜种子萌发和幼苗生长的促进效果最好。(2)放射型根瘤菌、苏云金芽孢杆菌菌悬液分别单接或与软腐病菌混接对盆栽魔芋软腐病的相对防效为17.0%~60.0%。(3)2株优势细菌分别单接或与软腐病菌混接能显著提高盆栽魔芋叶片光合作用,促进枝长和地径增加,亦能提高盆栽魔芋球茎鲜质量和根茎数量。由此可知,放射型根瘤菌、苏云金芽孢杆菌具有一定的促生、抗魔芋软腐病能力;通过作物健株与病株根际微生物区系比较确定健株优势微生物,可快速筛选具有实际效果的防病促生菌。     

博斯腾湖沉积物氨氧化细菌的筛选与鉴定

为了解干旱区淡水湖泊沉积物微生物在氨氧化中的功能,利用铵盐培养基对博斯腾湖不同深度沉积物进行驯化培养,结合水环境因子分析混合菌株产亚硝酸盐能力,从中分离纯化氨氧化细菌并对其氨转化能力进行试验。结果表明,6个采样位点12个样品中,11号位点深层沉积物(20～40 cm)混合菌株能有效利用铵盐产生亚硝酸盐,且连续6 d稳定维持其质量浓度高达20 mg/L以上。进而,从该混合菌液中分离得到30株单菌,其中有2株呈现出明显的氨氧化细菌特性。通过16S rRNA基因序列比对及形态学分析分别鉴定其为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)和赤红球菌(Rhodococcus ruber)。     

海洋源高产葡萄糖氧化酶细菌的筛选和主要酶学性质

从海洋环境中筛选高产葡萄糖氧化酶的海洋细菌, 为生产葡萄糖氧化酶提供新的菌种资源。采集海泥、海水及珊瑚样品,采用亚甲基蓝平板显色培养的方法初步分离产酶细菌,再对分离菌株进行显色培养,挑选产酶优势菌株,用液态摇瓶发酵的方法测定优势菌株的产酶能力,然后检测温度及酸碱度对酶活性的影响,并对优势菌株进行形态鉴定、生化鉴定以及16S rDNA基因序列鉴定。从海泥样品中初筛得到几株产葡萄糖氧化酶的细菌,其中菌株MS-4产酶活力最高,该菌在常规LB液体培养条件下葡萄糖氧化酶活力达到8.8 U·mL^-1;所产酶最适作用温度为14 ℃,最适pH为7.0,在25 ℃以下活性稳定;经过综合鉴定MS-4是蜡状芽孢杆菌,其中生化鉴定和基因序列鉴定的结果显示,该菌与蜡状芽孢杆菌的相似度分别为98.8%和100%。实验结果说明,MS-4具有相对较高的产葡萄糖氧化酶能力,可作为低温食品保鲜用葡萄糖氧化酶的生产用菌进行开发和研究。     

乌鲁木齐10号冷泉水中可培养细菌群落结构组成

[目的]了解乌鲁木齐10号冷泉水中可培养细菌群落结构组成,以及嗜盐微生物的分离鉴定.[方法]梯度稀释乌鲁木齐10号冷泉水,采用TSA、2A、0.1 ×LB、HM等4种培养基进行分离纯化.其中采用0.1;、0.5;、1;、2;、5;和10; NaCl的HM培养基分离嗜盐微生物.CTAB法提取所得菌株DNA,用细菌通用引物27F/1492R扩增16SrRNA基因,构建系统发育树.[结果]分离得到33株不同基因型细菌,16SrRNA测序、BLAST比对及系统发育分析将其归为假单胞菌属、金黄杆菌属、红杆菌属、芽孢杆菌属等,其中假单胞菌属占优势.R2A培养基分离效果较好,HM培养基在NaCl 5;～20;区间分离到的菌株数较多.[结论]乌鲁木齐10号冷泉水可培养细菌多样性较低,而中度嗜盐菌数量较丰富.     

氨氮降解微生物的筛选和初步应用

为了创制高效的粪污氨氮降解菌剂,特从猪粪中分离高效的氨氮降解微生物。通过感官法初筛,并结合氨氮降解率为指标进行复筛,最终获得高效氨氮降解菌株——Z2、AOZ和Y。经形态学观察、生理生化鉴定、16S rRNA基因序列分析,确定菌株Z2为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus),菌株AOZ为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),Y为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)。试验结果显示,菌株Z2和Y组成的复配菌剂对氨氮的降解效果最优,氨氮降解率高达53.19%,表明该复合菌剂可以应用于粪污除氨。     

对虾养殖海区芽孢杆菌筛选及其水质净化研究

从胶南、红岛、仰口不同的对虾养殖区域,采集凡纳滨对虾养殖水体中的水样、底泥以及对虾肠道和粪便样品,从中分离筛选芽胞杆菌菌群,获得8株不同的芽胞杆菌菌株.通过形态学特征、生理生化特性结果分析和16S rDNA分析鉴定,确定其中的JNSY1菌株为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).安全性测试发现该蜡样芽孢杆菌JNSY1菌株对养殖的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)无毒害作用.水质净化实验结果表明,10 d后该JNSY1菌株对养殖水体中氨氮的降解率达到65.5%,对亚硝酸盐的降解率达到68.3%,表明该菌株对养殖水体有明显的净化作用,可以研发作为微生态制剂.     

长白山天池水可培养细菌的16S rRNA鉴定

为了解长白山天池水中细菌的种类及多样性,用NA、1/10NA、R2A、1/10R2A培养基从长白山天池水样品中分离出25株细菌菌株,对其进行16S rRNA基因序列的系统发育分析及形态观察,结果得到9种具有代表性的菌株,9株细菌在系统发育上与芽孢杆菌属(Bacillus sp.)及厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus sp.)关系密切,其中芽孢杆菌属为分离获得的优势菌属.     

虾夷扇贝苗种培育水中可培养细菌群落分析

为研究虾夷扇贝Patinopecten yessoensisis苗种培育过程中幼体发育5个时期苗种培育水中(受精卵期水样W1,担轮幼虫期水样W2,D型幼虫期水样W3,壳顶幼虫期水样W4,稚贝期水样W5)可培养细菌的群落组成,采用传统培养方法,从每个水样分离细菌30株,通过16S rRNA基因测序分析鉴定细菌。结果表明:分离的150株细菌可归为2门、3纲、6目、9科、10属、22种;在门水平,W1~W5的优势门均为变形菌门,其次为厚壁菌门;在属水平,假交替单胞菌属为所有水样第一优势属,此外,W1的优势属依次为交替单胞菌属、弧菌属和海杆菌属,W2的优势属依次为弧菌属、交替单胞菌属和Cobetia,W3的优势属依次为弧菌属、交替单胞菌属和芽孢杆菌属,W4的优势属依次为交替单胞菌属、芽孢杆菌属和弧菌属,W5的优势属依次为弧菌属、Pseudophaeobacter、芽孢杆菌属和赤杆菌属。研究表明,扇贝幼体不同发育时期苗种培育水中所含可培养细菌种类比较丰富,细菌群落结构存在差异。     

纤维素降解菌的筛选及其混合发酵研究

[目的]为纤维素的高效降解提供理论依据。[方法]从森林落叶土、腐烂的秸秆和农家堆肥等含有木质纤维素降解菌的样品中筛选出能较好降解纤维素的菌株,对其进行单独与混合发酵培养。[结果]最终筛选出4株能较好降解纤维素的菌株,初步判断为3株细菌,1株放线菌。菌株的混合培养在一定程度上提高了纤维素酶活,菌株组合D6/D7的酶活72 h达67.12 U,相当于其单独培养时的2倍。多数菌株的纤维素酶活随时间的变化曲线表现为先上升后下降再上升的趋势,但菌株组合D6/D7的稳定性较好。[结论]菌株的混合培养可以提高纤维素酶活,尤其是菌株组合D6/D7。