高效固氮芽孢杆菌筛选及其生物学特性

 【目的】筛选高效固氮芽孢杆菌,研究固氮微生物固氮酶活性、竞争适应能力与接种固氮效能的关系,探讨接种固氮芽孢杆菌对根际细菌多样性的影响。【方法】采用无氮培养基富集、加热筛选固氮芽孢杆菌。乙炔还原法测定固氮酶活性,采用盆栽小白菜选育高效固氮芽孢杆菌、研究菌种竞争适应能力与接种固氮效能。通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌种。【结果】筛选到了3株固氮酶活性相对较高、固氮能力较强的菌株GD062、GD082和GD282,初步鉴定为芽孢杆菌Bacillus spp.和类芽孢杆菌Paenibacillus sp.。进一步的研究结果表明菌株GD082竞争适应能力较强,在盆栽试验自然土壤条件下接种固氮效能与施用化肥试验处理效果相当,可望进一步研发用于生产固氮微生物肥料。试验结果同时显示,供试菌株的固氮酶活性与其接种固氮效能并不直接相关,菌株的竞争适应能力对接种固氮效能影响很大,接种固氮芽孢杆菌使小白菜根际土壤细菌多样性显著增加。【结论】接种固氮微生物为农作物提供氮素养分具有生产实践意义。高效固氮菌种的筛选是一个复杂的过程,菌株的固氮酶活性与其接种固氮效能并不直接相关,竞争适应能力对接种固氮效能影响很大。筛选到的芽孢杆菌GD082固氮酶活性较高、固氮能力较强、竞争适应能力很强,可望进一步研发成为优良的固氮微生物肥料生产用菌种。     

多功能芽孢杆菌的分离、筛选及活性测定

从小麦、禾本科杂草根际取样,分离固氮芽孢杆菌,并测定各菌株的抑菌活性及降解有机磷农药的能力,筛选多功能芽孢杆菌菌株.结果表明,分离筛选的11株固氮芽孢杆菌主要包括胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)、巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、蜡状芽孢杆菌(B.cereus)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)和短小芽孢杆菌(B.pumilus);其中7株菌株对立枯丝核菌和禾谷丝核菌两种病原菌具有明显的抑菌活性;5株菌株能有效降解甲胺磷和甲基对硫磷两种有机磷农药.巨大芽孢杆菌BM3和地衣芽孢杆菌BL6具有明显的固氮、抑菌和降解有机磷农药等多种功能活性.     

固氮类芽孢杆菌的分离鉴定及其促生、抑菌活性的测定

固氮类芽孢杆菌是一类能产生芽孢、具有固氮能力的革兰氏阳性细菌。这类菌除固氮活性和抗逆力强外,有些菌株还具有促进植物生长、对植物病原菌有抑制作用、耐贮藏等特点,被认为是制备微生物肥料的优良菌种之一,但目前经过鉴定的菌种资源十分有限。从全国20个省不同地理环境、不同种类植物根际采集分离筛选获得500个菌株,从中鉴定出60个具有固氮结构基因(nif H)的分离株,通过对其中17个分离株的nif H和16S rRNA基因序列的比对分析,初步确定了它们的系统发育地位,17个分离株均属于固氮类芽孢杆菌,而且这17个菌株全部具有固氮酶活性,最高达到2 109.9±131.1 nmol/mg·h。进一步分析,其中5株具有IAA分泌能力,最高为49.908±3.6μg/m L,11株对4种常见植物病原菌表现出抑制作用。在17个分离株中,共发现了5株兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的特点,其中IAA分泌能力最低的BJ-18对番茄幼苗仍具有显著的促生作用。分离和鉴定的固氮类芽孢杆菌丰富了固氮微生物菌种资源,发现的兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的固氮类芽孢杆菌在农业生产中具有潜在的广泛应用前景。     

抑制马铃薯干腐病菌的活性酒糟菌筛选、鉴定及抑菌活性测定

【目的】明确来源于青稞酒糟的菌株对马铃薯干腐病病原菌的抑菌活性,为马铃薯保鲜菌剂及生防制剂的开发和利用提供科学依据。【方法】采用平板对峙法对分离自青稞酒糟的40株菌株进行抑制马铃薯干腐病病原菌（青9A-7-5、青9A-8-8、青9A-5-3和青9A-6-2）活性测定,从中筛选活性菌株并进行活性菌株稳定性评价;采用牛津杯法对活性菌株发酵液萃取物进行抑制马铃薯干腐病病原菌活性测定及稳定性评价;通过形态学、生理生化特征及分子生物学方法对活性菌株进行鉴定。【结果】通过平板对峙法从40株青稞酒糟菌株中筛选出8株（菌株JZ2c24、JZ3d09、JZ3c08、JZ2b13、JZ1-4-10、JZ1-1-1、JZ1-1-9和JZ1-4-1）对马铃薯干腐病病原菌具有较高抑菌活性的菌株,其中,菌株JZ1-1-1对病原菌青9A-7-5的抑菌活性稳定,其抑菌带缩小率为25.42%,菌株JZ1-1-9对病原菌青9A-6-2的抑菌活性稳定,其抑菌带缩小率为26.20%;在浓度为50.00 mg/mL时,菌株JZ1-1-1的发酵液水相萃取物溶液对马铃薯干腐病病原菌青9A-7-5的抑菌活性较高,其抑制中浓度（EC₅₀）为19.16 mg/mL,菌株JZ1-1-9的发酵液水相萃取物溶液对马铃薯干腐病病原菌青9A-6-2的抑菌活性较高,其EC₅₀为20.80 mg/mL,且菌株JZ1-1-1的发酵液水相萃取物溶液最稳定。结合菌落形态、生理生化特征及分子生物学鉴定结果,将菌株JZ1-1-1鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。【结论】来源于青稞酒糟的贝莱斯芽孢杆菌菌株JZ1-1-1具有作为马铃薯保鲜菌剂及生防菌剂的潜力。     

一株拮抗病原真菌的固氮菌Paenibacillus spGD812

 【目的】筛选具有拮抗病原真菌功能的固氮菌,研究菌株的固氮酶活性、nifH、生理生化特征、菌株抗逆性与接种效果等,并对该菌株进行鉴定,为微生物肥料生产筛选菌种资源。【方法】采用无氮培养基富集、筛选固氮菌,用对峙法筛选拮抗菌;乙炔还原法测定固氮酶活性,PCR扩增16S rDNA和nifH;通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌种;采用温室盆栽小白菜试验接种效果。【结果】筛选到1株固氮菌GD812,该菌株固氮酶活性达到30.661 nmol C2H4/h•mg蛋白,同时具有拮抗麦类赤霉病菌（Gibberella zeae）和棉花黄萎病菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）功能,抑菌率分别达到59.5%和49.3%;根据形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果,GD812被鉴定为类芽孢杆菌Paenibacillus sp.;该菌株的nifH基因长度300 bp,与Paenibacillus sp. Bs57 nifH基因序列相似性98%;GD812可以利用35种供试碳源中的20种,耐酸碱pH4—11,在4—50℃均可生长,盆栽试验接种比对照小白菜鲜重增加52%。【结论】固氮菌GD812被鉴定为类芽孢杆菌,该菌株利用碳源广泛,抗逆性强,具有较高的固氮酶活性和拮抗病原真菌能力,盆栽试验显示较好的接种效果,可望进一步研发成为优良的固氮微生物肥料生产菌种。     

酒糟堆肥固氮微生物的筛选及性能研究

【目的】筛选高效固氮能力的菌株,为研发微生物肥料提供菌种资源。【方法】采用纳氏试剂显色法和阿须贝氏(Ashby)无氮培养法从白酒丢糟堆肥中筛选目的菌株,考察菌株的氨化性能和固氮作用,并对菌株进行16SrRNA序列、ITS序列鉴定及生理生化试验。【结果】筛选出5株具有氨化能力和固氮作用的菌株,分别为细菌MX8、TX1和MX1,酵母菌MJ,霉菌MM6。氨化试验结果发现,培养48h时,菌株MX8、MM6、MX1的氨态氮生成率分别为2.0mg/h、1.7mg/h和1.1mg/h,具有较强的氨化作用。在阿须贝氏(Ashby)无氮液态培养基中培养3d后,菌株MX8、MX1总氮含量分别达22mg/L和15.8mg/L,固氮能力强。经16SrRNA序列及ITS序列菌株鉴定,菌株MX8和TX1同属地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),MX1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),MJ为皱落假丝酵母(Candida rugosa),MM6为烟曲霉(Aspergillus fumigatus)。【结论】筛选得到的2株芽孢杆菌MX8和MX1的固氮性能较强,具备作为生产固氮微生物丢糟肥料菌种的潜力。     

土壤微生物菌肥在盐碱地造林中的作用

从我国内蒙古磴口地区的甘草、紫花苜蓿、樟子松、苦豆、刺槐、紫穗槐、沙棘等盐碱地植物根际土壤中分离出固氮微生物10株,从中筛选出3株固氮芽孢杆菌.经鉴定,1株(96-10)为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),2株(96-02;96-05)为蜂房芽孢杆菌(Baeillus alve).以草炭为载体制备成微生物菌剂,分别在内蒙古磴口地区和陕西榆林试验区,对10种树种进行了田间施肥试验,获得一定的效果.     

田间接种固氮类芽孢杆菌对小麦的增产效应

为了解固氮类芽孢杆菌对小麦的增产效果,对实验室分离保存的4株固氮类芽孢杆菌菌株1-18、1-33、1-43及1-49,在固氮酶活性、吲哚乙酸(IAA)分泌量及接种小麦后的增产效果进行了比较。结果表明,这4株固氮类芽孢杆菌接种小麦后,比不接种固氮菌剂的对照增产5.1%~26.9%,其中菌株1-18的增产效率最高(增产26.9%),其次是菌株1-49(增产18.7%)。相应地,这2株菌株的固氮酶活性也比其他2株菌株高,菌株1-18固氮酶活性为1 043.6nmol/(mg·h),菌株1-49为969.5nmol/(mg·h),但分泌的IAA量低于其他2个菌株,菌株1-18分泌IAA量为24.95μg/mL,菌株1-49分泌IAA量为26.34μg/mL。结果说明用于本研究的固氮芽孢杆菌在固氮酶活性、IAA分泌量及对小麦的增产效果方面存在差异。     

番茄灰霉病的拮抗菌筛选及分子鉴定

[目的]筛选番茄灰霉病的拮抗菌,并采用分子生物学手段进行鉴定。[方法]以番茄灰霉病病原菌为供试菌,从耕作土壤中筛选拮抗菌,利用平板对峙法对拮抗菌进行初筛和复筛,并通过16S r DNA序列分析对拮抗菌进行鉴定。[结果]从番茄灰霉病发病植株根系土壤中筛选出13个拮抗性能较为稳定的分离物,其中3个菌株对番茄灰霉病菌的拮抗作用较强,抑制率达60.00%以上。结合形态学观察及16S r DNA系统进化树分析,分别鉴定为固氮类芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。[结论]该研究为番茄灰霉病的生物防治提供理论依据。     

菌剂、沼液及其复配对玉米经济性状和产量的影响

本试验旨在研究菌剂、沼液及其复配对玉米经济性状和产量的影响。用固氮芽孢杆菌W6、巴西固氮螺菌Yu62及固氮巨大芽孢杆菌C4这3种固氮菌分别接种,并与沼液复配后接种玉米,以及这3种固氮菌与解磷假单胞菌S20组成的的4种微生物复合菌剂单独或与沼液复配后接种玉米。结果表明：除百粒重外,单菌剂处理组、沼液处理组及二者复配处理组...     

Study on Characteristics of a Strain of Penicillium sp. Capable of Heterotrophic Ammonium Oxidation

An ammonia-oxidizing strain of Penicillium sp., M25-22 which was isolated from chicken feces compost, was studied to make clear its characteristics of ammonium oxidation and provide references for its application in aerobic composting. In media containing （NH4）2SO4 at a concentration of 0.5 g 100 mL^-1, mycelium weight and utilization ratio of ammonium nitrogen increased markedly during the 1st 5 d, concentration of nitrate increased markedly from the 3rd to the 5th d and concentration of nitrite remained at a low level. The strain showed the ability to oxidize ammonium nitrogen growing in media containing glucose, sucrose, starch, or cellulose as the sole carbon source and to oxidize the negative trivalent nitrogen of ammonium sulfate, peptone, acetamide, urea, or L-aspartate. Slowly available carbon or nitrogen sources such as starch, cellulose, and peptone were beneficial to ammonium oxidation. In media containing sucrose as the sole carbon source and ammonium sulfate as the sole nitrogen source, nitrate formation was the most pronounced with sucrose present at a concentration of 12 g L^-1 and ammonium nitrogen present at a concentration of 2.438 mg mL% at the initial pH level of 7.5 and at 30℃.     

rhtB基因过表达苏氨酸工程菌发酵过程的优化控制(英文)

[目的]构建了负责运输苏氨酸至胞外的转运蛋白的关键基因rhtB过表达的苏氨酸发酵菌M122,考察不同的碳源、氮源及pH对该重组菌产L-苏氨酸的影响。[方法]选用不同的碳、氮源对L-苏氨酸生产菌株的发酵过程进行分析,对发酵培养基的碳、氮源及pH进行优化。[结果]定向改造后苏氨酸发酵菌对营养物质的利用效率增加,使用蔗糖作为碳源发酵时,摇床培养L-苏氨酸产量为28.1g/L;以(NH4)2SO4或酵母粉作为氮源发酵时,L-苏氨酸产量分别为27.8和28.2g/L,均优于使用其他氮源时苏氨酸的产量。对发酵的最适pH研究表明,中性条件下更有利于菌体的生长和L-苏氨酸的产生。[结论]确定了苏氨酸发酵菌M122的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为(NH4)2SO4或酵母粉,最适pH为7.0。     

基于振动特性预测不同栽培措施下油菜抗倒性

为了研究油菜茎秆抗风性能，以提供油菜抗倒栽培和倒伏预测的理论依据和技术支撑。选用华杂62和金油杂158两个品种，设置种植密度（30×10⁴、45×10⁴和60×10⁴株·hm^-2）、施氮量（120、240和360 kg·hm^-2）和播期（9月20日、10月1日和10月10日）各3个水平的单因素试验，测定花期（初花期、盛花期和终花期）茎秆自振、风振、弯曲特性等力学指标和终花后20 d的倒伏指数。结果表明：增大种植密度，花期油菜茎秆自振频率、阻尼比、风振频率、弹性模量和弯曲应力均先增大后减小，最大振幅和倒伏指数先减小后增大，抗倒性先增后降；增大施氮量，花期油菜茎秆自振频率、阻尼比、风振频率、弹性模量和弯曲应力均逐渐减小，最大振幅和倒伏指数逐渐增大，抗倒性逐渐降低；推迟播期，花期油菜茎秆自振频率、阻尼比和风振频率均逐渐增大，弹性模量、弯曲应力最大振幅和倒伏指数逐渐减小，抗倒性逐渐增强。建立了华杂62和金油杂158的BP神经网络倒伏指数预测模型，经检验，预测值与实测值的均方根误差分别为0.157和0.177，平均绝对百分误差分别为7.68%和8.30%，精确度较高，可实现于花期预测油菜终花后的抗倒性。     

不同碳氮源对四种链格孢菌生长的影响

利用不同碳源、氮源对吉林地区牡丹叶斑病菌、人参黑斑病菌、曼陀罗黑斑病菌、大葱紫斑病菌等4种链格孢菌(Altenaria sp.)生长的影响进行对比.对碳源的利用情况研究表明,果糖为碳源时,牡丹叶斑病菌、人参黑斑病菌、曼陀罗黑斑病菌、大葱紫斑病菌各处理间病菌生长差异极显著,牡丹叶斑病菌生长具有绝对优势.对氮源的利用情况研究表明,牡丹叶斑病菌、人参黑斑病菌处理间病菌生长差异极显著;牡丹叶斑病菌与曼陀罗黑斑病菌、大葱紫斑病菌处理间病菌生长差异极显著;硝酸钠为氯源条件下,人参黑斑病菌处理比牡丹叶斑病菌菌丝生长略好,牡丹叶斑病菌比大葱紫斑病菌、曼陀罗黑斑病菌菌丝生长更好.     

剑湖湿地水生植物金鱼藻与茭草对环境氮素的响应

为了解剑湖水生植物金鱼藻和茭草对环境氮素的利用情况,采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法等研究了剑湖湿地水生植物金鱼藻与茭草对环境氮素的响应。结果表明:环境中的氮源直接影响植物对氮素的吸收利用,两种水生植物总氮含量和所处的环境中的总氮含量呈正相关性;茭草的硝氮含量明显高于金鱼藻,茭草对硝氮的吸收和保存能力强于金鱼藻;金鱼藻对氨氮吸收能力和对硝氮的转化能力强于茭草。     

提前割除父本对杂交水稻制种产量和种子质量的影响

为研究赶粉结束后提前割除父本对杂交水稻制种产量和种子质量的影响,以‘广8优165’和‘宜优673’两个杂交水稻品种的双亲作为试验材料开展了比较试验。研究发现,赶粉结束后提前割除父本可显著提高杂交水稻制种结实率,增加千粒重,提高种子发芽率,降低易裂颖品种的裂颖率,利于在遭遇不利天气时择机抢收和规避机械混杂,可提高杂交水稻制种产量和增加制种效益。研究证明,赶粉结束后提前割除父本可提升种子质量,增产又增收,是值得推广的一项农艺措施。     

富硒芽孢杆菌对赤红壤硒转化及菜心硒吸收累积的影响

【目的】研究不同富硒芽孢杆菌对富硒赤红壤硒形态、价态转化及菜心吸收累积硒的影响,为天然富硒蔬菜生产提供理论参考。【方法】以富硒赤红壤作为供试土壤、菜心作为供试作物,以2株富硒芽孢杆菌Bacillus cereus YLB1-6和Bacillus thuringiensis TXB2-5作为供试菌株,采用盆栽试验,以无菌...     

枯草芽孢杆菌固态发酵米糠及其对临武鸭生长性能的影响

为提高米糠的合理利用率和探索枯草芽孢杆菌在临武鸭生产中的作用效果,试验采用枯草芽孢杆菌固态发酵米糠,并优化其发酵条件,发酵产物饲喂1日龄临武鸭240羽,随机分为4组,每组60羽,分别饲喂基础饲粮(对照组);在基础饲粮+金霉素150 mg·kg-1(抗生素组);基础饲粮+枯草芽孢杆菌5×108cfu·kg-1(试验Ⅰ组)和基础饲粮+枯草芽孢杆菌5×1010cfu·kg-1(试验Ⅱ组)。结果表明,接种生长9~10 h的枯草芽孢杆菌在发酵5 d、含水量35%、接种量3%的条件下,发酵产物的蛋白质可提高至20.34%,除丙氨酸、半胱氨酸外,其他氨基酸水平显著提高(P0.05)。临武鸭平均日增重提高0.72%和0.82%,料重比分别改善0.14%和0.19%,极显著降低死亡率(P0.01)。