草莓根系自毒物质降解菌的筛选及降解效果研究

对羟基苯甲酸是导致草莓连作障碍的自毒物质,快速降解连作土壤中积累的对羟基苯甲酸,有利于有效控制连作草莓根部病害的发生。本研究筛选出对羟基苯甲酸降解菌菌株B3512,利用盆栽试验研究了其对对羟基苯甲酸的降解效果。结果表明菌株B3512在48 h内的对羟基苯甲酸降解率达95.7%。在含有对羟基苯甲酸的基质中接种B3512,能通过降解对羟基苯甲酸,增强根系活力、降低根系细胞膜渗透性,明显提高组培苗根长、单株叶面积、株高和植株干重等生长指标,说明菌株B3512能有效缓解对羟基苯甲酸的自毒作用。     

花生土壤酚酸降解菌的分离和鉴定

[目的]探寻植物化感自毒化合物降解菌,更好地防治作物连作障碍。[方法]利用化感物质香草酸为唯一碳源,通过平板分离技术和液体培养高效液相色谱技术从花生土壤中分离筛选出1株降解香草酸的目的菌株V-5。对V-5进行底物降解范围的检测,并对其进行形态、生化特征和16S rRNA基因分子系统学研究。[结果]V-5菌株可以降解多种酚酸,其降解率分别为香草酸99.93%、对羟基苯甲酸99.85%、肉桂酸17.44%、丁香酸90.04%、苯甲酸98.69%、阿魏酸38.89%;该菌株为革兰氏阴性短杆菌,能还原硝酸盐为亚硝酸盐,水解精氨酸,同化葡萄糖、甘露糖、葡萄糖酸盐、癸酸、苹果酸、柠檬酸和苯乙酸,细胞色素氧化酶阳性,与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)非常相似。16S rRNA基因系统发育分析表明V-5菌株与恶臭假单胞菌亲缘关系最近,序列相似度高达99%以上,因此鉴定所分离的酚酸降解菌V-5为恶臭假单胞菌。[结论]该研究为深入开发应用植物化感物质降解菌,促进农业可持续发展提供了理论依据。     

一株草莓连作自毒障碍主要物质苯甲酸降解细菌的筛选及其降解效果研究

草莓连作障碍的主要原因是根系产生的自毒作用,苯甲酸是草莓连作障碍的主要自毒物质之一。为减少苯甲酸对草莓的危害,选用苯甲酸为唯一碳源的选择培养基,逐步提高苯甲酸浓度,以期筛选出草莓根际中降解苯甲酸的细菌,并通过紫外可见分光光度法测定其对苯甲酸的降解能力。随后,对筛选出的有效降解菌与3株草莓根腐病菌进行拮抗试验,同时对其显微形态特征和16S rDNA基因序列进行分析与分子鉴定。筛选出的菌株L501对苯甲酸的降解率为87.5%,表明其能有效减轻苯甲酸的自毒作用,同时L501对草莓根腐病菌有较强的拮抗作用。经鉴定,菌株L501为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,具有解毒抗菌双重功能。     

香草兰酚酸类自毒物质降解菌的筛选和鉴定及其抑菌效果

为了探讨利用有益微生物降解根系自毒物质、缓解香草兰连作生物障碍,并储备有益菌种资源,采用传统分离培养方法筛选香草兰根际土壤酚酸类自毒物质降解菌株,并测定其在液体培养基和连作土壤中对酚酸类物质的降解效果及其对病原菌的平板抑制能力。结果表明:从香草兰连作种植园根际土壤筛选到6株可降解酚酸类自毒物质的菌株,分别为真菌BM-5、FD-21、BD-8和细菌ZD-4、ZH-19、ZH-20。菌株FD-21在摇瓶培养72 h时对苯甲酸、对羟基苯甲酸和水杨酸的降解率分别为78.87%、89.5%和93.62%;但在香草兰连作土壤中接种该菌株恒温培养7 d后降解率分别为43.5%、34.2%和67.28%。平板抑菌效果试验表明,该6株菌对香草兰土传枯萎病致病菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. vanillae ）具有一定拮抗作用,其中菌株ZH-19、ZH-20对尖孢镰刀菌的抑制率最高,分别达82.87%和82.94%;FD-21对尖孢镰刀菌的抑制率为45.49%。16S rRNA 和ITS序列比对结果表明,ZD-4为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、ZH-19为炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）、ZH-20为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、BM-5为黄丝曲霉（Talaromyces sp.）、FD-21为青霉（Penicillium sp.）、BD-8为桔青霉（Penicillium citrinum）。说明筛选到的微生物菌株可降解香草兰根系酚酸类自毒物质且对尖孢镰刀菌具有拮抗作用。     

三七根际土壤中皂苷类自毒物质降解拮抗细菌的分离筛选

[目的]筛选出既可降解三七皂苷类自毒物质又能拮抗三七锈腐病菌的细菌菌株,为防治三七病害及克服连作障碍提供生防资源.[方法]利用连续稀释法从健康三七根际土壤中分离可培养细菌,测定细菌菌株在以粗皂苷为唯一碳源培养基上的生长情况,以对峙培养法测定细菌菌株对三七锈腐病菌毁灭柱孢菌(Cylindrocarpon destruc-tans)RS006的拮抗活性;结合16S rDNA测序和形态学特征对活性菌株进行分类鉴定,并通过HPLC测定活性菌株在不同时间内对主要皂苷类自毒物质(R1、Rg1、Re、Rb1和Rd)的降解能力.[结果]从三七根际土壤中分离获得91株细菌分离物,其中17株分离物能在以粗皂苷为唯一碳源的培养基上生长、14株分离物对菌株RS006具有拮抗活性;菌株41既能以三七粗皂为唯一碳源生长,又对菌株RS006具有较强抑制活性.综合菌株41的形态特征和16S rDNA分子鉴定结果,将菌株41鉴定为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii),编号为PM-41.菌株PM-41对三七主要皂苷类自毒物质R1、Rg1、Re、Rb1和Rd均存在较明显的降解效果.[结论]蒙氏假单胞菌PM-41既能拮抗毁灭柱孢菌又能有效降解三七皂苷类自毒物质,具有防治三七锈腐病和缓解三七连作障碍的生防潜力.     

番茄自毒物质降解菌的筛选及其降解效果

通过筛选用于降解番茄分泌自毒物质苯甲酸的菌株,研究其降解效果。以苯甲酸为唯一碳源,采用逐渐提高苯甲酸浓度的驯化方法,筛选到3株能够高效降解苯甲酸的菌株,经过鉴定分别为芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、链霉菌属吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus、纳西杆菌属耐碱纳西杆菌Naxibacter alkalitolerans。3株菌株发酵培养的降解率分别为95.32%、91.63%和90.15%,并且对番茄根系分泌的自毒物质(肉桂酸、香草酸等)均有较强的降解效果,盆栽试验结果表明,通过施加菌剂可以有效缓解自毒物质对番茄幼苗的抑制作用,明显提高番茄苗期株高和叶绿素等生长指标,根际自毒物质降解率最高达到98.69%,后期增产效果显著,B2菌株增产达到16.20%。筛选到的3株菌株具有用于修复番茄连作障碍的微生物菌肥的潜力。     

不动杆菌K7对酚酸类化合物的降解效能

[目的]从宁夏中卫硒砂瓜种植区多年连作土壤中分离获得1株高效降解酚酸类物质的菌株,对其进行分类鉴定,并全面评估其对11种酚酸类物质的降解效能,以期为该菌在酚酸类自毒物质降解领域中的应用提供理论依据。[方法]通过形态特征和16S rRNA基因序列分析进行菌株鉴定;采用液相色谱串联二极管阵列检测器研究菌株对多种酚酸物质的降解特性。[结果]经生理生化及分子生物学鉴定,该菌株为不动杆菌属(Acinetobacter sp.),命名为K7。该菌株对4-羟基苯甲酸、香豆酸、香草酸、苯甲酸、阿魏酸和咖啡酸具有良好的降解效果,对丁香酸、香草醛、肉桂酸和没食子酸的降解效能较弱,不能降解水杨酸。以咖啡酸为代表,研究不同条件对菌株K7降解效能的影响,发现在中性偏碱(pH7～8)、较高温度(30～40℃)、咖啡酸初始浓度小于100 mg·L~(-1)时,菌株K7对咖啡酸具有高效降解能力。[结论]不动杆菌K7对多种酚酸类化合物表现出良好的降解效能。     

乐果降解菌的分离、筛选和鉴定

 筛选高效的有机磷农药乐果的降解菌。采集福建省福农生化有限公司排污口,沟口及草坪土壤进行乐果降解菌的分离鉴定。经含乐果的培养基分离培养、脂肪酸鉴定,总共得到17个属23株细菌,对这些菌通过消解试验进行复筛,得到4株对乐果有较好降解能力的菌株,沙门氏菌、阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌,在乐果浓度为1000mg/L时,48h的降解率分别为27.3%、26.6%、22.9%和18.1%。对乐果有降解作用的菌株存在种类多样性的特点。     

连作地黄根际土壤中固氮耐酚酸细菌的分离鉴定

以连作地黄根际土壤中的微生物为对象,筛选既能够固氮又能够耐受酚酸类物质的细菌,并对其进行鉴定,为克服连作障碍的菌剂开发提供菌种资源。通过阿须贝无氮培养基平板涂布及分离纯化试验,最终获得菌落形态特征鲜明的2株固氮菌:7号菌菌落湿润、边缘光滑、个体较大,橘黄色;12号菌菌落边缘光滑、个体较小,乳白色。耐酚酸试验结果显示,在125、250 mg/L对羟基苯甲酸浓度下,7号菌液的D_(600 nm)分别是对照组的2.78、1.93倍,12号菌液的D_(600 nm)分别是对照组的3.66、4.66倍,因此,2株固氮菌能有效耐受一定浓度的对羟基苯甲酸。生理生化分析结果显示,2株菌均具备水解淀粉、分解丙酮酸和产生吲哚的能力。16S rRNA测序及遗传进化分析结果显示,7号菌、12号菌分别与芽孢杆菌属的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、假单胞菌属的地中海假单胞菌(Pseudomonas mediterranea)聚到一起,相似度均高于99%。     

2株放线菌对土壤中苯甲酸和对羟基苯甲酸的降解作用

【目的】研究2株放线菌对土壤中草莓根泌自毒物质苯甲酸和对羟基苯甲酸的降解效果。【方法】以2株对草莓有促生作用的放线菌Act11和Act12为材料,将其接种于含有定量苯甲酸和对羟基苯甲酸的土壤中,模拟自然条件下培养,定期测定其对土壤中苯甲酸和对羟基苯甲酸的降解量和相对降解率。【结果】①供试放线菌在模拟田间条件下对土壤中苯甲酸和对羟基苯甲酸有较强的降解能力。培养150 d后,Act11和Act12对苯甲酸的降解量分别达到700~888和747~867 mg/kg,对对羟基苯甲酸的降解量分别达到94~218和117~118 mg/kg。②在土壤中加入有机质对2种酚酸相对降解率的影响不同,其中有机质对苯甲酸的相对降解率无显著影响;但Act11在培养15,60,150 d及Act12在培养60 d时,加入有机质能显著提高对羟基苯甲酸的相对降解率。③所有接菌土壤中,苯甲酸与对羟基苯甲酸平均降解速度较CK均有所提高。【结论】供试放线菌对土壤中的苯甲酸和对羟基苯甲酸有较强的降解能力,加入有机质对对羟基苯甲酸的降解有明显促进作用。     

一株红霉素降解菌的筛选、鉴定与降解特性

优良的菌种资源是污染环境微生物修复技术的核心。为获取红霉素高效降解菌,采用梯度驯化法,以长期堆放鸡粪的有机肥生产车间土壤为对象,开展降解菌筛选鉴定,并研究不同红霉素质量浓度、培养温度、转速、初始pH值,以及外加碳氮源、金属离子对菌株降解红霉素的影响。结果表明,筛选获得一株红霉素高效降解菌株Ery-6。通过菌落形态和16S rDNA序列分析方法,将该菌株鉴定为甲基菌属(Methylobacillus sp.)。Ery-6菌株可以在以红霉素为唯一碳源的无机盐培养基中快速生长,60 h后进入生长稳定期。接种Ery-6菌株可提高红霉素在培养基中的降解速率常数,使其半衰期从88.4 h降低至30.7 h。该菌株在含有100 mg·L^-1红霉素的无机盐培养基中,在温度35 ℃、转速120 r·min^-1、初始pH值7.0、外加50 mg·L^-1蔗糖的条件下,对红霉素的降解效果最佳,48 h降解率达88.68%。菌株可耐受1 000 mg·L^-1高质量浓度的红霉素,在温度35 ℃、转速120 r·min^-1、初始pH值7.0的条件下48 h降解率达31.95%。该菌株对多种金属离子具有良好的耐受性;但Cu²⁺既会抑制Ery-6菌株的生长,也会对其降解红霉素产生一定的影响。本研究首次发现甲基菌属菌株具有降解红霉素的能力,且降解效果较好,为生物降解养殖废弃物与环境中的抗生素污染提供了一种新的微生物资源。     

二甲四氯植物内生降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

【目的】筛选可降解二甲四氯除草剂的内生真菌,研究内生真菌对二甲四氯的降解特性和途径,为除草剂污染的微生物治理提供理论依据。【方法】采用平板培养法从被二甲四氯严重污染的飞机草中筛选可降解二甲四氯除草剂的内生真菌;采用形态学方法观察内生真菌在培养基上的形态,结合分子生物学方法对内生真菌的ITS、TUB和LUS序列进行克隆和测序,对内生真菌进行鉴定;通过单因素法优化内生真菌在无机盐培养基中对二甲四氯的降解条件（温度、pH和营养源）;并采用液相色谱标准品比对、气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）和液相色谱—质谱联用仪（LC-MS）鉴定内生真菌在无机盐培养基中降解二甲四氯的产物。在30℃恒温培养箱中,分别添加内生真菌到不灭菌土壤和灭菌土壤中,同时设不添加内生真菌的土壤为对照组,测定二甲四氯在土壤中的降解速率。【结果】从飞机草中初筛发现1株内生真菌可很好地降解二甲四氯,编号为E68,结合形态学和基因序列分析可将E68鉴定为树状炭角菌（Xylaria arbuscula）。在二甲四氯初始浓度为50.0 mg/L条件下,E68降解二甲四氯的最优条件是pH 5.0、温度28℃和添加0.5%的葡萄糖,7 d后其降解率为97.03%。E68在无机盐培养基中降解二甲四氯的主要产物为4-氯-2-甲基苯。在含有2.5 mg/kg二甲四氯的土壤中添加E68,可明显提高二甲四氯在土壤中的降解率;与不添加E68的土壤相比,在不灭菌和灭菌土壤中分别接入E68后,二甲四氯的降解半衰期分别提高2.8和2.5倍。【结论】从飞机草中分离出的内生真菌E68在无机盐培养基和土壤中可有效降解二甲四氯,具有修复环境中二甲四氯污染的应用潜力。     

一株苯酚降解菌的筛选、鉴定及相关降解特性

【目的】筛选苯酚化合物相关降解微生物,确定其相关功能特性,为进一步揭示相关降解机制以及开发利用该菌株提供科学依据和基础。【方法】以苯酚为筛选压力对盐爪爪根际微生物进行分离筛选,采用16S rDNA序列测序确定相关降解菌的生物学地位,并对其抗逆特性和功能特性进行分析,开展其对苯酚和玉米赤霉烯酮降解的研究。【结果】获得了一株编号YZZ-9的菌株,经鉴定该菌为沼泽考克氏菌(Kocuria palustris),其能够在10%的NaCl,3.5 g/L的苯酚下生长良好,且能利用多种苯类化合物为单一碳源生长。当培养基中苯酚浓度低于1.0 g/L时,苯酚可在120 h内完全降解;当苯酚浓度达到1.5 g/L,培养基中的苯酚降解几乎完全被抑制。同时,菌株可明显降解玉米赤霉烯酮,当菌株培养144 h时,培养基中玉米赤霉烯酮降解率可达68.9%。【结论】菌株YZZ-9具有良好的苯酚和玉米赤霉烯酮降解能力。     

浙江省规模化蔬菜基地连作障碍与土壤环境调查分析

蔬菜产业是浙江省十大农业主导产业之一,但近年来规模化蔬菜基地土壤质量退化、连作障碍频发,已成为制约浙江蔬菜产业绿色可持续发展的重要限制因子。为探明浙江省规模化蔬菜基地连作障碍发生情况和土壤环境状况,调查了8个地级市24个县市区的65家规模化蔬菜基地,采集101个土壤样品,分析其土壤理化性状和部分样品中2种典型土传病害病原微生物的数量。调查表明,浙江省规模化蔬菜基地种植年限长,46.2%以上的规模化基地种植年限大于10 a,连作现象较为普遍,平均土传病害发病率达到17.82%,平均减产达到22.12%,部分基地重病年份甚至绝收。当前,浙江省部分规模化蔬菜基地土壤退化严重,土壤pH值≤5.0的样品占比33.7%,土壤电导率>1 000 μS·cm^-1的样品占比42.6%。土壤中养分大量积累,有效磷和速效钾含量的平均值分别达到184.30 mg·kg^-1和387.20 mg·kg^-1。相关性分析表明,土壤中尖孢镰刀菌数量与碱解氮和有效磷含量间存在显著(P<0.05)相关性。土壤酸化、次生盐渍化、速效养分和病原菌的大量积累等成为当前规模化蔬菜基地土壤环境质量退化与连作障碍频发的重要原因,研究结果可为浙江省规模化蔬菜基地连作障碍的有效防控提供依据。     

苯酚高效降解菌的筛选鉴定及其降酚特性研究

将焦化厂排水沟污泥中的细菌,通过以苯酚为惟一碳源的培养基逐步驯化,筛选苯酚降解菌株;通过形态观察、生理生化试验、16SrDNA序列分析对其进行初步鉴定,利用4-氨基安替比林分光光度法测定菌株在不同温度、pH、接种量及最适条件下的降酚能力.结果表明:筛选获得1株耐酚能力达2 200mg/L的苯酚高效降解菌株JDM-2-1,初步鉴定其为球形芽孢杆菌(B.sphaericus).菌株JDM-2-1降酚的最佳温度为35℃,最佳pH值为5.0,降酚能力与接种量成正相关.在最适条件下,当接种量为2%时,菌株JDM-2-1能在42h内将800mg/L的苯酚完全降解,且对浓度为1 600mg/L的苯酚有一定的降解能力.     

日光温室黄瓜营养基质栽培对连作障碍的减缓作用

利用稻草营养基质(稻草与土体积比2∶1,堆肥腐熟)及土壤在同一日光温室内进行黄瓜的连作栽培,研究营养基质栽培对黄瓜植株生长、土壤容重、pH及根区微生物区系的影响。结果表明,黄瓜种植到第9茬时,2个处理均表现出了连作障碍现象,但营养基质栽培发生的程度较轻,相对土壤栽培明显减缓了因连作导致的黄瓜植株生长减弱、土壤容重增加、pH下降、微生物总数及细菌数量减少等不良趋势,营养基质栽培对连作障碍的产生具有明显的延缓作用。     

连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境影响

【目的】评价多年连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境的影响。【方法】采用常规的化学分析方法及相应的选择性培养基培养法对不同利用模式各个时期土壤肥力指标和微生物指标以及黄瓜产量进行分析。【结果】夏季温室休闲期栽植青葱显著降低了土壤盐分的积累，其中速效氮和速效钾与对照相比分别降低了29.3％和5.3％；改善了土壤微生物的组成，使细菌和放线菌高于对照土壤，真菌低于对照土壤，B/F值升高，镰刀菌下降54％；黄瓜增产22％。夏季休闲期种植速生叶菜虽然能降低土壤盐分含量，但对降低黄瓜致病菌数量和改善微生物区系组成方面无积极作用，黄瓜产量与对照相比降低了15％。【结论】夏季温室休闲期栽植一茬青葱有利于缓解黄瓜连作障碍，提高黄瓜产量。     

生物有机肥对不同连作年限设施黄瓜土壤微生物数量和酶活性的影响

以木霉菌、北虫草废弃培养基、古龙酸母液为材料制备生物有机肥,将其以低(7.5 t·hm^-2)、中(15 t·hm^-2)、高(30 t·hm^-2)3种用量施于未连作以及连作3、7、11 a的设施黄瓜土壤中,测定生物有机肥对连作土壤的改良效果。结果显示,在相同生物有机肥用量下,土壤细菌、放线菌、木霉菌数量,土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性,土壤质量隶属度,以及黄瓜产量和品质指标(维生素C、可溶性糖含量)随连作年限的延长整体表现为先升高后降低,土壤真菌、尖孢镰刀菌数量则随着连作年限延长呈现不断增加的趋势。相同连作年限下,土壤微生物数量、酶活性、黄瓜产量和品质整体随生物有机肥用量的增加而提高。本研究表明,该生物有机肥能够改善连作土壤的生态质量以及作物的产量和品质,用量越高对连作年限越久土壤的改良效果越好。     

不同降解茵对甲基毒死蜱及3,5,6-三氯-2-吡啶酚的降解能力比较

为掌握微生物降解甲基毒死蜱的特性与机制,首先从土壤中分离不同的甲基毒死蜱降解茵,然后对其降解效率、降解过程中中间产物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)的质量浓度变化、对TCP与其他6种有机磷农药的降解能力以及磷酸酯酶活性进行了测试分析.结果表明,分离到2株能高效降解甲基毒死蜱的菌株,经鉴定命名为地衣芽孢杆菌ZL-7与荧光假单胞茵ZHLXL-2,其降解甲基毒死蜱的5d降解率分别为90.6％和99.4％;在菌株ZL-7降解甲基毒死蜱的过程中检出了TCP,而在菌株ZHLXL-2的降解过程中未检出.菌株ZHLXL-2能降解TCP,48 h降解率可达91.0％,而菌株ZL-7不能降解TCP.两菌株都能降解6种供试的有机磷农药,但菌株ZL-7降解率更高,其10 d降解率在92.1％ ～99.8％,菌株ZHLXL-2的10 d降解率为89.2％～93.4％;同时菌株ZL-7的磷酸酯酶活性显著高于菌株ZHLXL-2.分析表明,这2种菌株的磷酸酯酶活性与其降解有机磷农药的能力呈正相关性,而菌株ZHLXL-2因可有效降解中间物TCP,从而能更快地降解甲基毒死蜱.