二氯喹啉酸降解菌嗜麦芽寡养单胞菌菌株J03生长特性及其对烟草和水稻的安全性

二氯喹啉酸被广泛用于稻田除草,其残留易对后茬作物烟草的生长造成危害。本课题组前期从福建烟区植烟土壤中分离获得的嗜麦芽寡养单胞菌Stenotrophomonas maltophilia菌株J03对烟草二氯喹啉酸药害具有较好修复作用。为明确该菌株生长特性及其对烟草和水稻的安全性,本研究测定了J03菌株对烟草和水稻种子萌发及幼苗生长的影响,同时测定了环境因子温度和酸碱度对J03菌株生长的影响。结果表明:经J03菌株处理的烟草和水稻种子,发芽率分别大于80%和95%,与空白对照无显著差异。J03菌株处理的烟苗株高、叶片数和地上部鲜重分别为2.82 cm、6.4片和6.08 g,均显著高于空白对照,其他生长参数与对照无显著差异;J03菌株处理的水稻幼苗的株高和叶面积与空白对照相比均无显著差异。J03菌株在4~40℃内均可生长,但最适生长温度为30~37℃;在pH值为5.0~9.0的LB培养基中均可生长,但最适生长pH值为6.0~8.0。综合研究表明,嗜麦芽寡养单胞菌菌株J03对烟草和水稻生长安全,且其在田间的适合度较高。     

甲基对硫磷降解菌PF32的分离鉴定及其降解特性研究

从某农药厂采集污泥,采用驯化富集的方式分离得到1株能以甲基对硫磷为唯一碳源生长的菌株,命名为PF32。根据表型特征 、生理生化特性和16S rRNA基因序列相似性分析,鉴定该菌株为寡养单胞菌Stenotrophomonas sp.。PF32能在24 h内降解浓度为100 mg/L的甲基对硫磷,降解率99%以上。PF32降解甲基对硫磷的最适pH值为7.0,最适温度为30℃,该菌降解甲基对硫磷的速率和起始接种量呈正相关。降解谱试验结果表明,PF32对辛硫磷、倍硫磷、杀螟硫磷、三唑磷、毒死蜱也有较好的降解效果。     

产生ACC脱氨酶的PGPR种衣剂对黄瓜细菌性茎软腐病的防治效果

为防治近几年越冬茬黄瓜上的新病害——细菌性茎软腐病,从海边盐生植物根际土壤中富集培养、分离和鉴定了产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的植物根际促生菌(PGPR),共鉴定出了嗜麦芽寡养单胞菌Stenotrophomonas maltophilia、土生拉乌尔菌Raoultella terrigena、土壤杆菌Agrobacterium tumefaciens、产酸克雷伯菌Klebsiella oxytoca、成团泛菌Pantoea agglomerans、产气肠杆菌Enterobacter aerogenes和克吕沃尔氏菌Kluyvera cryocrescens共7个种的PGPR。测定了ACC脱氨酶活性,其中嗜麦芽寡养单胞菌菌株CRG-2,产生ACC脱氨酶活性最高,为324.3μmol/(mg·h)。将菌株CRG-2和枯草芽胞杆菌复配制成丸化种衣剂后,测定了对黄瓜细菌性茎软腐病的田间防治效果。结果表明,嗜麦芽寡养单胞菌和枯草芽胞杆菌复配后形成的种衣剂对黄瓜细菌性茎软腐病的田间防治效果达到73.13%,高于中生菌素防治效果15.79%。由此可见该种衣剂有望在生产上用于防治黄瓜细菌性茎软腐病。     

降解菌株DG-S-01对菜薹和土壤中3种拟除虫菊酯类农药降解动力学的影响

通过室内盆栽和大田小区试验,测定了降解菌株苍白杆菌Ochrobactrum sp.DG-S-01对高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯和氰戊菊酯在菜薹和土壤中的降解动力学的影响。结果表明,降解菌株DG-S-01可有效去除菜薹和土壤中3种供试农药的残留,且降解过程符合一级动力学模型,降解半衰期(t1/2)与未经该菌株处理的对照相比缩短1.5～53.2 h。在菜薹中,3种农药的残留量均随降解菌处理时间的延长而降低,处理72 h后,高效氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的残留量均小于0.5 mg/kg的水平。在土壤中,高效氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯残留量也随降解菌处理时间的延长而降低,处理72 h后,其残留量小于1 mg/kg的水平;而氰戊菊酯在土壤中的残留量则呈现先上升后下降的趋势。对照菜薹和土壤中3种农药的残留量均明显高于喷施降解菌株的处理。     

3株氟咯草酮降解菌株的筛选及其生物降解效果研究

为探究土壤中具有降解氟咯草酮能力的菌株。采用富集法和平板稀释法筛选菌株,采用液相色谱－串联质谱法（LC-MS/MS）检测分析各菌株对氟咯草酮的降解率,结合形态学观察、16S rDNA和ITS测序分析对筛选得到的优势降解菌株进行鉴定,并采用室内生测法对各菌株进行安全性评价。结果表明,从土壤中获得3株优势降解菌株FL-M-2、FL-M-3、FL-G-2,经鉴定分别为紫色紫孢菌Purpureocillium lavendulum、小双胞腔菌属Didymellaceae sp.和小链霉菌Streptomyces parvus;在接种量为5%,28℃、180 r/min振荡培养7 d,对1 mg/L的氟咯草酮的降解率分别为39.63%、72.09%和68.80%,其中菌株FL-G-2降解效果最好,培养14 d后降解率达到84.37%;安全性试验表明,3株菌的发酵液对小麦和油菜幼苗的生长均无明显的抑制作用。本研究为进一步解析菌株降解氟咯草酮作用机理提供了研究基础,也为进一步开展吡咯烷酮类除草剂的降解提供了新的菌株资源。     

功能型复合微生物菌剂防治黄瓜根结线虫的研究

根结线虫是一类重要的土传性病原物,对露地和温室蔬菜造成严重的经济损失。本研究通过平板亲和性试验,构建出一组(淡紫拟青霉、红灰链霉菌和苍白杆菌各1株)生物兼容性好、作用方式互补的功能型复合微生物菌群;以各功能菌株发酵菌体为活性成分,研制出一种防治黄瓜根结线虫的功能型复合微生物菌剂;对该复合菌剂对黄瓜根结线虫的防效及植株生物量和产量的影响进行了评价,大田试验结果表明,施用该复合菌剂的土壤线虫扩繁指数最低;移栽后38和105 d,该复合菌剂处理的根结级数分别为2.0和4.6,对病害防效为56.5%和42.5%,效果优于10%噻唑膦处理;施用该复合菌剂可以促进植株生长、增加黄瓜产量。本研究为蔬菜根结线虫病的生物防治提供了新思路。     

可降解水体中烟嘧磺隆微生物的分离与筛选

为了筛选出可降解烟嘧磺隆的微生物,利用富集培养技术从水样中分离得到了5株能以烟嘧磺隆为唯一氮源、碳源和能源的微生物,分别编号为YF1、YB1、YB2、YB3和YB4,其中YF1为真菌,其余均为细菌。将所得菌株定量接种于含不同浓度烟嘧磺隆的培养基中,于30℃、150 r/min摇床上振荡培养5 d后,利用HPLC检测烟嘧磺隆含量,计算降解率。结果发现:这些菌株对低浓度烟嘧磺隆的降解率显著高于对高浓度烟嘧磺隆的降解率,当培养基中烟嘧磺隆的含量为2 mg/kg 时,YF1对该药剂的降解率最高,为80.31 %,其次是YB1和YB2,降解率分别为 78.18% 和73.72%,而YB3和YB4对药剂的降解率只有36.82 %和25.75 %。对3株降解率较高的菌株进行了初步鉴定,发现YF1为黑曲霉Aspergillus niger,YB1和YB2均为芽孢杆菌Bacillus sp.。     

苯醚甲环唑降解菌BMJHZ-01的分离鉴定及降解影响因素

从江苏某农药厂污水区污泥中分离筛选出一株对苯醚甲环唑降解能力较强的细菌BM JHZ-01,对其进行形态学观察、生理生化鉴定、16S r DNA序列同源性比对及系统发育树分析,初步确定其为硝基还原假单胞菌Pseudomonas nitroreducens。通过研究该菌株降解苯醚甲环唑的影响因素,得出其最适宜降解条件为:培养箱转速200 r/min,培养温度30℃,初始p H值为7.0。在此培养条件下,采用高效液相色谱法检测,发现菌株BMJHZ-01在5 d内对180 mg/L苯醚甲环唑的降解率可达90%以上。BMJHZ-01可以以最高质量浓度为180 mg/L的苯醚甲环唑为惟一碳源进行生长繁殖并将其降解,对不良环境的高度适应性使其在环境治理中具有明显优势。     

烟嘧磺隆降解菌株DT-4的降解特性及对高粱药害的缓解作用

土壤中烟嘧磺隆残留可对后茬作物产生不同程度药害。为解决玉米地烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱药害问题,使用前期筛选出的烟嘧磺隆高效降解菌株绿木霉Trichoderma virens DT-4,通过高效液相色谱-质谱法检测其降解率,利用室内盆栽生测结合田间小区试验方法,确定降解菌株对土壤中烟嘧磺隆降解效果,降低烟嘧磺隆残留对高粱的药害。结果显示,烟嘧磺隆残留浓度在0.0025～0.1 ug/mL范围内,标准曲线线性良好,符合农残分析要求;PDB液体培养基中烟嘧磺隆在DT-4降解菌处理100 h的降解率高达93.00%;菌株最佳降解条件为培养温度35 ℃、pH 5、最适接种量5%、烟嘧磺隆初始质量浓度200 mg/L。盆栽试验土壤中烟嘧磺隆残留浓度为0.075 mg/kg时,加入降解菌DT-4后能够明显缓解高粱的株高、根长、鲜重、叶绿素含量、根系活力和净光合速率等生长发育指标,对高粱生长有明显的促进作用。田间小区试验中,不同剂型降解菌剂处理,高粱抽穗期效果最为显著,降解菌能够将低于60 g a.i./hm²烟嘧磺隆污染土壤的高粱修复至无明显药害水平,且降解菌剂应用效果为粉剂＞菌液。本研究表明高效降解菌株绿木霉DT-4可有效缓解烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱的毒害作用,为玉米高粱轮作体系下烟嘧磺隆残留污染土壤的微生物修复提供科学参考。     

稻瘟灵在水稻上的残留特性研究

本文报道了稻瘟灵在水稻及其环境中的残留与降解研究,该药在水稻叶片上的降解半衰期为3～4.8天,30天后的残留量均低于 1mg/kg;糙米中的最终残留量均低于2mg/kg:在谷壳和稻秆中的残留则较高;田水及土壤中的残留量均低于0.2mg/kg.文中还简要报道了稻瘟灵的残留分析方法,回收率在80.40～103.33%之间.     

烟嘧磺隆降解菌株的筛选及其降解特性初探

为得到烟嘧磺隆的高效降解菌株,并了解其降解特性,从烟嘧磺隆生产厂家污水处理池中筛选得到1株可高效降解烟嘧磺隆的菌株ND1,经形态学观察及生理生化、16S rDNA鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。在30℃、150 r/min条件下,该菌株3 d内可将200 mg/L的烟嘧磺隆降解98%以上;进一步通过高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)检测其降解产物,发现该菌株可作用于烟嘧磺隆的磺酰脲键,使其桥键发生断裂而产生降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶和磺酰胺。     

烟嘧磺隆的微生物降解研究进展

烟嘧磺隆属磺酰脲类除草剂,因其对玉米安全,对一年生和多年生禾本科杂草及部分阔叶杂草、莎草科杂草高效而在玉米田广泛应用,但其在土壤中的残留则易对后茬敏感作物产生药害。微生物对烟嘧磺隆的降解有望成为修复污染土壤的有效措施。文章从烟嘧磺隆的使用及危害,可降解烟嘧磺隆的微生物种类及降解特性、降解途径、降解酶及其编码基因等方面进行了综述。目前有关烟嘧磺隆微生物降解的研究多集中于其降解菌的筛选、降解特性及降解途径等方面,对于其微生物降解过程中起关键作用的酶和基因方面的研究仍较少,因此未来的研究趋势将主要体现在降解复合菌系的培养、降解微生物的环境生态学、降解基因以及降解酶制剂等方面。     

微生物菌剂对二氯喹啉酸土壤残留致烟草药害的修复效应

为烟叶生产中二氯喹啉酸对烟草药害的微生物修复提供科学参考依据。以“云烟87”为供试材料,采用盆栽试验,模拟二氯喹啉酸残留浓度0.02 mg/kg,研究富必来微生物酶制剂、格芙微生物菌剂、仙丰168和腊状芽胞杆菌Bacillus cereus LY05对二氯喹啉酸致害烟株生长情况、生理生化指标、烟叶化学成分和烟叶及其土壤二氯喹啉酸残留降解的影响。结果表明,4种微生物菌剂对烟草二氯喹啉酸药害症状均有一定修复效果,其中以富必来微生物酶制剂（1：500倍液灌根,500 mL菌液量）对药害烟株修复效果最佳,烟苗移栽30和60 d后,对致害烟株叶长、叶宽、株高和茎围有显著促进作用（P<0.05）,显著增加了致害烟株地上和地下部鲜、干重,烟株主根长度最长且显著高出药剂对照41.65%;与药剂对照相比,增加了致害烟叶SOD、CAT、GSH酶活性和可溶性蛋白含量,增幅分别为56.51%、42.42%、24.47%和0.50%;显著降低了致害烟叶MDA含量,并改善了烟叶的化学成分,其两糖比、糖碱比和氮碱比分别为3.39、6.99和1.06,基本恢复至优质烟叶的品质范围;同时烟叶旺长期致害烟叶及其土壤二氯喹啉酸残留最低,分别为0.0356和0.0135 mg/kg,比药剂对照分别下降了63.31%和71.56%。腊状芽胞杆菌LY05对致害烟株有较好的修复作用,加快了二氯喹啉酸降解速率,对致害烟叶叶宽修复效果显著,有效舒缓了烟叶皱缩状,为二氯喹啉酸污染土壤及其致害烟株修复和复合微生物菌剂研制提供了新的方法和菌种资源。     

Effects of repeated glyphosate applications on soil microbial community composition and the mineralization of glyphosate

Background: Repeated applications may have a greater impact on the soil microbial community than a single application of glyphosate. Experiments were conducted to study the effect of one, two, three, four or five applications of glyphosate on soil microbial community composition and glyphosate mineralization and distribution of ¹⁴C residues in soil. RESULTS: Fatty acid methyl esters (FAMEs) common to gram‐negative bacteria were present in higher concentrations following five applications relative to one, two, three or four applications both 7 and 14 days after application (DAA). Additionally, sequencing of 16S rRNA bacterial genes indicated that the abundance of the gram‐negative Burkholderia spp. was increased following the application of glyphosate. The cumulative percentage ¹⁴C mineralized 14 DAA was reduced when glyphosate was applied 4 or 5 times relative to the amount of ¹⁴C mineralized following one, two or three applications. Incorporation of ¹⁴C residues into soil microbial biomass was greater following five glyphosate applications than following the first application 3 and 7 DAA. CONCLUSION: These studies suggest that the changes in the dissipation or distribution of glyphosate following repeated applications of glyphosate may be related to shifts in the soil microbial community composition. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

解淀粉芽胞杆菌PHODG36菌剂的研制及其对马铃薯黄萎病的防病增产效果

解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens PHODG36是一株具有抑菌和促生作用的多功能菌株。本研究以菌株PHODG36原粉为有效成分、滑石粉为填料研制了不同芽胞浓度的微生物菌剂，通过盆栽试验研究了菌剂拌种处理马铃薯种薯后对其出苗的影响，在冀北和冀南地区开展田间小区试验研究了该菌剂对马铃薯黄萎病的防治效果及对马铃薯产量的影响。结果表明，制备的PHODG36菌剂外观为浅黄色粉末，无团块。该菌剂平均粒径D₅₀为（38.25±0.46）μm，pH为（6.65±0.15），贮藏后未出现结块和发粘现象，浓度介于1.5×10⁹～2.0×10¹⁰ CFU/g。与空白对照和化学药剂相比，不同浓度菌剂拌种处理后校正出苗率之间差异不显著，而菌剂随着浓度的增加，校正出苗率呈下降趋势。不同地区的田间试验表明，PHODG36菌剂在1.5×10⁹～1.0×10¹⁰ CFU/g对感病品种黄萎病的病情指数防效为43.08%～58.46%，增产率为8.29%～30.37%；对抗病品种主要表现为增产作用，增产率介于1.85%～9.0%。综合分析表明，菌剂使用浓度为1.5×10⁹～1.0×10¹⁰ CFU/g能够有效降低黄萎病的发生，节约投入成本，且增产作用明显。研究结果为黄萎病的防控提供绿色产品，并为该菌剂进一步的大面积推广示范应用奠定了基础。     

Effects of glyphosate on soil microbial communities and its mineralization in a Mississippi soil

Transgenic glyphosate-resistant (GR) soybean [Glycine max (L.) Merr.] has enabled highly effective and economical weed control. The concomitant increased application of glyphosate could lead to shifts in the soil microbial community. The objective of these experiments was to evaluate the effects of glyphosate on soil microbial community structure, function and activity. Field assessments on soil microbial communities were conducted on a silt loam soil near Stoneville, MS, USA. Surface soil was collected at time of planting, before initial glyphosate application and 14 days after two post-emergence glyphosate applications. Microbial community fatty acid methyl esters (FAMEs) were analyzed from these soil samples and soybean rhizospheres. Principal component analysis of the total FAME profile revealed no differentiation between field treatments, although the relative abundance of several individual fatty acids differed significantly. There was no significant herbicide effect in bulk soil or rhizosphere soils. Collectively, these findings indicate that glyphosate caused no meaningful whole microbial community shifts in this time period, even when applied at greater than label rates. Laboratory experiments, including up to threefold label rates of glyphosate, resulted in up to a 19% reduction in soil hydrolytic activity and small, brief (<7 days) changes in the soil microbial community. After incubation for 42 days, 32-37% of the applied glyphosate was mineralized when applied at threefold field rates, with about 9% forming bound residues. These results indicate that glyphosate has only small and transient effects on the soil microbial community, even when applied at greater than field rates.