玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的粉剂配方及其降解效果研究

为明确不同配方对复合菌系GF-20活性的影响,提高复合菌系的保存稳定性和施用便利性,以复合菌系GF-20为对象,采用滤纸条法研究不同载体及其不同负载量对生物相容性的影响,采用失重法测试粉剂产品的秸秆降解效果。结果表明：采用硅藻土做载体时,菌剂的滤纸降解能力最高,进一步研究发现其最佳负载比为2:1（菌液体积：载体质量,mL: g）,在此条件下制成的菌剂在低温(10℃)下的玉米秸秆降解率比对照高9.5%,且二者之间存在显著差异,从显微镜观察发现,菌剂处理后秸秆表皮出现明显缺刻和断裂。以上研究表明复合菌剂GF-20粉剂在低温条件下具有较好的秸秆降解能力,可促进北方高寒地区玉米秸秆降解速率。     

向日葵菌核病生防菌株的筛选及防效分析

为了从内生菌资源中筛选出对向日葵菌核病有防效的生防菌株,本研究从12个向日葵品种籽粒中分离获得不同菌落形态的33株内生菌株,在此基础上,利用纸杯法进行初筛,从中选出两株对菌核病具有良好防效的菌株,进而采用离体叶片接种试验进行复筛,筛选出一株对菌核病离体防效达100%的内生菌菌株KB3(Bacillus subtilis)。温室盆栽条件下KB3能够显著降低向日葵苗期菌核病的病情指数,防治效果达79.47%。含菌培养基接菌试验表明菌株KB3发酵滤液对核盘菌的抑菌率为68.46%,分皿试验发现KB3能够抑制核盘菌黑色菌核的形成。通过全基因组测序,分析预测到KB3中有7个次级代谢产物合成基因簇。本研究所采取的纸杯法和离体叶片接种相结合的筛菌方法将对菌核病生防菌株的筛选具有参考意义,所获KB3菌株对于向日葵菌核病的防治具有一定的应用前景。     

玉米秸秆低温降解菌的分离与鉴定及复配菌降解效果研究

在15℃下利用纤维素刚果红培养基，采用平板涂布法分离具有明显水解圈的单菌株11株，并根据单菌特性进行有效组配，在液态、固态和模拟环境培养模式下，通过测定滤纸酶活性及玉米秸秆降解率进行复配菌筛选及降解效果评价。组配获得10组复配菌，复配菌A、D、G在15℃条件下培养可分解滤纸，且复配菌的降解能力优于单菌。复配菌在3种培养模式条件下的玉米秸秆降解率总体趋势为模拟环境培养>固体培养≥液体培养，其中复配菌G在模拟环境培养条件下降解效果最优，滤纸酶活性（FPA）为32.96 U/mL，较CK增加20.98 U/mL；秸秆降解率为47.56%，较CK增加21.56%。经16SrDNA分子鉴定，复配菌G由Pseudomonas sp.、Cellulosimicrobiumcellulans、Achromobactermarplatensis、Pseudomonas fuscovaginae组成。     

玉米秸秆低温降解复合菌的筛选及其菌种组成

为筛选适用于北方高寒区玉米秸秆低温降解的复合菌系,促进还田玉米秸秆原位腐解,本研究以内蒙古不同地区采集的57份菌源样品为材料,采用富集培养方法和以玉米秸秆为碳源的低温(15℃)继代培养技术,以不同培养代数秸秆降解率和酶活性为筛选指标,选择高效降解玉米秸秆的复合菌系,并明确其玉米秸秆降解特性及菌种组成多样性。结果表明:57份菌源材料经多层次递进式筛选后获得3个玉米秸秆低温高效降解复合菌系,编号分别为M44、M14和M2,15℃培养20 d后,玉米秸秆降解率分别为35.33%、33.34%和31.33%。其中M44的玉米秸秆降解率较对照(GF-20)高12.25%,秸秆组分中半纤维素和木质素降解率分别较对照高5.47%和23.13%;滤纸酶、内切葡聚糖酶、木聚糖酶和漆酶的活性较对照分别高7.41%、1.44%、13.85%和17.88%。由高通量测序可知,Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes为各菌系中的优势菌门,M44中的优势属为Trichococcus、Acinetobacter;M14主要由Azospirillum、Enterococcus组成;M2主要由Delftia、Sphingobacterium组成。综上所述,以玉米秸秆为碳源筛选获得的复合菌系M44在低温(15℃)条件下具有高效降解玉米秸秆的能力。     

群体感应系统对甜瓜果斑病菌MH21致病力的影响

 以N-乙酰高丝氨酸内酯（N-acyl-homoserine lactone, AHL）为信号分子的群体感应（quorum-sensing, QS）系统是很多病原细菌的重要致病性调控因子。本文自甜瓜果斑病菌——西瓜食酸菌（Acidovorax citrulli）菌株MH21中克隆到AHL信号合成基因luxI_MH21,并构建了其缺失突变体MΔluxI_MH21及转化有AHL信号降解酶编码基因aiiA和aidH的工程菌株MAiiA和MAidH。信号检测结果显示MΔluxI_MH21、MAiiA和MAidH菌株均无AHL信号产生,同时细菌的游动能力及在基本培养基中的生长速率均显著下降,但对细菌生物膜形成和在非寄主植物烟草上诱导过敏性坏死反应的能力没有影响。盆栽条件下,经低浓度（10⁴ CFU/mL）MΔluxI_MH21、MAiiA和MAidH菌株处理的甜瓜种子萌发后幼苗死亡率显著低于野生型MH21和luxI_MH21基因互补菌株MΔluxI_MH21HB的处理;而高浓度细菌（10⁸ CFU/mL）处理种子后,除MAidH菌株处理引起的死苗率明显低于野生型MH21处理,其他菌株与MH21没有显著差异。子叶注射试验也得到相似的结果,以低浓度细菌（10⁴ CFU/mL）注射甜瓜子叶后发现MΔluxI_MH21、 MAiiA和MAidH菌株甜瓜子叶中的繁殖速率及对子叶的致病力与野生型MH21相比均显著下降;而高浓度细菌（10⁸ CFU/mL）处理子叶时,MΔluxI_MH21和MAiiA菌株与野生菌MH21相比致病力无显著差异,仅有MAidH菌株的致病力明显下降。说明QS系统影响菌株MH21在低细菌浓度下对甜瓜幼苗的致病力,这种作用可能与影响细菌生长有关。     

复合菌系17N对玉米秸秆的降解作用

秸秆是一类重要的生物质能源，但由于秸秆直接还田后降解速率慢，影响下一茬作物的生长；因此，筛选秸秆降解菌对于农业生产中秸秆还田的高效利用尤为重要。为筛选能够快速高效降解玉米秸秆的菌系资源，将玉米秸秆壳分别浸泡于土浸液、土浸液(10%培养基)、土浸液(20%培养基)和纯净水中。结果表明，14和35 d时的土浸液对玉米秸秆壳的降解率均高于纯净水的降解率，且土浸液与土浸液(10%培养基)、土浸液(20%培养基)的降解率无明显差异。土浸液中进一步分离获得了复合降解菌系17N,用该复合菌系的发酵液浸泡三角瓶中的玉米秸秆壳，14和35 d时土浸液与复合菌系17N发酵液的降解率均高于纯净水。复合降解菌系17N发酵液对埋土玉米秸秆块具有良好的降解效果，优于三角瓶中对玉米秸秆块的降解效果。灭菌花盆土+灭菌网袋秸秆块+600 mL发酵液的降解率为37.0%,未灭菌花盆土+灭菌网袋秸秆块+600 mL发酵液的降解率为24.7%,三角瓶+发酵液+秸秆块的降解率为34.7%,不加发酵液的处理，即灭菌花盆土+灭菌网袋秸秆块处理的降解率仅为18.1%,明显低于3个加发酵液的处理。说明复合菌系17N对埋土玉米秸秆具有良...