利用流式细胞仪分选土壤中发生自然转化的阳性转化子

为确定土壤中的DNA通过自然转化的方式发生水平基因转移的频率,将1个带有egfp和卡那霉素抗性基因Kanr的质粒DNA添加到自然土壤中,分离菌悬液,上流式细胞仪分选能发出绿色荧光且具有卡那霉素抗性的阳性转化子,确定土壤中发生自然转化的频率小于10~(-7)。分离的菌悬液通过培养基的富集,从39 736 426个细胞中分选获得了82个细胞,最终得到了纯化的阳性转化子,证实土壤中的DNA通过自然转化发生了水平基因转移。     

兽药抗生素在土壤中行为的研究进展

兽药抗生素主要用于动物疾病的预防和治疗。目前多用于生长促进剂和饲料添加剂,在现代畜牧业中应用广泛。其残留物进入土壤后,会发生吸附、迁移、降解等一系列转化过程。这些行为决定了抗生素在环境中的潜在效应,如诱使微生物产生抗性基因,改变土壤微生物多样性或污染地下水乃至地表水等。本文综述了近年兽药抗生素在土壤中行为的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。     

自然环境中的多物种生物膜: 研究方法及社群相互作用

自然界中的微生物大多以多物种生物膜的形式存在,这种生命形式可以增加微生物对外界环境胁迫的耐受性。在多物种生物膜中,微生物之间的相互作用包括合作、竞争、信号分子的传递、以及水平基因转移等。研究自然环境中多物种生物膜内部微生物之间的相互作用,不仅对于理解自然生物膜的形成和演替过程具有重要意义,而且也可以为多物种生物膜在环境质量提升、微生物多样性维持等方面提供理论指导。本文主要分为两个部分：第一部分总结了环境中多物种生物膜的研究方法,包括实验室模拟体系下生物膜的构建及其分析检测技术;第二部分论述了天然多物种生物膜内细菌间的相互作用。     

BIOLOG微平板技术检测农田土壤微生物群落结构的方法比较

以采自湖北省荆州市和黄冈市的农田土壤作为供试土样,分别采用土壤样品冰浴后上清液100倍稀释、冰浴后悬浊液1 000倍稀释和离心去碳源3种方法,利用多功能酶标仪间隔12h检测D值,并计算AWCD(average well color development,每孔平均颜色变化)值来探究分析土壤肥力高、富含有机质、可利用碳源丰富的农田土壤微生物代谢功能的BIOLOG-ECO微平板技术适宜方法。结果表明,土样冰浴后上清液100倍稀释的方法不能有效去除土壤中可利用碳源,不能准确反映土壤微生物对碳源的利用程度。而冰浴后悬浊液1 000倍稀释、离心去碳源都能准确显示土壤微生物的活性变化,但是两者AWCD的标准差有极显著的差异,比较而言,离心去碳源的方法能更稳定地检测土壤微生物群落的代谢能力。研究结果为利用BIOLOG-ECO微平板技术检测富含有机质的农田土壤微生物代谢功能多样性提供了有价值的信息。     

甜豌豆-鲜食玉米-花菜的种植模式及规模效益

甜豌豆-鲜食玉米-花菜种植模式是于11月上旬播种甜豌豆,在甜豌豆终花期套种夏季鲜食玉米,并于8月中旬套播花菜,平均甜豌豆纯利1.56万元/hm2、鲜食玉米1.86万元/hm2、花菜1.56万元/hm2,3项作物合计纯利4.98万元/hm2。该模式能有效地提高经济效益,促进农民增收。     

Btk蛋白在红壤胶体上的吸附解吸行为及其对杀虫活性的影响

研究了苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种（Btk）两种分子量不同的杀虫蛋白（65 kDa和130 kDa）在红壤胶体上的吸附、解吸和杀虫活性。Btk杀虫蛋白容易被红壤胶体吸附,0.5 h即达到吸附平衡,65 kDa蛋白的吸附速率高于130 kDa蛋白。两种Btk杀虫蛋白在0.1 mol L^-1Tris缓冲液（pH 8）中的等温吸附曲线均符合Langmuir方程（R²>0.992）,65 kDa蛋白的吸附量高于130 kDa蛋白。在10～50℃范围内,温度升高吸附量略有降低。pH 6～8范围内,吸附量随pH升高而下降。两种Bt蛋白在红壤胶体吸附前后对棉铃虫均具有杀虫活性,而且吸附后杀虫活性提高了2～5倍。解吸实验表明,Btk杀虫蛋白与红壤胶体结合比较牢固,吸附态65 kDa蛋白和130 kDa蛋白经3次去离子水解吸,总解吸率分别为37.2%和22.9%,经3次pH8的Tris缓冲液解吸,总解吸率分别为20.7%和14.8%。红外光谱分析表明,两种分子量的Bt蛋白在吸附前后结构没有明显变化。透射电镜分析表明,吸附前后红壤胶体颗粒粒径未发生改变。吸附态Bt蛋白杀虫活性提高且不易被解吸,提示转Bt基因作物释放蛋白可能存在环境风险。     

堆肥对重金属污染土壤上茼蒿品质和产量的影响

为了解堆肥施人重金属Cu、Cd污染土壤后对蔬菜品质和产量的影响,利用盆栽试验研究了不同堆肥用量下茼蒿品质、产量和重金属含量的变化。结果表明,随着堆肥用量的增加,茼蒿产量、粗蛋白、VC、P和K含量先显著增加后降低,而茼蒿可溶性糖含量呈先显著降低后增加的趋势。堆肥量的增加显著降低茼蒿中Cu含量,比对照最多降低35．5％。茼蒿地上部Cd、根部Cu和Cd含量呈先显著降低又上升的趋势。茼蒿地上部Cd含量在堆肥用量为20g·kg^-1时达最低,根部Cu、Cd含量与对照相比最多分别降低20．1％和39．5％。对于污染地区的茼蒿种植,试验堆肥的适量施用是切实可行的。     

泰兴市水稻生产适度规模经营探讨

介绍泰兴市水稻生产适度规模经营的现状,分析其存在的问题,指出下一步工作打算,以为水稻生产提供指导。     

细菌在两种土壤矿物表面吸附的热力学分析

运用表面热力学方法和扩展的DLVO理论,对两种典型土壤细菌恶臭假单胞菌(Pseudom onasputida)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在代表性土壤黏粒矿物高岭石和蒙脱石表面的吸附进行了分析,获得了黏粒矿物与细菌作用的疏水自由能变(ΔGH)和静电力自由能变(ΔGEL)及总自由能变(ΔG)。发现疏水自由能为负,显示疏水作用为引力,有利于细菌在黏粒矿物表面的吸附;而静电力自由能为正,表明细菌-矿物间存在静电斥力。疏水自由能显著大于静电力自由能,表明疏水作用在黏粒矿物对细菌吸附时的贡献大于静电力。两种细菌与两种矿物间的总吸附自由能为负值,意味着细菌在矿物表面的吸附是热力学自发过程。高岭石对细菌的吸附自由能大于蒙脱石对细菌的吸附自由能,表明细菌与高岭石间的亲和力较高,吸附更容易发生,这与化学吸附及滴定量热结果一致。表面热力学方法和XDLVO理论在预测细菌-矿物相互作用中有重要意义,但该方法未考虑多种非DLVO效应,如细胞表面多聚物、细菌鞭毛等在吸附反应中的作用,因此还存在一定的局限性,在揭示细菌-矿物相互作用的热力学机理方面还需与其他研究技术结合。     

病原菌在红壤胶体上的吸附机制研究

研究了pH和KCl离子强度对猪链球菌和大肠杆菌在红壤胶体表面吸附的影响,结合表面物化性质和Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论分析互作机制。结果表明,细菌在红壤胶体表面的吸附等温线能较好拟合Freundlich方程(R20.97),猪链球菌在红壤胶体表面吸附的分配系数(Kf)是大肠杆菌的4.5倍～6.1倍,细菌在去有机质胶体表面吸附的Kf值为含有机质胶体的2.4倍～3.2倍。比表面积越大或zeta电位绝对值越小,细菌吸附能力越强,吸附态细菌位于距红壤胶体表面90～100 nm处的次级小能位置。随着体系pH降低(9.0～4.0)或离子强度增大(1～10 mmol L-1),细菌与红壤胶体互作能障降低,细菌吸附量增大,吸附机制符合DLVO理论;而在高离子强度下(50～100 mmol L-1),猪链球菌吸附量降低了3.4%～5.6%,表明除DLVO作用力外,非DLVO作用力如空间位阻排斥和疏水作用对吸附也有贡献。