Long-term fertilization effects on active ammonia oxidizers in an acidic upland soil in China

The effects of long-term fertilization of acidic soils on ammonia-oxidizing archaea (AOA) and bacteria (AOB) communities and its ecological implications remain poorly understood. We chose an acidic upland soil site under long-term (27-year) fertilization to investigate ammonia oxidizer communities under four different regimes: mineral N fertilizer (N), mineral NPK fertilizer (NPK), organic manure (OM) and an unfertilized control (CK). Soil net nitrification rates were significantly higher in OM soils than in CK, N or NPK soils. Quantitative analysis of the distribution of amoA genes by DNA-based stable isotope probing revealed that AOA dominate in CK, N and NPK soils, while AOB dominate in OM soils. Denaturing gradient gel electrophoresis and clone library analyses of amoA genes revealed that Group 1.1a-associated AOA (also referred to as Nitrosotalea) were the most dominant active AOA population (>92%), while Nitrosospira Cluster 3 and Cluster 9 were predominant among active AOB communities. The functional diversity of active ammonia oxidizers in acidic soils is affected by long-term fertilization practices, and the responses of active ammonia oxidizers to mineral fertilizer and organic manure are clearly different. Our results provide strong evidence that AOA are more highly adapted to growth at low pH and low substrate availability than AOB, and they suggest that the niche differentiation and metabolic diversity of ammonia oxidizers in acidic soils are more complex than previously thought.     

外施苹果酸对紫色小白菜生长、生理与品质的影响

【目的】探究外施苹果酸对紫色小白菜生长、生理与品质的影响,筛选最适的外施苹果酸质量浓度,为紫色小白菜的优质培育以及高产栽培奠定理论基础。【方法】以‘京研'紫色小白菜为试验材料,采用水培技术,设置外施苹果酸0 mg/L(对照,CK)、0.5 mg/L(T1)、1.5 mg/L(T2)、3.0 mg/L(T3)、5.0 mg/L(T4)、10.0 mg/L(T5)共6个处理,研究不同质量浓度外施苹果酸对紫色小白菜叶片和根系形态学指标、根系显微结构及相关品质指标的影响。【结果】(1)随苹果酸质量浓度的增大,紫色小白菜叶片和根系形态指标均呈现先上升后下降的趋势,其中T1、T2处理显著优于对照,叶片表面积、体积较大,且可促进植株根系增长、面积增大、侧根增粗,而T5处理因苹果酸质量浓度过高阻碍了根系伸展。(2)根系显微结构观察发现,T1、T2、T3处理紫色小白菜新生侧根根尖1 cm处直径均显著高于对照,维管束和木质部区域直径增大,有助于运输更多的营养物质和水分。T5处理根系皮层细胞层数较少,细胞体积较大且排列疏松。(3)紫色小白菜叶片可溶性蛋白和维生素C含量随处理时间延长逐渐增高,随苹果酸质量浓度的增大呈先上升后下降的趋势,以T2处理最优。紫色小白菜叶片可溶性糖和总有机酸含量9 d时整体下降,且随苹果酸质量浓度的增大呈先上升后下降趋势,T1、T2处理显著高于对照。(4)苹果酸、丙二酸、琥珀酸和酒石酸含量随苹果酸质量浓度的增加呈先上升后下降的趋势,而柠檬酸含量呈先下降后上升的趋势。T1、T2、T3处理苹果酸、丙二酸、琥珀酸含量较高,对照、T4、T5处理柠檬酸含量较高。【结论】外施苹果酸能够影响紫色小白菜的生长及生理状况,施用适宜质量浓度(1.5 mg/L)的苹果酸可有效促进紫色小白菜地上部和根系生长,提高苹果酸、丙二酸、琥珀酸含量,提升植株营养品质。     

规模化畜禽养殖场粪便中多重耐药菌分离鉴定及其耐药特征

为了解禽畜粪便中多重耐药菌的污染特征,本研究对鸡粪、牛粪、猪粪和有机肥这4种不同样品中多重耐药菌进行了计数分析,并对不同来源的多重耐药菌株进行了分离和纯化,进一步开展了基于16S rDNA序列比对的分子生物学鉴定以确定其种属地位,以及基于药敏试验的耐药性特征分析。结果表明:不同养殖动物粪便中四环素、恩诺沙星、磺胺甲恶唑和泰乐菌素4种抗生素多重耐药菌的绝对数量和相对数量排序均为鸡粪>猪粪>牛粪,粪源有机肥中可培养的多重耐药菌的绝对数量和相对数量在堆肥后均有所下降。通过对耐药菌株鉴定和分类学分析,发现禽畜粪便中多耐药菌的菌门集中分布在Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria,多重耐药菌的优势菌属为Escherichia、Corynebacterium、Kurthia;而有机肥样品中多重耐药菌的优势菌属为Staphylococcus、Glutamicibacter。菌株的药敏试验表明,3类动物粪污中的多重耐药菌都对红霉素、四环素有着较高的耐药率,均高于80%,而对阿米卡星这种抗生素表现出较好的敏感性,其耐药率低于30%。通过对Ⅰ、Ⅱ类整合子基因盒的扩增,发现PCR产物的大小从0.8 kb到1.8 kb不等,基因盒ad A2、dfr A17、dfr A1及sat2在养殖场粪污中检出率均较高。     

紫薯淀粉对小麦淀粉凝胶特性的影响

以小麦淀粉和紫薯淀粉为材料，利用质构仪、核磁共振、动态流变仪和扫描电镜等分析了紫薯淀粉添加量（0～15%）对小麦淀粉凝胶特性的影响。结果表明：紫薯淀粉添加量在0～15%范围内，随着紫薯淀粉添加量的增加，小麦淀粉凝胶的弹性和内聚性显著增加(P < 0.05)，添加量为10%时，变化最明显。混合淀粉凝胶的弹性模量（G′）和粘性模量（G″）随着紫薯淀粉增加而增加，而损耗角正切值（tanδ）呈下降趋势且小于1，表明混合淀粉凝胶的固体性质增强。在冻融循环过程中，与纯小麦淀粉相比, 混合淀粉凝胶的脱水缩合率呈下降趋势，表明紫薯淀粉的添加使小麦淀粉凝胶强度增大，凝胶网络结构变致密，所以水分难以从淀粉凝胶网络结构中析出。低场核磁中的结果显示，紫薯淀粉的添加，使小麦淀粉凝胶中的一部分自由水转化为弱结合水，提高了混合凝胶的持水性；凝胶网络结构扫描结果显示，紫薯淀粉的添加使混合淀粉凝胶的孔洞分布均匀且孔洞变小。综合结果表明，紫薯淀粉可增强小麦淀粉凝胶的网络结构，改善小麦淀粉的凝胶特性。     

解淀粉芽孢杆菌GB58对水稻纹枯病的防效及菌剂载体筛选

旨在对解淀粉芽孢杆菌GB58在水稻纹枯病上的盆栽防治效果和最佳菌剂载体进行研究，明确其应用前景。采用盆栽试验测定GB58对水稻纹枯病的病斑高率和在水稻上的定殖能力，测定GB58在菌剂固定载体的吸附能力和吸附稳定性。盆栽试验结果表明，GB58在水稻病株上有良好的定殖效果，定殖数最大达到2.22×10⁷ cfu/g。与喷施井冈霉素处理相比，GB58对水稻纹枯病的防效在病害发生后20、40天分别显著提高了20%、24%。GB58在固体菌剂吸附载体的研究表明：结合菌体吸附量、存活率和抑菌活性进行分析，有机载体吸附效果好于无机载体；同时综合考虑应用价值，选择玉米粉、有机肥为菌剂吸附载体较好。GB58对水稻纹枯病具有较好的生防效果。采用玉米粉和有机肥作为固体菌剂吸附载体，具有经济、高效的特点，有较大的应用价值与开发潜力。     

2株可培养细菌氮代谢特性的研究

研究旨在分析土壤中可培养细菌菌株的氮代谢特征,并进一步探讨微生物在土壤氮素转化中的可能作用机制。以2株分离自苹果园土壤的细菌菌株SY5-4和SY11-10为试材,采用传统培养方法结合分子检测技术,分别测定菌株生长特性及其氮素转化能力。研究结果表明,异养条件下,菌株SY5-4和SY11-10的世代时间分别为243.5 min和202.7 min。菌株生长过程中,培养液中铵态氮浓度始终维持在较高水平,铵态氮、亚硝态氮和硝态氮浓度均表现出先升后降的趋势。硝化（amoA和hao）和反硝化（nosZ、norB、nirK和nap）基因检测结果表明,菌株SY11-10具有多种氮素转化潜能。综上,供试菌株培养过程中,培养液中氮素发生变化,并在菌体中检测到不同氮转化基因,表明菌株参与多种氮代谢途径。     

Investigation of Interspecies Interactions within Marine Micromonosporaceae Using an Improved Co-Culture Approach

With respect to bacterial natural products, a significant outcome of the genomic era was that the biosynthetic potential in many microorganisms surpassed the number of compounds isolated under standard laboratory growth conditions, particularly among certain members in the phylum Actinobacteria. Our group, as well as others, investigated interspecies interactions, via co-culture, as a technique to coax bacteria to produce novel natural products. While co-culture provides new opportunities, challenges exist and questions surrounding these methods remain unanswered. In marine bacteria, for example, how prevalent are interspecies interactions and how commonly do interactions result in novel natural products? In an attempt to begin to answer basic questions surrounding co-culture of marine microorganisms, we have tested both antibiotic activity-based and LC/MS-based methods to evaluate Micromonosporaceae secondary metabolite production in co-culture. Overall, our investigation of 65 Micromonosporaceae led to the identification of 12 Micromonosporaceae across three genera that produced unique metabolites in co-culture. Our results suggest that interspecies interactions were prevalent between marine Micromonosporaceae and marine mycolic acid-containing bacteria. Furthermore, our approach highlights a sensitive and rapid method for investigating interspecies interactions in search of novel antibiotics, secondary metabolites, and genes.     

不同补水方式下砂壤土渗滤系统对硝态氮去除效果

在水资源短缺的北京地区利用再生水回补城市河湖,一方面对于水资源的可持续利用有着十分重要的作用,另一方面也可能带来地下水环境的潜在污染风险.该文采用100 cm砂壤土柱模拟(河湖岸底)土地渗滤系统,设置定水头淹水、交替淹水落干、定流速补水和侧向补水4种不同再生水回补方式,研究再生水中硝态氮(NO3-N)在土地渗滤系统中的去除效果和迁移转化规律.结果表明,当水力负荷在0.25~2.65 cm/d范围内时,渗滤系统对NO3-N的去除率随着水力负荷的增大而减小;侧向补水方式下渗滤系统对NO3-N的去除效果最优,平均去除率高达96.1%.在定水头淹水和侧向补水方式下,系统对NO3-N的去除主要发生在土柱的上部,而交替淹水落干和定流速补水条件下,土柱中下部对NO3-N也有一定的去除作用.渗滤系统对NO3-N的去除主要取决于系统内部微生物的分布情况,土层中的反硝化细菌数量越大,该土层对NO3-N的去除率就越高.当水温在15~32℃范围内变化时,定水头淹水和交替淹水落干补水方式下,系统对NO3-N的去除率与温度分别呈指数和幂函数关系.该研究表明土地渗滤系统可实现再生水的进一步净化处理,可为再生水安全回补河湖提供参考.     

拮抗菌JKJ-23菌株诱导香蕉抵抗枯萎病机理的初探

摘要：以巴西蕉盆栽苗为试材，通过接种病原菌和灌根拮抗菌菌悬液等4个处理，探索不同的处理下香蕉苗防御酶活性、叶绿素含量及根系活力的差异，从而探究生防菌抗病机理。结果表明：JKJ-23菌悬液处理香蕉苗CAT、PPO、SOD、POD活性明显提高，各处理最大峰值分别是对应时间对照的3.72、2.03、1.72、2.61倍；JKJ-23菌悬液能够很好的抑制病原菌对香蕉苗叶绿素的破坏；无论有无病原菌的存在，JKJ-23拮抗菌菌悬液能够明显地提高香蕉苗根系活力。     

《梅山续稿》中食(药)用菌意象解读

南宋诗人姜特立所著的《梅山续稿》是一本内容丰富的诗文集。与大多数诗人不同的是姜特立在诗中塑造了独特的食(药)用菌意象。"意象"塑造是中国古典诗歌独特的审美追求。通过对诗中"意象"的解读,可以准确把握诗人创作倾向,思想所指和情感蕴含。选择《香菌诗》、《子陵瀬》、《人送岩桂之二》、《感物》4首具有代表性的诗歌进行研究和分析,对诗中食(药)用菌意象进行解读。探讨诗中的意象内蕴,挖掘诗歌的深刻内涵,以丰富我车优秀的诗歌文化。