具有III型分泌系统的Pseudomonas moraviensis FP1761植物益生功能及其全基因组分析

 本研究从节瓜根际分离到一株具有防病促生功能的荧光类假单胞菌FP1761。该菌株对部分植物病原真菌和细菌具有拮抗能力,能够解钾、解有机磷和无机磷,可产生氨、蛋白酶、嗜铁素、吲哚乙酸。生物测定表明菌株FP1761可显著促进小麦生长。生理生化、平均核苷酸相似度、16S rDNA和多基因分析将FP1761鉴定为摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis)。菌株FP1761基因组草图全长6.12 Mb,(G+C)含量为59.9%,共编码5467个基因序列。将该菌株与种内3个代表性菌株进行泛基因组和核心基因组分析,共产生 4 357个共有基因,菌株FP1761特有基因327个。利用antiSMASH对菌株次生代谢基因簇进行预测,发现其含有8个潜在的次生代谢产物基因簇。其中两个基因簇与嗜铁素pyoverdine合成相关,未见聚酮类合成基因。基因组分析发现,该菌株具有与病原性假单胞菌相似的III型分泌系统,但丢失了效应蛋白调控因子hrpS和转运相关的hrpH和hrpK1基因。对全基因组扫描,菌株FP1761仅保留了病原性假单胞菌的保守效应蛋白AvrE和HopAA1-1。FP1761是目前已发现的唯一具有III型分泌系统的摩拉维亚假单胞菌。本研究表明摩拉维亚假单胞菌FP1761具有潜在的植物防病促生功能,但其III型分泌系统与植物益生互作机制有待进一步解析。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

一株盐芽孢杆菌的筛选及其粗酶的酶学特性研究

从浙江舟山市双峰盐场中筛选出一株分泌蛋白酶的嗜盐菌,结合16S rDNA基因序列鉴定、菌株形貌特征确定其为特氏盐芽孢杆菌(Halobacillustrueperi)命名为HalobacillustrueperiB1。经研究,该菌株最适生长NaCl浓度为5%,表明其为中度嗜盐菌。该蛋白酶在50℃和pH 7.5条件下具有最高的蛋白酶活力。对发酵培养时间的优化实验表明发酵8 h后B1分泌的蛋白酶活力最大。对发酵培养基的优化结果表明,脱脂奶粉为最适氮源和碳源;75 g·L~(-1)为最佳发酵盐浓度,对钙镁离子的依赖不明显。确定优化后的发酵培养基:Na HCO_30.06 g,KCl_2.0g,CaCl_2·2H_2O0.48 g,Mg SO_4·7H_2O 1.0 g,FeCl_3 0.001 g,NaCl 75.0 g,脱脂奶粉10.0 g。在初始pH 7.5,温度为40℃条件下发酵8 h。     

高温秸秆降解菌的筛选及其纤维素酶活性研究

筛选能在高温（55~75℃）好氧堆肥中高效降解纤维素的菌株，并评估其降解秸秆的能力与产纤维素酶的热稳定性。从高温期堆肥中采样，以水稻秸秆粉为唯一碳源，通过55、65℃和75℃连续高温传代驯化并分离筛选耐高温菌，结合水解圈和水稻秸秆崩解试验筛选不同高温下高效降解秸秆的目标菌株，采用16S rRNA测序和系统发育分析鉴定目标菌株分类地位，通过分析目标菌株纤维素降解相关酶在50~90℃之间的热稳定性，解析其高温适应性机制，评价其在实际生产中的应用潜力。高温驯化分离得到13株耐高温降解菌，其中B-5、B-6、B-7和B-11的纤维素和秸秆降解能力较强，而只有B-7和B-11在55~65℃和75℃具有高效降解水稻秸秆的能力，将其认定为目标菌株。系统发育分析表明B-7和B-11菌株与芽孢杆菌科高度相似，分别命名为短小芽孢杆菌B-7和嗜热脂肪芽孢杆菌B-11。酶活热稳定性分析发现B-7和B-11各纤维素酶活性在50~90℃之间先升高后降低，其最适温度范围不同，分别为55~65℃和70~80℃，其中B-11在85℃时的相对酶活仍高于60%。研究表明，菌株B-7和B-11是耐高温高效秸秆降解菌，其具有不同高温偏好性，纤维素酶热稳定性强，在秸秆高温好氧堆肥中具有潜在的应用前景。     

苜蓿青贮乳酸菌的筛选及其对苜蓿青贮发酵的影响

为获得苜蓿青贮用乳酸菌,本研究从苜蓿附生乳酸菌中通过抑菌活性、酸化苜蓿粉及结构性糖代谢中间产物的性能指标筛选优良菌株,并研究其对苜蓿(Medicago sativa)青贮发酵的影响。结果表明,1)筛选到抑菌活性较高、酸化苜蓿粉及结构性糖代谢中间产物综合性能较好的菌株ZZU A341,被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum);2)青贮90 d,添加该菌株的处理组pH、氨态氮含量低于添加商业菌株(YX)的处理组,显著低于自然青贮(P<0.05)。综上所述,使用该筛选方法获得的优良乳酸菌可有效改善苜蓿发酵品质。     

甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构的影响

为利用16S rDNA技术研究甘露寡糖不同添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构影响,本研究选用出生日龄一致、体重接近、健康状况良好的荷斯坦公犊牛20头,随机分为4组。CR组为对照组,饮用乳及开食料中均不添加甘露寡糖;ORa组在饮用乳中添加5 g甘露寡糖,开食料中不添加甘露寡糖;ORb组在开食料中添加5 g甘露寡糖,饮用乳中不添加甘露寡糖;ORc组在饮用乳及开食料中各添加2.5 g甘露寡糖(混合添加)。应用16S rDNA测序技术,研究了甘露寡糖添加方式对犊牛瘤胃细菌构建的影响。结果表明:甘露寡糖添加方式会影响哺乳期犊牛瘤胃细菌总数,但对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05)。在门水平上,与对照组相比,ORb组颗粒料中添加甘露寡糖显著降低了厚壁菌门与放线菌门的丰度(P<0.05),极显著提高了变形菌门的丰度(P<0.01),优势菌门增加为3种,分别为拟杆菌门、厚壁菌门与变形菌门。在属水平上,甘露寡糖不同添加方式导致哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结发生了改变,其中甘露寡糖不同添加方式对小杆菌属和脱硫弧菌属在瘤胃内丰度均产生了影响,但对ORa组与ORc组犊牛瘤胃细菌影响不及ORb组;且ORb组犊牛瘤胃细菌功能性菌属普雷沃氏-7属、氨基酸球菌属、优杆菌属和琥珀酸弧菌等均发生显著变化。基于以上结果,得出如下结论:本研究条件下,甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05),但开食料中寡糖添加方式对菌群结构产生部分影响,其中发挥瘤胃蛋白降解作用和淀粉降解作用的琥珀酸弧菌科-UCG-001属、利用乳酸的新月形单胞菌属丰度极显著提高(P<0.01),而利用乳糖的优杆菌属丰度显著降低,降解半纤维素的小杆菌属丰度极显著降低(P<0.01)。     

Fibrinonecrotic Placentitis and Abortion Associated With Pantoea agglomerans Infection in a Mare

Pantoea agglomerans, family Enterobacteriaceae, is a Gram-negative bacterium that may be isolated from soil and from plants. This bacterium has been associated with disease in plants, humans, and rarely in domestic animal species. We describe here a case of fibrinonecrotic placentitis and equine abortion associated with P. agglomerans infection in southern Brazil. A fetus with 10 months of gestation and its placenta were evaluated. Gross lesions were observed in the cervical star extending to the body of the chorioallantois and consisted of a focally extensive, transmural, severely thickened yellow area. Histologically, this area in the chorioallantois was effaced by severe necrosis, associated with marked inflammatory infiltrate of neutrophils and abundant deposition of fibrin and cellular debris. Aggregates of bacterial rods were noted intermixed with inflammation areas. No significant lesions were observed in the remaining organs inspected. Tissue samples of the lung, placenta, and stomach contents were cultured, and microbiological tests revealed the growth of P. agglomerans in all evaluated samples. The present study reaffirms the participation of P. agglomerans as a cause of bacterial placentitis and abortion in horses.     

亮斑扁角水虻形态观察及诱产卵菌的筛选

【目的】 研究引进亮斑扁角水虻在室内饲喂条件下的生活史、成虫种群雌雄比例变化规律,对其卵表及幼虫肠道中诱成虫产卵菌进行筛选和鉴定,为亮斑扁角水虻在本地区的规模养殖和综合利用提供理论依据。【方法】 引进亮斑扁角水虻,在室内光照条件下饲喂4代,用直接观察法记录亮斑扁角水虻在不同饲喂条件下的生活史和生活习性,显微拍照记录水虻各龄期的形态特征;用稀释涂布平板及平板划线的方法,对亮斑扁角水虻卵携带菌及其幼虫肠道菌进行分离纯化,筛选可诱导产卵的菌株,并鉴定。【结果】 与内地相比,亮斑扁角水虻在新疆饲养周期稍有延长,但其发育完好,能够在本地区进行世代饲养;观察并记录了其卵、幼虫、蛹、成虫及其其生殖器形态;筛选到对亮斑扁角水虻雌性成虫有诱导产卵效果的两株菌e1、Y3,其发酵液处理组平均产卵量分别为对照组的6.26和7.40倍,两株菌皆为革兰氏阳性菌,16S RNA测序初步鉴定e1为暹罗芽孢秆菌,Y3为节杆菌属,且Y3为1种潜在的新菌。【结论】 引进亮斑扁角水虻在新疆能够周年循环养殖,具有规模生产及综合开发利用潜力。     

棉花苗期根腐类病害生防细菌的筛选与鉴定

【目的】从新疆棉田中筛选对棉花苗期根腐类病害具有较强拮抗作用的生防细菌,为棉花苗期根腐类病害生物防治奠定基础。【方法】采用平板对峙法,测定实验室保存的多株生防细菌的抑菌能力,通过田间试验,验证其防治棉花苗期根腐类病害的效果。对生防细菌的16S rDNA基因序列与gyrA基因序列分别测序,通过BLAST在线比对,利用MEGA 7.0构建系统发育树,确定该生防菌株的分类地位。【结果】生防细菌TWt34、HWt34对棉花苗期根腐类病害(立枯病和红腐病)防治效果分别为76.74%和78.43%;在平板对峙对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani) 和拟轮枝镰孢霉(Fusarium verticilliodes)的抑菌宽度分别为8.29和6.60 mm,具有较强拮抗作用,对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)的抑菌宽度分别为7.70 和13.15 mm,也具有明显抑制作用。16S rDNA与gyrA基因序列鉴定表明生防菌菌株TWt34、HWt34同属于莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)。【结论】筛选出的2株莫海威芽孢杆菌TWt34、HWt34对棉花4种主要病害的病原菌具有较强的抑制作用,能够有效防治2种棉花苗期根腐类病害(立枯病和红腐病)。