菌株Trametes hirsuta zlh237发酵液对污染土壤中多环芳烃的降解及群落结构分析

[目的]利用中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室分离获得的菌株Trametes hirsuta zlh237,研究生物强化(接种菌株T.hirsuta zlh237发酵液)对污染土壤中3种多环芳烃(PAHs)[Phenanthrene、Pyrene和Benzo[a]pyrene(BaP)]的降解效果,为该菌株在PAHs污染土壤中的应用提供科学依据.[方法]采用高效液相色谱(HPLC)检测7个处理土壤(接种菌株T.hirsuta zlh237发酵液的Phenanthrene、Pyrene和BaP污染土壤分别标记为PheBA、PyrBA和BaPBA,接种灭菌发酵液的污染土壤分别标记为Phe、Pyr和BaP,原始土壤标记为CK)中3种PAHs含量,利用ABTS法检测土壤中漆酶活性,并运用高通量测序技术分析修复后土壤中细菌群落结构的变化.[结果]菌株T.hirsuta zlh237在3种PAHs污染土壤中均能生长,接种菌株发酵液15 d后,3种PAHs均有一定降解,其中BaP降解效果最佳,降解率达33.99%;且菌株T.hirsuta zlh237在3种污染土壤中均能分泌漆酶.高通量测序Alpha多样性指数分析结果表明,污染土壤接种菌株T.hirsuta zlh237发酵液后,Chao1指数和Shannon指数显著增加(P<0.05),不同处理土壤样品的Chao1指数和Shannon指数排序均为:PheBA>PyrBA>BaPBA>CK>Phe>Pyr>BaP.Beta多样性的主成分分析(PCA)结果表明,接种菌株T.hirsuta zlh237发酵液能改变污染土壤细菌群落结构组成;在门分类水平上,污染土壤样品中变形菌门(Proteobacteria)为优势门;在属分类水平上,接种菌株T.hirsuta zlh237发酵液的污染土壤样品中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)为优势菌属,接种灭菌发酵液的污染土壤Phe和Pyr样品中苯基杆菌属(Phenylobacterium)为优势菌属,而BaP样品中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌属.[结论]菌株T.hirsuta zlh237发酵液在PAHs污染土壤中能分泌漆酶,对3种PAHs均有一定的降解效果,且能改变污染土壤细菌群落结构组成,在一定程度上对PAHs污染土壤有较好的修复效果.     

纳豆激酶的分离纯化及体外溶栓特性研究

通过硫酸铵分步沉淀和Sephadex G-100凝胶过滤层析,分离纯化纳豆激酶,并用SDS-PAGE和PAGE电泳检测纯化效果,体外溶栓试验检测纳豆激酶的溶栓特性。SDS-PAGE显示纳豆激酶为单一条带,分子量为33kDa,而PAGE至少有3个具有纤溶活性的区域,表明纳豆激酶可能由几种同工酶组成,体外溶栓结果表明:与蚓激酶相比,纳豆激酶具有较强的的体外溶栓和抗凝作用,并有一定的溶血作用。     

高效降解有机磷农药真菌的分离鉴定及其特性研究

从有机磷农药严重污染的土壤中分离筛选出有机磷农药高效广谱降解真菌,并对其进行鉴定及降解特性研究。通过有机磷农药驯化培养、形态学和生理生化特性及其18S rDNA序列分析等试验对其进行初步鉴定,研究外界因素初始pH、培养温度、氧化乐果初始浓度等对降解菌的生长量和降解能力的影响。通过驯化分离筛选等过程从污染土壤中筛选到2株可以在高浓度氧化乐果环境下生长的真菌J4和J6,它们经生理生化和18 S rDNA序列测定初步鉴定均为黑曲霉（Aspergillus niger）。研究发现,J4和J6菌株在氧化乐果初始浓度1000 mg/L,pH值分别为6.5和6.0,温度分别为30℃和28℃,摇床转速160 r/min条件下,培养5天后降解菌可达到最佳生长量和降解能力,降解率可分别达77.83%和70.81%,耐受氧化乐果的最大浓度均为5000 mg/L,其生长量和降解能力具有正比例相关性变化趋势;并进一步研究发现,曲霉J4和J6还具有广谱降解有机磷农药的特性。     

固定化菌株在土壤中的繁殖释放及性能分析

不同条件下固定化菌株在土壤中的释放情况存在差异,本实验测定固定化枯草芽孢杆菌在不同条件下土壤中的释放及其降解特性。通过设定不同温度、水分、pH值测定固定化枯草芽孢杆菌在灭菌土壤中的释放情况,并分别用碱扩散法、碳酸氢钠抽提-钼锑抗比色法、乙酸铵抽提-火焰光度计法测定菌株的固氮、解磷、解钾性能。结果表明：固定化菌株在温度35℃和40℃、水分为50ml/100g、pH5-8时均能大量繁殖释放,固定化后在不同温度和水分条件下不影响其降解特性。该研究结果为固定化菌株在农业复合微生物肥料上的应用提供理论基础。     

一株固氮芽孢杆菌的分离与鉴定

为从土壤中分离得到高固氮效能的芽孢杆菌,为固氮微生物肥料的开发提供优良的菌株,从小麦的根际土壤中分离得到能在无氮培养基上生长的芽孢杆菌株,然后采用Touch-Up PCR（上升PCR）的方法从菌株中扩增固氮酶的nifH结构基因和用全氮比色法测定固氮效能的方法,复筛出具有nifH结构基因同时具有高固氮酶活的菌株,进一步从形态、生理生化、16S rDNA序列分析等方面对其进行鉴定。结果表明从小麦的根际土壤中初筛得到能在无氮培养基上生长的5株芽孢杆菌,然后复筛得到1株抗逆性强、具有nifH结构基因同时具有高固氮效能的菌株C₂,经鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。     

鹰嘴豆浆液蛋白发酵与酶解效果的对比分析

为对比观察国产蛋白酶酶解和益生菌发酵降解鹰嘴豆浆液蛋白的效果,比较酶解法、发酵法降解鹰嘴豆浆液蛋白为小分子蛋白肽的能力,采用碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶分别酶解,纳豆芽孢杆菌、植物乳酸菌、蛹虫草分别发酵鹰嘴豆浆液蛋白,测定不同处理时间时的可溶性氮、DH、电泳条带等的变化情况。研究结果发现,国产碱性蛋白酶酶解鹰嘴豆浆液蛋白240 min,上清液的可溶性氮含量可达到0.1389%,DH为6.43%;木瓜蛋白酶酶解240 min 时的上清液可溶性氮含量达到0.0972%,DH为4.41%;而发酵法处理以纳豆芽孢杆菌效果最显著,纳豆芽孢杆菌发酵处理鹰嘴豆浆液蛋白8 h时的上清液可溶性氮含量为0.0895%,DH为4.03%。本研究表明,酶解法降解鹰嘴豆浆液蛋白的效果要比微生物发酵法处理时间短,降解效果更好。     

铅铬胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响

为探讨铅铬胁迫对小麦的毒害机理,以‘豫麦23’为供试材料,用不同浓度的铅铬处理小麦,研究铅铬单一及复合污染胁迫对小麦过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,铅铬胁迫对小麦苗的CAT、POD和SOD具有激活效应,铅铬复合胁迫对小麦苗的CAT影响较大,而铅铬单一胁迫下小麦苗的POD和SOD变化较大。铅铬胁迫对小麦苗的MDA具有抑制效应,铅铬复合胁迫对小麦苗的MDA影响较大,铅铬单一胁迫对小麦苗的MDA影响不明显。说明小麦幼苗中抗氧化酶在铅铬胁迫下对小麦幼苗起到了保护作用,但小麦幼苗对铅铬单一及复合污染胁迫的抗性机理是完全不同的;小麦苗对铅铬胁迫的响应不仅与胁迫的重金属种类有关,而且与胁迫的重金属的质量浓度以及胁迫时间有关。     

一株花生白绢病菌拮抗细菌的筛选、鉴定及发酵液中活性物质稳定性研究

为筛选对花生白绢病菌(Sclerotium rolfsii Sacc.)具有高效拮抗活性的细菌菌株,采用平板对峙法和菌丝生长速率法对4株细菌进行抑菌活性的测定,并对筛选的高效拮抗菌株进行鉴定和活性物质稳定性研究。结果表明,菌株WS3-1对花生白绢病菌的抑制作用最强,其发酵滤液对病菌的抑菌率达95.04%。通过细菌形态特征、生理生化特征及16S rDNA和gyrB序列分析,将菌株WS3-1鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。菌株WS3-1发酵液中活性物质在温度为40℃、60℃、80℃以及pH为8～10的条件下,抑菌活性稳定,抑菌率均在80%以上,同时活性物质具有较好的抗紫外线分解能力。以上结果说明解淀粉芽孢杆菌WS3-1是一株具有开发和应用潜力的花生白绢病生防菌株。     

绣球菌液体菌种制备及栽培初探

为了优化绣球菌液体菌种制备和栽培方法,对绣球菌液体菌种的发酵培养基pH和发酵时间进行了优化,并比较了不同接种量对发酵时间的影响。结果表明:绣球菌液体菌种发酵培养基的最佳pH为3.5,发酵13d时生物量达到最大值,最佳接种比例为30mL菌液/550g固体栽培湿料,液体菌种接种至栽培袋4个月后每袋可收获鲜重100g左右的绣球菌子实体。     

复合菌剂对玉米秸秆的降解及土壤微生物多样性的影响

为实现玉米秸秆的田间快速分解,采用室内和室外盆栽试验方法对复合菌剂(黑曲霉Aspergillus niger(J4)、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis(A1)和毛栓孔菌Trametes hirsute(XYG422))促玉米秸秆分解效果进行分析,并研究复合菌剂对土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明,先接种菌株A1和XYG422,间隔2 d后接种菌株J4对玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解效果优于3种菌株同时接种的处理。玉米秸秆接种复合菌剂40 d时,能显著提高玉米秸秆的降解率(35%)与对照相比提高了13%,但菌剂的不同接种剂量对玉米秸秆的降解差异不明显。施用复合菌剂后,土壤有效磷、速效钾和碱解氮含量增加,且随着培养时间的延长,其有效成分含量呈上升趋势。Biolog结果表明,施用复合菌剂的处理组在20 d和40 d时土壤微生物AWCD及Shannon、Simpson和McIntosh指数与对照(CK20和CK40)相比均有不同程度提高,但菌剂的不同接种剂量之间差异不明显。主成分分析表明,接种复合菌剂后土壤微生物的碳源利用情况有明显差异。对照组CK20和CK40碳源利用种类较少;T1和T2利用碳源较多,种类相似;T3和T4碳源利用种类最多,但利用种类存在一定差异。