高含固率木质纤维素厌氧发酵物总DNA的4种提取方法比较

不同的样本特性和提取方法对获得微生物总DNA的质量有重要影响。文章基于高含固率木质纤维素厌氧发酵物腐殖酸、酚类物质含量高、质地均一性差、微生物浓度低的特点,研究了4种方法提取不同高含固率粪秸厌氧发酵物中微生物总DNA的效果。结果表明,常规的十二烷基磺酸钠法(sodium dodecyl sulfate,SDS)、十二烷基磺酸钠和溴化十六烷基三甲铵结合法(sodium dodecyl sulfate and cetyltrimethyl ammonium bromide,SDS-CTAB)和商业的粪便试剂盒法提取的DNA质量均较差,SDS法和试剂盒法未能获得聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增目的条带,SDS-CTAB法得到的条带较模糊;改进SDS-CTAB法获得的DNA杂质少、纯度高,具有较好的稳定性,A260/A280和A260/A230值分别为1.74~1.86和1.65~1.86,每克样品的DNA浓度在50 ng·μL^-1以上,电泳条带单一齐整、清晰明亮,PCR扩增的目的条带清晰度高,适宜后续分子生物学技术的分析。林格氏液洗脱、聚乙烯吡咯烷酮-40(Polyvinyl Pyrrolidone-40,PVP-40)洗涤液除杂以及裂解液和多种酶联合破壁是改进SDS-CTAB法获得该类专一性样本高质量微生物总DNA的关键步骤。     

堆肥中不同氮素原位固定剂的综合比较研究

为综合比较磷酸+氧化镁(PMO)、过磷酸钙(SP)和磷酸(PA)等3种氮素原位固定剂在堆肥化过程中对氮素损失控制、温室气体排放、堆肥品质以及成本的差异,进而选择合适的氮素原位固定剂,试验以猪粪和玉米秸秆为原料,采用强制通风模式(通风率均为0.25 L·kg~(-1)DW·min-1),在60 L发酵罐中进行模拟堆肥。结果表明,PMO处理能降低55.4%的NH3排放,但对N2O和CH4排放无显著影响;PMO堆肥产品充分腐熟,最终产品的晶体中鸟粪石相对含量达到78.3%。SP处理能降低37.5%的NH3和76.4%的CH4排放,对N2O无显著影响;氮素主要以氨氮形式固定。SP处理的成本最低,计算固定营养元素的价值后可实现利润4.0元·t-1。PA的NH3挥发率最低,仅为初始总氮的12.4%,但因氨氮积累导致堆肥未能彻底腐熟。鸟粪石沉淀技术是控制堆肥化过程中氮素损失的重要技术,在未来的研究中应当寻找磷酸的替代材料,以降低该技术的成本。     

香附子内生菌的分离鉴定及活性检测

从药用植物香附子中分离出4种内生菌,经初步鉴定分别归属于曲霉属(代号为XFf06.1、XEf06.2),固氮菌属(XFb)和链霉菌属(XFa).对这些内生菌发酵产物提取液活性进行测定,结果表明:其发酵产物均有稳定的抑菌活性,其中链霉菌XFa对枯草芽孢杆菌的抑菌率特别强,XFf06.1菌的发酵液提取物对苹果腐烂病原菌的抑菌率高达96.3%.     

轮纹病菌拮抗性大豆根瘤内生菌的筛选、抗性和促生作用

从河南部分地区采集的大豆根瘤中分离276株内生细菌,采用平板对峙法进行初筛、复筛和内生菌发酵滤液抑菌活性测定,对拮抗性代表菌株进行大豆轮纹病菌菌丝抑制效果显微观察、菌体生理生化特性测试、16SrDNA测序、系统发育分析及抗盐碱性试验和接种试验。结果表明,17株初筛内生菌经复筛和发酵滤液抑菌活性测定,其中8株抑菌率达50%以上;受作用菌丝发生扭结、缠绕成环状,菌丝末端分枝增多、变细、透明,部分菌丝末端膨大、原生质浓缩、断裂,一些菌丝被内生菌形成生物薄膜包埋、逐渐消融。8株内生菌中5株(DD013、DD123、DD156、DD159、DD287)初步鉴定为芽孢杆菌属Bacillus,DD150为赖氨酸芽孢杆菌属Lysinibacillu、DD267为肠杆菌属Enterobacter,菌株DD303为苍白杆菌属Ochrobactrum。抗盐碱性生长曲线表明,菌株DD287对3%NaCl盐浓度具有一定抗性,在碱性环境(pH8)下能正常生长,随pH(9~11)增大,菌体生长量受影响。部分拮抗性菌株对大豆生长有促进作用。筛选拮抗性菌株对丰富生物防治菌种资源具有重要意义。     

香附子内生菌的分离鉴定及活性检测

摘 要：本研究从药用植物香附子中分离出4种内生菌,经初步鉴定分别归属于曲霉属（代号为XFf06.1和XFf06.2）,固氮菌属(XFb)和链霉菌属(XFa)。对这些内生菌发酵产物提取液活性进行测定,结果表明：其发酵产物均有稳定的抑菌活性,其中链霉菌XFa对枯草芽孢杆菌的抑菌率特别强,XFf06.1菌的发酵液提取物对苹果腐烂病原菌的抑菌率高达96.3%。     

热敏式近地表无线风速廓线仪研究

针对常用风速廓线仪线路连接复杂、体积和功耗大、测量精度与自动化程度低且无法实现数据的实时记录与处理,致使研究退化草地近地表风速变化规律、地表粗糙度及其抗风蚀能力等诸多困难等问题,基于热敏电阻和无线传感网络技术,设计了具有体积小、功耗低、测量精度高的热敏式风速传感器和具有自动风向识别与无线数据传输功能的近地表风速廓线仪,实现了环境温度、湿度、大气压力、近地表风速等数据的自动采集、无线传输和实时处理等功能。试验表明:该风速廓线仪的旋转启动风速为3.7 m/s,风速测量范围为0~16 m/s,精度不低于0.3 m/s,最大响应时间为3 s,一次充电可连续工作7 h以上,能够准确反映近地表风速随高度的变化规律,风速廓线的指数拟合度在0.9以上;软件系统可实现对最多6个风速廓线测点的循环自动采集与处理,在射频功率最大、空中传输速率为2.4 kb/s时,35字节的数据包有效传输距离不低于500 m,6个节点完成一次数据传输所需时间不超过10 s。该系统具有功耗低、使用方便、操作简单、自动数据采集等优点,能够满足近地表风速变化规律的研究需要。     

西北部分矿区豆科植物根瘤菌重金属抗性及16S rDNA RFLP分析

从生长在西北部分矿区的豆科植物根瘤中分离筛选到对重金属有抗性的38株根瘤菌,采用PCR-RFLP分子技术进行16S rDNA指纹图谱分析,选取每种类型的代表菌株进行16S rDNA全序列测定,建立系统发育树状图,并对38株菌进行Zn、Hg、Cu、Cd和Pb5种重金属的抗性研究。结果表明,供试菌株分别归属于中华根瘤菌属（Sinorhizobium）、根瘤菌属（Rhizobium）和土壤杆菌属（Agrobacterium）。代表菌株CCNWSX1277和CCNWSX1294可耐受2.0mmol·L-1的Zn2＋,CCNWSX1277可耐受0.25mmol·L-1的Hg2＋,多数代表菌株可耐受1.6mmol·L-1的Cu2＋,仅3株代表菌株可以耐受Cd2＋,其中CCNWSX1277能耐受1.4mmol·L-1的Cd2＋,所有代表菌株能耐受2.5mmol·L-1的Pb2＋。Agrobacterium属的2株代表菌株对5种重金属均有较强的耐受性;而Rhizobium属的4株菌和Sinorhizobium属的3株菌对5种重金属的耐受性不同,表现出较大的差异。总体来看,供试菌株对重金属的耐受性顺序为Agrobacterium〉Rhizobium〉Sinorhizobium。     

全自动多通道农田无线集沙仪研究

针对用于研究农田土壤风蚀的集沙仪自动化程度较低,不能实时记录集沙量数据且不具有无线传输和组网功能,给研究土壤风蚀起沙过程中不同阶段的沙粒运移特性带来诸多困难等问题,基于无线传感网络技术,以气流对冲式风沙分离器为基础,设计了研究农业土壤风蚀专用的全自动多通道无线集沙仪,实现了土壤风蚀量的自动采集、无线传输和实时数据处理等功能。实验表明,系统可实现对最多6个测点,每个测点8通道风蚀数据的循环自动采集,传感器最大响应时间为2 s;集沙仪每个集沙盒最大集沙量为180 g,旋转启动风速为3.4 m/s,平均集沙效率达到85%以上,称重传感器10 h连续测量误差在±0.04 g以内且测量精度达0.01 g;在射频功率最大、空中传输速率为1 kb/s时,32字节的数据包有效传输距离在1 000 m左右,通信建立时间小于5 s。该系统具有低功耗、使用方便、操作简单、自动数据采集等优点,能够满足研究农田土壤风蚀的需要。     

油菜秸秆和鸡粪比例及含固率对其发酵产甲烷特性的影响

基于低含固率粪秸厌氧发酵工艺存在的缺点和多原料共发酵的优势,以碳素和氮素含量互补的油菜秸秆和鸡粪为原料,采用批次中温((37±1)℃)发酵工艺,研究了不同含固率和挥发性物质质量混合比对2种原料产甲烷效率的影响,并分析了产甲烷过程稳定性及动力学特性,以期为粪秸高效产甲烷提供优化工艺参数。结果表明,当油菜秸秆和鸡粪的混合比为90∶10、85∶15和80∶20时,物料产甲烷效率均具有显著的协同效应,其中混合比为90∶10的物料产甲烷效率最高(288.7 mL/g),分别比纯鸡粪和纯油菜秸秆高16.1%和30.4%;当TS≥15%时,不同混合比粪秸的物料甲烷产率和容积甲烷产率较TS≤10%时均显著降低;在TS=10%条件下,二者混合比例为90∶10的物料甲烷产率和容积甲烷产率均较高,分别为224.4 mL/g和0.50 mL/(mL·d);挥发性脂肪酸的大量积累和高浓度铵态氮分别是破坏高C/N和低C/N物料产甲烷稳定性的原因,VFA/TA和氨氮浓度是评价不同C/N物料产甲烷过程稳定性的重要指标。根据动力学特性结果,建议在粪秸高含固率连续产甲烷启动阶段,适宜的固体滞留时间设为14 d。上述结果为油菜秸秆和鸡粪混合发酵高效产甲烷及其发酵过程稳定性的控制具有指导意义。     

喷播机液压转向集成块典型孔道结构流场分析及优化

针对喷播机原有液压系统管路结构复杂,容易泄漏,振动和噪声大的问题,将液压转向集成块应用在喷播机转向机构中,并且利用FLUENT软件对其特征孔道的流场进行数值仿真研究。结果表明:1)集成块可以有效减少原有液压系统管路结构,使液压系统结构紧凑,实现元件之间无管道连接,同时减少了系统泄漏、振动和噪声;2)通过分析孔道结构对其内部流场的影响,验证了集成块孔道内部压力损失与孔道结构以及流体的速度有关,在工作条件允许的情况下,应降低流体的速度,以减少压力损失;3)通过优化孔道结构可以降低压力损失,如T型孔道中增加工艺孔,可使压力损失降低8%左右,当进油口孔道和出油口孔道直径不一致时,建议出油口直径取0.8~1.2倍进油口直径。