大蒜根腐病根际土壤真菌群落结构及多样性分析

研究旨在解析根腐病发生时大蒜根际土壤真菌群落结构,明确大蒜根腐病与根际土壤真菌群落多样性变化的关系,探明根腐病发生的微生态机制,为病害的防控提供理论基础。以新疆连续3年的大蒜根腐病发病田的根际土壤为研究对象,采用高通量测序方法对大蒜根际土壤总DNA的真菌ITS区序列进行大规模测序分析。结果表明,与健康对照相比,在门的水平上,子囊菌门和接合菌门真菌是大蒜根腐病根际土壤的优势真菌类群,其中高水平的子囊菌门菌群与病害发生有着密切的关系。在属的水平上,注释获得137个属,其中19个属与大蒜根腐病有较大的相关性。镰刀菌属真菌数量在病土中高于健康对照。随着连作年限的延续,根腐病的发生愈发严重,土壤中真菌群落的Shannon指数、Simpson指数、真菌属的数量逐年降低,大蒜根腐病的发生与植株根际真菌群落组成及多样性密切相关,土壤真菌类群的平衡和多样性改变是根腐病发生的一大诱因。     

低温脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件研究

通过使用RodamineB平板筛选法,从新疆具有典型低温环境地区的近200份土样中筛选分离到11株产低温脂肪酶的菌株。其中1株酶活较高的菌株L22,根据形态观察初步断定为假丝酵母,该酶的最适反应温度为30℃,属低温脂肪酶。摇瓶发酵确定该菌株产脂肪酶的最适发酵培养条件为:葡萄糖0.5%,豆饼粉2%,玉米浆2%,KB2BHPOB4B0.5%,NaNOB3B0.5%,橄榄油0.25%,初始pH值为7,发酵温度为20℃,摇床培养48h,酶活最高可达7.17U/mL,添加适量的油脂对产脂肪酶有诱导作用。     

棉秆生物炭对大丽轮枝菌生长及毒素作用的影响

棉花黄萎病难以防治的根源在于大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb在土壤中形成的微菌核能抵抗不良环境,并在土壤中长期存活,将棉秆加工成生物炭施入棉田,可克服棉秆直接还田的缺点,从源头上防止黄萎病菌进入土壤。为探索棉秆生物炭还田对棉花黄萎病原菌的影响机理,采用液态摇床培养及平皿固态培养法研究生物炭对大丽轮枝菌菌丝生长及微菌核萌发的影响;通过平皿内棉花和甜瓜种子发芽试验研究生物炭对大丽轮枝菌毒素的减毒作用。结果表明:液态培养条件下,棉秆生物炭对大丽轮枝菌菌丝生长抑制作用不明显,在固态培养下对菌丝体生长有一定促进作用;生物炭能减慢微菌核的萌发速率,但对最终萌发率无影响;液态培养中加入棉秆生物碳对大丽轮枝菌毒素有较强的减毒作用。在摇床培养中期,加入2.0 g·L-1生物炭处理与对照棉种在培养12天时的发芽率分别为53.3%与33.3%(P0.05);前期、中期及后期加入0.5 g·L-1生物炭处理的棉花幼苗总长度分别为对照的4.9、2.1倍及3.2倍;加入棉秆生物碳处理甜瓜种子发芽率、胚根长度、胚轴长度及总苗长较对照均有不同程度增加。表明棉杆生物炭对棉花黄萎病菌大丽轮枝菌菌丝生长、微菌核萌发的抑制作用较弱,对大丽轮枝菌毒素危害有较强的减毒作用。     

低温生活污水生物处理研究

[目的]针对当前寒冷地区生活污水处理现状,研究利用耐冷微生物进行低温生活污水的处理.[方法]从城市生活污水厂筛选出3株有较高COD降解效率的耐冷菌,组成复合菌群,用以处理低温生活污水.[结果]在低温条件下(10℃),三株耐冷菌有较高的COD去除功能,降解效率可达40;以上,且对温度变化的适应能力也较强.组合成的复合菌群,有助于提高生物处理的能力,其COD去除效率比单菌可提高10;～20;.[结论]耐冷微生物复合菌群在低温条件下有较好的COD处理能力,在低温生活污水生物处理方面具有较好的应用前景.     

连作对新疆绿洲棉田土壤微生物数量及酶活性的影响

对新疆绿洲棉田不同连作年限棉花根际土壤微生物数量、酶活性及土壤理化性质进行研究,结果表明:(1)随着连作年限的延长,细菌数量呈现先增加后减少的趋势,真菌数量则一直在增加,放线菌趋势不明显,说明新疆绿洲棉田土壤在连作一定年限后,棉田土壤由细菌型向真菌型转变;(2)脲酶和蛋白酶活性随连作年限增加表现出先增加后减少趋势;蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性与连作年限关系不明显;(3)对微生物数量、土壤酶和土壤理化性质的相关性分析表明,脲酶和蛋白酶与细菌数量呈现良好的正相关性,其中脲酶的相关性最好,呈极显著水平(ρ＜0.01),蛋白酶呈显著水平(ρ＜0.05);土壤酶与放线菌和真菌之间没有明显的相关性;细菌数量与有机质、全氮和速效氮之间呈显著正相关,与总盐含量呈显著负相关.     

辐射污染区微生物投加页岩油污水的活性污泥驯化及其群落组成分析

[目的]快速驯化适于页岩油生产污水处理的活性污泥和验证辐射染污区微生物在有机废水处理中的应用性.[方法]通过向页岩油生产污水投加核辐射污染区微生物菌群,以强化和驯化处理污水微生物菌群,经过40d的驯化,获得活性较强的活性污泥.对其主要微生物群落进行筛选和特性分析,选取其中35株代表性细菌进行序列分析.[结果]菌株分布于细菌域的9个属:短波单胞杆菌属(Brevundimonas)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、八叠球菌(Sporosarcina)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽胞杆菌属(Bacillus)、深海细菌(Exiguobacteriu)和鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriu).其中,短波单胞杆菌属(Brevundimonas)和节杆菌属(Arthrobacter)属菌为主要菌群,约占所测菌株的50;.多数菌株具有脱氮或降解芳香族化合物、有机烃等功能.[结论]辐射污染区微生物资源在有机化合物污染处理中的重要作用.     

气单胞菌低温淀粉酶基因的克隆及生物信息学分析

[目的]获得低温菌LA77的低温淀粉酶基因及其生物学信息.[方法]用16S rDNA序列分析对其进行了分子鉴定,并根据分类地位进行了特异引物设计和PCR扩增,通过生物学网站和软件对获得的基因及编码蛋白进行分析.[结果]低温菌LA77归属于气单胞菌属,PCR扩增获得一条编码703个氨基酸的完整开放阅读框的基因.通过生物信息学分析显示该蛋白质理论分子量约为77.9 kD,等电点为6.16,为亲水、且具有信号肽的跨膜蛋白.可能存在10个磷酸化位点,1个糖基化位点,二级结构主要由α螺旋和随机卷曲构成.基于氨基酸序列的结构域和系统进化树分析表明,该蛋白属于α-淀粉酶家族,极可能为低温淀粉酶.[结论]LA77低温淀粉酶基因的获得,将为低温淀粉酶基因的进一步改造、表达以及其酶低温催化机理的阐释奠定重要的基础.     

辐射污染区土壤中细菌对重金属的耐受和吸附研究

[目的]研究辐射污染区土壤中细菌的重金属耐受性和吸附特性.[方法]对辐射污染区采集的40份土样,进行重金属离子压力富集筛选菌株,并通过16S rDNA序列比对和聚类分析,确定菌株的种属关系.对菌株进行重金属耐受特性分析,并对其中一株细菌的pb2吸附特性进行研究.[结果]通过筛选,共获得46株细菌.大多数菌株对实验重金属离子具有较高的耐受性,耐受程度总体呈现pb2+＞ Zn2+＞ Co2+＞ Hg2+＞Cu2+的趋势,其中对pb2+的最大耐受性可达2 100 mg/L.对菌株NO.9的pb2+吸附试验结果显示,在湿菌体量为0.1g,菌龄2d,pH 6.0,浓度200 mg/L的Pb2+溶液中,20℃下吸附40 min,菌株对pb2+有最大吸附量,吸附率为98.9;,吸附量为39.56 mg/g.[结论]辐射污染区土壤中存在着大量的耐重金属细菌,其中菌株NO.9对pb2具有较强的耐受和吸附功能,为相关重金属污染的环境治理奠定理论依据和技术基础.     

基于Biolog FF技术解析辐射对产黑色素短梗霉代谢活性的影响

【目的】分析辐射对短梗霉代谢活性的影响,研究真菌耐辐射机理机制。【方法】分离鉴定一株产黑色素短梗霉,并进行菌株的⁶⁰Co γ射线照射试验。根据菌株的耐辐射能力,设置⁶⁰Co γ射线0、2 500、5 000和10 000 Gy 4个辐射剂量,采用Biolog FF技术检测不同辐射下菌株对FF微平板中碳源的利用程度,分析辐射对产黑色素短梗霉代谢碳源活性的影响。【结果】不同辐射剂量下菌株AWCD值存在明显差异。随着辐射剂量的升高,细胞代谢活性明显下降,羧酸类和氨基酸的利用呈下降趋势,而碳水化合物的利用率呈上升趋势。随着辐射剂量增加,菌株对碳源的利用率发生了变化。在Biolog FF微平板95种碳源中,共有46个碳源被利用,其中7种碳源利用率随辐射剂量上升而增加。其中,D-核糖,蔗糖,D-阿拉伯糖,L-阿拉伯糖的利用率增加最为明显。【结论】辐射能明显降低产黑色素短梗霉的代谢活性,其在高剂量辐射下碳源利用类型会发生明显的改变,可能是该菌辐射应激和适应的一种有效机制。     

奇台窖藏马铃薯病害病原鉴定

【目的】研究引起新疆奇台窖藏马铃薯发生病害的病原种类,为新疆马铃薯窖藏病害的科学防治提供依据。【方法】2019年3月采集新疆奇台农场3个大窖病薯(大西洋品种)块茎。采用组织分离法、结合显微形态观察和柯赫氏法则、结合16S rDNA、ITS等鉴定方法,分离得到马铃薯窖藏病害的病原菌。【结果】从病薯中总计分离出12株菌株,其中致病菌有致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、虱状赤霉(Gibberella pulicaris)、白地霉(Geotrichum candidum)。【结论】 致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和虱状赤霉(Gibberella pulicaris)的致病性较强;由白地霉(Geotrichum candidum)引起的马铃薯病害在国内为首次报道。