多年稻草覆盖对土壤荧光假单胞菌phzF功能基因群落组成和多样性的影响

供试土壤采自桃源站红壤旱地稻草覆盖定位试验,利用末端限制性片段多态性(T-RFLP)分子技术研究不同稻草覆盖量对土壤中含phzF基因的荧光假单胞菌种群组成和多样性的影响。结果表明,与化肥处理相比,低量稻草覆盖(LRS)对phzF基因组成的影响较小,而中量和高量稻草覆盖(MRS和HRS)显著改变了phzF基因T-RFs的相对丰度,使含phzF基因的优势荧光假单胞菌种群结构发生明显变化。RDA分析表明,在稻草覆盖条件下土壤速效钾含量是影响phzF基因组成结构的主导因子。每公顷覆盖10000 kg稻草是有利于土壤荧光假单胞菌形成良好结构的稻草用量。研究结果为进一步揭示稻草覆盖对土壤抗病原微生物的影响机理提供了重要的依据。     

离心浓缩对苏云金芽胞杆菌芽胞保留率的影响

用正交试验法研究了苏云金芽胞杆菌发酵液浓缩过程中悬浮液固含量、离心转速和离心时间对苏云金芽胞杆菌芽胞保留率的影响.经方差分析,悬浮液固含量、离心转速和离心时间对芽胞保留率均有显著影响.随着离心转速和离心时间的增加,芽胞保留率呈下降趋势,而悬浮液固含量提高,则芽胞保留率升高.根据正交试验结果确定的使芽胞保留率保持较高水平的浓缩工艺条件是:离心转速3000r·min-1,离心时间5min,悬浮液固含量90g·L-1.     

苏云金芽胞杆菌CT—43的芽胞萌发及芽胞和伴胞晶体的形成

在电镜下观察了苏云金芽胞杆菌菌株ＣＴ－４３的芽胞萌发、芽胞和伴胞晶体的形成过程。芽胞萌发分活化、萌动和脱出３个阶段。芽胞形成分为轴丝形成、前芽胞隔膜形成、前芽胞形成、初生细胞壁形成．芽胞外套形成、芽胞衣片层形成和芽胞形成７个阶段。伴胞晶体形成从芽胞形成第２阶段开始，由一些小结晶聚集而成。晶体镶嵌在菌株ＣＴ－４３中很普遍。结合实验对伴胞晶体形成的调控和外膜的形成等进行了讨论。     

设施番茄连作障碍与土壤芽孢杆菌和假单胞菌及微生物群落的关系分析

以山东寿光及禹城地区不同连作年限(1~21年)的54个设施番茄土壤为研究对象,研究芽孢杆菌(Bacillus spp.)和假单胞菌(Pseudomonas spp.)及土壤微生物群落随连作年限的变化及其与土壤养分的关系,进而分析土壤中芽孢杆菌和假单胞菌与连作障碍之间的关系。结果表明:土壤细菌随着连作年限的持续增加而逐渐减少,连作年限少于6~10年时芽孢杆菌和假单胞菌的数量为增加趋势,连作6~10年后表现为减少趋势;PCR-DGGE(变性浓度梯度凝胶电泳)结果显示,作为土壤优势种群的芽孢杆菌及假单胞菌也在连作4~5年后减少,均与连作障碍发生(集中于5~10年)的时间基本吻合。土壤微生物生物量氮、碳随着连作年限呈增加趋势,符合指数增长模型(R2分别为0.30及0.20,P0.001)。由于设施番茄土壤肥料投入量大,土壤有机碳、C/N随着连作年限的增加而增加,呈显著正相关关系;土壤细菌数量与土壤C/N呈极显著负相关关系。通过对设施连作番茄土壤分析可知,连作番茄土壤中土壤细菌数量随连作年限呈减少趋势,芽孢杆菌及假单胞菌数量随着连作年限的变化与土壤连作障碍出现的时间基本吻合,可能是导致连作土壤微生物群落发生变化的原因。     

枯草芽胞杆菌GB519发酵液菌体数量和芽胞率检测方法的比较

为了提高枯草芽胞杆菌GB519发酵液菌体数量和芽胞率的统计效率,本研究采用平板涂布法和平板倾注法进行活菌计数,利用加热除菌法、结晶紫染色法和孔雀绿染色法开展芽胞率检测效率的比较研究。结果表明:平板涂布法与倾注法的菌体计数数量差异不大,误差率相对一致。枯草芽胞杆菌GB519利用结晶紫染色法与孔雀绿染色法检测芽胞率差异不显著。确定了枯草芽胞杆菌GB519加热除菌法菌体致死温度为80℃、时间为15 min,其芽胞量为131.9×10~8CFU/mL,芽胞率为50.1%,与孔雀绿染色法(54.8%)差异不显著,与结晶紫染色法芽胞率(58.7%)差异显著。本研究将为类似的芽胞检测研究提供方法和数据参考。     

枯草芽胞杆菌芽胞表面展示外源蛋白的研究进展

枯草芽胞杆菌是一种生物安全的革兰氏阳性细菌,在营养匮乏的环境下,可形成具有强抗逆性的芽胞。枯草芽胞杆菌的芽胞由核心、皮层、孢子外套蛋白三部分组成,目前已成功利用枯草芽胞杆菌芽胞外套蛋白CotB、CotC、CotG、CotX和OxdD为载体,将酶蛋白、抗原蛋白或荧光标记蛋白等展示于芽胞表面。芽胞表面展示的蛋白通常具有较好的稳定性、易于纯化和安全性好等优点,可应用于医药、食品及饲料工业等领域,具有较大的应用前景。详细介绍了枯草芽胞杆菌芽胞的分子特点及芽胞表面展示系统的构建过程及其应用前景,为芽胞表面展示载体的基础及应用研究奠定基础。     

陕北土壤芽胞杆菌种类分布多样性研究

为了解陕北土壤中芽胞杆菌的种类及其多样性,将采集于陕北5个地点的土壤样品利用温度筛选法、稀释平板计数法进行芽胞杆菌分离,用16S rDNA基因测序法进行种类鉴定。结果发现,从采集的土壤样品中共分离到31株芽胞杆菌,共19种芽胞杆菌,其中部分菌株为国内少见报道的菌株。通过16S rDNA基因序列的系统发育树分析发现,分离的菌株基本上和模式菌株亲缘关系较近,在种的系统发育上也存在一定的交叉,各菌株间序列差异较小。对土壤样品中芽胞杆菌多样性的研究中发现,不同土壤样品中的芽胞杆菌含量差异明显,表现为采自洛川毛主席故居土壤样品＞采自黄陵黄帝陵墓土壤样品＞采自宜川壶口瀑布土壤样品＞采自富县石泓寺土壤样品＞采自宝塔山宝塔下土壤样品,每个土壤样品中同种芽胞杆菌的含量差异也较明显,每个采集地点都含有特有的芽胞杆菌,说明陕北土壤中芽胞杆菌较丰富。     

新疆土壤芽胞杆菌采集鉴定及其分布多样性

为了解新疆芽胞杆菌的种类及其多样性情况,将采集于新疆4个地点的14份土样用稀释平板计数法进行芽胞杆菌分离,用MIDI鉴定系统和16SrDNA测序法进行种类鉴定。结果发现,从新疆土样中共分离到53株,13种芽胞杆菌,分别为巨大芽胞杆菌、蜡状芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、嗜碱芽胞杆菌、粘性芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌和萎缩芽胞杆菌。通过16SrDNA序列的系统发育树分析发现,分离的菌多数和模式菌株亲缘关系较近,也有少数几株菌与模式菌株亲缘关系较远,可能是由于芽胞杆菌属中各个种之间具有较近的亲缘关系,在种的系统发育上也存在一定的交叉,各菌株间序列差异较小。根据土壤中芽胞杆菌多样性研究发现,不同土壤标本内的芽胞杆菌含量差异显著表现为阿拉尔市>新疆喀什>阿克苏>塔克拉玛干沙漠。而每个地点中同种芽胞杆菌的含量差异也较显著,如:蜡样芽胞杆菌在阿克苏的含量为5.230×105 cfu.g-1,而在塔克拉玛干沙漠的含量仅仅为0.7×103cfu.g-1。新疆芽胞杆菌较丰富,不同地点芽胞杆菌在种类和数量上都有很大差异,每个地点都含有独特的芽胞杆菌。     

夏枯草内生菌及根际芽胞杆菌种群结构的研究

芽胞杆菌分布广泛,主要分布于土壤、动植物体表。为了解采自武夷山的夏枯草Prunella vulgaris植株及其根际土壤芽胞杆菌的多样性,以及药用植物内生芽胞杆菌的生物多样性,采用稀释涂布平板法从夏枯草植株及其根际土壤样品中分离到芽胞杆菌菌株27株,并采用16SrDNA序列测定法对27株芽胞杆菌进行鉴定。通过菌落形态特征观察及16SrDNA序列测定,将27株芽胞杆菌归入14个种,其中阿氏芽胞杆菌5株、蜡状芽胞杆菌4株、炭疽芽胞杆菌4株、苏云金芽胞杆菌2株、甲基营养型芽胞杆菌2株、嗜气芽胞杆菌1株、地衣芽胞杆菌1株、假蕈状芽胞杆菌1株、简单芽胞杆菌1株、短短芽胞杆菌1株、球形赖氨酸芽胞杆菌1株、解木糖赖氨酸芽胞杆菌1株、嗜几丁质类芽胞杆菌1株,另外2株为芽胞杆菌疑似新种。研究表明,夏枯草植株及其根际土壤中存在着丰富的芽胞杆菌种类,丰富了药用植物内生芽胞杆菌资源的研究。     

尖峰岭热带雨林土壤中可培养芽胞杆菌多样性分析

采用热处理法从海南省尖峰岭热带雨林土壤中分离出164株芽胞杆菌,运用16S rDNA PCR-RFLP与序列分析技术对所得菌株进行遗传多样性分析。根据16S rDNA PCR-RFLP酶切图谱的UPGMA聚类分析,在相似性为100%的水平上,分离到的164株芽胞杆菌分属于23个酶切类型,显示出丰富的遗传多样性。16S rDNA序列分析结果表明,这些菌株主要分布于Bacillus(52%)、Paenibacillus(36%)、Lysinibacillus(4%)、Brevibacillus(4%)和Psychrobacillus(4%)5个属,其中优势属为Bacillus;有6株芽胞杆菌的16S rDNA序列与数据库中相应模式菌株的最大相似性为98.3%~99.0%,可能为潜在的芽胞杆菌新种资源。     

乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响

［目的］研究除草剂乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响。［方法］采用实验室模拟方法,研究乙草胺对农田土壤动物群落结构的影响以及大型土壤动物的毒性效应。［结果］随着乙草胺溶液浓度的增加,Shannon-Wiener多样性指数（H′）表现出一定的递减趋势。染毒试验中,土壤动物类群数的减少主要由于常见类群和稀有类群的减少,土壤动物的数量变化则主要由于优势类群原生动物门、线虫动物和蜱螨类的数量消长。大型土壤动物蚯蚓的染毒试验表明,乙草胺有明显的致死作用,蚯蚓的生活安全浓度为0.099 6 ml/L。［结论］该研究为农业生态环境保护提供科学依据。     

乙草胺对中型土壤动物生物多样性影响的研究

采用现场采集土壤样品,农药染毒的模拟试验方法,研究了乙草胺对中型土壤动物生物多样性的影响。结果表明,经染毒处理的土样中,弹尾目和甲螨亚目计510只,与对照组比较,土壤动物个体数量显著减少,与乙草胺处理浓度呈明显负相关。染毒试验结果表明,土壤动物的数量随农药处理浓度的递增而显著减少,其中以弹尾目和甲螨亚目对乙草胺最为敏感。     

乙草胺、甲胺磷及其复合对土壤真菌种群的毒性效应

农药的施用会对土壤非靶向微生物的数量、种群结构产生影响,目前关于这方面的研究主要集中在土壤细菌,而真菌的较少.以从中科院海伦生态站采集的农田黑土作为实验土壤,采用室内模拟和PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)的方法,考察北方常用的除草剂乙草胺和杀虫剂甲胺磷对真菌多样性和种群结构的影响.设定对照,乙草胺3个浓度单独处理(50、150、250 mg·kg-1),甲胺磷3个浓度单独处理(50、150、250 mg·kg-1)和它们复合的9个处理,共16个处理.结果表明,乙草胺单独作用时,增加了土壤真菌的多样性,并且对真菌多样性和种群结构的影响在第1周尤为显著,处理8周后呈恢复的趋势.甲胺磷单独作用时对土壤真菌多样性起抑制作用,使真菌种群结构发生了改变,随着培养时间的延长,其对真菌影响也逐渐减弱,真菌种群多样性和结构在处理8周后可部分恢复.乙草胺与甲胺磷相复合时,土壤真菌多样性的变化因两种农药浓度组合的不同而不同.在培养初期多数复合处理降低了土壤真菌的多样性,至末期时多数处理可增加真菌的多样性.对种群结构的影响在第1周时,中、高浓度甲胺磷与乙草胺的复合以甲胺磷为主导因子,第8周时乙草胺与低、中浓度甲胺磷复合时起到主导作用,经8周培养后,各复合处理土壤真菌种群结构并未恢复到对照水平,复合处理比单因子的生态效应要强,作用方式更复杂.     

乙草胺对玉米根际和非根际可培养微生物的影响

为探明土壤-植物系统中,田间施用量的乙草胺对玉米根际和非根际微生物数量的影响,采用田间试验及室内测试方法,在玉米苗期不同阶段测定了土壤中微生物量碳的变化,并进一步用平板稀释培养法研究了玉米根际和非根际土壤中细菌和真菌数量的变化.结果表明,乙草胺施用对玉米根际和非根际的土壤微生物群落均具有一定影响.可培养的根际细菌和真菌均呈现先抑制后刺激的变化,但与真菌不同,细菌受到的抑制作用时间较短,刺激作用时间较长;而本体土壤中可培养细菌和真菌则主要受到抑制作用,但是抑制作用的强度和持续时间差别很大.乙草胺对根际土壤微生物量碳可产生一定刺激作用,但影响并不湿著;由于乙草胺施用对非根际土壤细菌和真菌的影响不同步并存在群落结构的补偿作用,从而维持了非根际土壤总体微生物生物量碳的基本稳定.     

乙草胺在土壤中的淋溶作用

室内模拟耕作层土壤,以小麦为指示植物,采用土柱法研究了乙草胺在土壤中的淋溶性.结果表明:乙草胺在土壤中的淋溶性属于中等,土壤有机质、粘粒含量对淋溶性影响明显.乙草胺在有机质含量越高的土壤中,淋溶作用越弱,淋溶深度越小.在有机质含量9.01 g/kg的垃圾场土壤中淋溶的最大深度为6～10 cm;在有机质含量6.50 g/kg的蔬菜地土和有机质含量4.38 g/kg的塘泥土中最大琳溶深度均为11～15 cm.在同种土壤中,粘粒含量越大,乙草胺的淋溶作用与淋溶深度就越小,在粘粒含量为20.00%的土壤中的淋溶深度为16～20 cm,粘粒含量35.03%的土壤中的淋溶深度为10～15 cm,而在粘粒含量48.62%的土壤中淋溶深度为6～10 cm.     

土壤吸附乙草胺的热力学研究

在实验室条件下,采用平衡振荡法在288 K2、98 K和308 K温度下对乙草胺在土壤中的吸附进行了研究。结果表明,乙草胺在土壤中的吸附符合Freundlich吸附等温线,吸附量随温度的增加而增加。通过对土壤吸附乙草胺的热力学特征进行研究发现,乙草胺在土壤中的吸附过程为自发的吸热反应。乙草胺在土壤吸附的推动力是配位基交换,属于化学吸附行为。     

Single and Combined Effects of As (III) and Acetochlor on Phosphatase Activity in Soil

The actions and interactions of acetochlor and As on the soil phosphatase activity were investigated after 1, 3, 6, 10, 15, 30 and 60 d of exposure under control conditions. The soils were exposed to various concentrations of acetochlor and As individually and simultaneously. The results showed that acetochlor, As only, and combined pollution all clearly inhibited soil phosphatase activity. The maximum inhibition ratios of soil phosphatase activity by acetochlor, As only and combined pollution were 36.44, 74.12 and 61.29%, respectively. Two kinetic models, ν=c/(1+bi) (model 1) and ν=c(1+ai)/(l+bi) (model 2), were used to describe the relationship between the concentrations of As and acetochlor and the activity of soil phosphatase. The semi-effect dose (ED₅₀) values induced by As and acetochlor stress based on the inhibition of soil phosphatase were 18.1 and 33.11 mg kg^?1, respectively, according to calculation by model 1. The interactive effect of acetochlor with As on soil phosphatase primarily consisted of significant antagonism effects at the higher concentrations tested. The step regression results show that the toxicity order was As (III)>acetochlor>As (III)×acetochlor throughout the incubation period.     

不同施氮水平下乙草胺对土壤温室气体排放的影响

在实验室培养条件下,研究土壤中不同尿素氮肥用量添加乙草胺对土壤温室气体CO_2、N_2O和CH_4排放过程的影响。试验设7个处理,分别为氮用量0、75、150和300mg N·kg~(~(-1))以及氮用量75、150、300mg N·kg~(-1)+乙草胺(10mg有效成分)处理。结果表明,氮肥用量为0、75和150mg N·kg~(-1)时,培养期间其N2O的排放总量无差异;用量为300mg N·kg~(-1)时,显著增加土壤中N2O的排放量(p0.05)。与不施氮处理相比,氮用量为75mg N·kg~(-1)时,显著降低了土壤CO2的排放量;用量为150mg N·kg~(-1)时,影响不显著;用量为300mg N·kg~(-1)时,显著增加了CO2的排放量(p0.05)。氮肥用量为75和150mg N·kg~(-1)时,乙草胺对土壤N2O和CO2排放总量的影响不显著;氮肥用量为300mg N·kg~(-1)时,乙草胺显著降低了土壤N2O和CO2排放总量(P0.05),分别比不施乙草胺处理降低33.9%和11.6%。不同氮肥和乙草胺用量对CH4排放量均没有明显影响。可见,除草剂施用对高氮肥用量条件下土壤温室气体具有显著的减排效应。     

氯氟氰菊酯对土壤动物群落影响的研究

通过对氯氟氰菊酯污染的模拟实验,探讨农药污染对土壤动物群落的影响。结果表明:随着氯氟氰菊酯处理浓度的提高,土壤动物的种类和数量显著减少;土壤动物的数量变化主要是优势类群弹尾类和蜱螨类的数量消长;而随着处理时间的延长,对土壤动物的影响不太明显。