高温纤维素降解微生物的筛选、鉴定及其酶活力测定

【目的】筛选高温高效纤维素降解微生物,为畜禽粪便和农作物秸秆堆肥菌剂的研制奠定基础.【方法】在50℃培养条件下,对牛粪自然堆肥样品中的纤维素降解微生物进行富集、分离、纯化培养.又经刚果红纤维素培养基法、滤纸条崩解试验、纤维素酶活测定法进行纤维素降解活性的筛选.再提取菌株DNA,分别扩增16S rDNA或ITS片段进行鉴定.【结果】最终筛选得到具有良好纤维素降解性能的细菌(X-1)和真菌(Z-3)各1株.Z-3菌株在5 d内能将滤纸条完全崩解,X-1菌株则为7 d.X-1菌株在7 d内羧甲基纤维素酶(CMCase)、滤纸酶(FPA)和微晶纤维素酶(C1)最高活力分别为0.47、0.08、0.12 IU/mL;Z-3菌株则为0.32、0.14、0.07 IU/mL.分子生物学鉴定结果表明,X-1为伯氏短杆菌(Brevibacillus borstelensis),Z-3为枝孢菌属(Cladosporium).【结论】得到了2株高温降解微生物,50℃降解纤维素能力较强(培养基),可进一步用于堆肥菌剂的开发.     

藏猪源高产纤维素酶菌株的筛选及鉴定

【目的】从西藏藏猪粪便中分离可高效降解纤维素的菌株,并对其进行分类和鉴定。【方法】用羧甲基纤维素(CMC)水解圈法对藏猪粪便中的产纤维素酶菌株进行初筛,再用滤纸降解试验、秸秆纤维降解试验和胞外酶活力测定等进行复筛,筛选可高效降解纤维素的细菌。通过观测所获菌株的菌落形态和生理生化特征以及16S rRNA基因序列分析,对菌株进行分类鉴定。【结果】筛选到1株具有较强纤维素降解能力的菌株,经鉴定其是解淀粉芽孢杆菌的一个亚种或变种,将其命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)TL106。该菌株的内切葡聚糖酶和β-葡聚糖苷酶活力分别高达86.34和65.54U/mL。【结论】获得了可高效降解纤维素的菌株TL106,具有较好的应用前景。     

高产纤维素酶菌株的鉴定及其活性特征

为分析倒木中具有高产纤维素酶菌株的羧甲基纤维素(CMC)酶活性的大小,以天宝岩国家级自然保护区内长苞铁杉倒木作为研究对象,将菌源通过富集培养、滤纸崩解、CMC酶活测定,分离筛选出具有高效降解纤维素的菌株,并将筛选出的高产纤维素酶菌株进行18S rRNA测序分析鉴定。结果表明,经过初筛、复筛,得出TB4为高产纤维素酶的目的菌株,经鉴定该菌株为小刺青霉,该菌株产纤维素酶的酶活性为243.73 U·mL~(-1)。     

“挂壁”法筛选常温稻秆腐解菌及其降解能力研究

采用"挂壁"法对稻秆高效腐解菌群进行富集,并以稻秆粉为唯一碳源筛选到生长能力强的腐解菌12株,进一步复筛从中获得腐解能力较强的细菌2株和真菌2株,通过16S rDNA、ITS序列分析及菌株形态学观察,初步鉴定菌株GS2-3、ZJA-6分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和类芽孢杆菌(Paenibacillus pabuli),菌株ZJB-5、ZJC-1分别为哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis).细菌GS2-3、ZJA-6和真菌ZJB-5、ZJC-1均具有较高的纤维素酶和半纤维素酶活性,纤维素酶活力分别达到21.85、13.20、106.48、187.13 U·mL^-1,半纤维素酶活力分别达到960.70、1 879.67、100.64、6 727.30 U·mL^-1;液体培养7 d后,菌株GS2-3、ZJA-6、ZJB-5和ZJC-1对稻秆的相对降解率分别为22.78%、34.25%、33.32%和27.99%,显著高于其他降解菌;土培降解试验表明,4株腐解菌均有较强的腐解稻秆能力,处理28 d后菌株ZJC-1、GS2-3、ZJA-6、ZJB-5的腐解率分别达到23.2%、19.2%、17.8%、14.7%.这表明采用"挂壁"法进行优势菌群的富集,为针对性地获得稻秆还田腐解菌提供了新的思路.     

废弃菌渣中纤维素降解细菌的筛选及其降解特性分析

【目的】研究羧甲基纤维素钠（CMC-Na）和纤维素粉对纤维素降解细菌筛选结果的影响,为废弃食用菌菌渣的综合利用提供参考依据。【方法】分别以CMC-Na和纤维素粉为唯一碳源,采用刚果红染色法从废弃菌渣中筛选出具有纤维素降解性能的细菌,利用形态学和分子生物学对其进行鉴定,通过酶活力测定和滤纸崩解试验对各菌株的纤维素降解特性进行对比分析。【结果】从CMC-Na固体培养基分离纯化获得的34株细菌中有7株具有较好的纤维素降解性能,经鉴定主要是芽孢杆菌（Bacillus sp.）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）和解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）,而从纤维素粉固体培养基分离纯化获得的36株细菌中有7株具有较好的纤维素降解性能,经鉴定主要是高山芽孢杆菌（B. altitudinis）、甲基营养型芽胞杆菌（B. methylotrophicus）、解淀粉芽孢杆菌、解淀粉芽胞杆菌植物亚种（B. amyloliquefaciens subsp.plantarum）、沼泽芽孢杆菌（B. vallismortis）、贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis）和芽孢杆菌。通过酶活力测定试验和滤纸条崩解试验发现,g31菌株在7 d内能将滤纸崩解成糊状,该菌株具有最高的滤纸酶（FPase）和内切葡聚糖酶（CMCase）活力,分别为33.14和394.41 U/mL,而C23菌株具有较高的β-葡萄糖苷酶（β-Gase）活力,为118.12 U/mL,g29菌株具有较高的外切葡聚糖酶（Cex）活力,为1.22 U/mL。【结论】以纤维素粉为碳源分离筛选得到的纤维素降解细菌种类更丰富,具有更好的滤纸崩解效果和更高的酶活性能,可为纤维素降解提供优质的菌种资源。     

板栗苞壳纤维素降解真菌的筛选及降解效果

为了利用纤维素降解菌促进板栗苞壳快速腐解还田,解决资源浪费和污染环境问题,进行板栗苞壳纤维素降解微生物的筛选和降解效果研究。结果表明,从板栗苞壳发酵堆积物中筛选到4株具有降解纤维素的真菌菌株,通过羧甲基纤维素钠水解圈的测定、滤纸降解试验、板栗苞壳失重试验,4株真菌均有一定降解纤维素的能力,其中菌株SWFU-xws4的降解能力最强,纤维素水解强度为12.96,滤纸降解为团糊状,秸秆失重率为28.47%;通过菌株形态特征和ITS保守序列鉴定表明,初步将高效降解纤维素菌株SWFU-xws4确定为卷枝毛霉(Mucor circinelloides)。     

高效纤维素分解菌的分离鉴定及堆肥效果研究

采用CMC-Na平板法和刚果红染色法从自然发酵的牛粪中分离获得高效纤维素分解菌,通过形态学观察、生化试验及16S rDNA分子生物学对菌株进行鉴定,采用单因素法确定菌株的最佳培养条件,最后接种牛粪进行堆肥发酵观测其效果。结果表明:获得的菌株Y2鉴定为枯草芽孢杆菌;经产酶条件优化后,菌株Y2的滤纸酶活力(FPA)为15.83 u·mL~(-1),羧甲基纤维素酶活力(CMCA)高达100.81 U·mL~(-1),分别是优化前的1.3、2.76倍。堆肥试验结果表明:接种Y2组和EM菌剂组均在第3 d进入高温期(50℃),且高温期分别维持了9 d和8 d,接种Y2组纤维素降解率达到42%,而EM菌剂组为35%,接种无菌水组只有10.5%。菌株Y2在堆肥发酵方面具有较大的应用潜力。     

米根霉菌纤维素酶活性及其对农田废弃物的降解效果

【目的】对米根霉菌的纤维素降解酶活性及其对农田废弃物降解效果进行探究和测定，以期促进农业废弃资源的合理利用，减少农业废弃物对生态环境的污染。【方法】把从霉烂的玉米棒芯中分离纯化到的米根霉菌C1，通过液态试验。测定发酵过程中羧甲基纤维素酶（CMCase）、滤纸酶（FPase）和微晶纤维素酶（Avicelase）的活性；将菌液接入到菜叶中，测定该菌株的降解力和酶活变化，分析其降解效果。【结果】在发酵液中，米根霉菌的CMCase酶活>Avicelase酶活>FPase酶活，其中CMCase活性达到35.33 U·mL-1，具有较强的活性。在固体发酵中，米根霉菌对农田废弃菜叶有很强的降解效果，在第6天时生成大量腐烂液，降解率为47%，而未接菌对照基本无降解，二者有明显差异。【结论】本试验所用的米根霉C1菌株属于纤维降解菌，具有较高的纤维素酶活性，对农田废弃菜叶具有明显的降解效果，可明显缩短降解时间，研究结果可为农田废弃物的降解和利用提供理论基础和指导思路。     

不同还田方式下小麦秸秆的腐解特征及养分释放规律

采用尼龙网袋法,以小麦秸秆为试验材料,研究不同还田方式下小麦秸秆的腐解及养分释放特征。结果表明,经过85 d的田间腐解,各处理小麦秸秆腐解率为37.75%~68.34%,秸秆翻埋还田腐解率较覆盖还田显著提高61.59%。秸秆养分释放速率与秸秆纤维素、木质素、半纤维素腐解率的变化趋势一致,均为前期快、后期慢。其中,覆盖还田钾释放率为81.60%,翻埋还田为85.79%;覆盖还田氮释放率为49.72%,翻埋还田为60.94%。翻埋还田的纤维素、半纤维素、木质素平均腐解率为60.89%、84.83%、36.94%,较覆盖还田分别显著提高27.64%、20.12%、49.25%。综上,在秸秆腐解过程中,翻埋还田在组成成分降解、养分释放方面均优于覆盖还田,而施肥处理对秸秆腐解速率及养分释放无显著影响。     

高效降解纤维素菌株的选育

[目的]筛选纤维素酶活性高且酶活稳定的纤维素降解菌。[方法]以木霉为出发菌株,用紫外线对其进行诱变处理,通过平板初筛和摇瓶复筛筛选出纤维素酶活力高且酶活稳定的优良突变株,然后分别以滤纸、甘蔗渣、麦秆和稻壳为目标降解物对优良突变株进行底物降解试验。[结果]经紫外线诱变、初筛、复筛,共选育出3株纤维素酶活力高且酶活稳定的优良突变株N1、N2、N3,其中N3的产酶活力最高（348 U/ml）,为出发菌株的2.13倍;N3对各种底物的降解效果均优于出发菌株,分别以滤纸、甘蔗渣、麦秆和稻壳为唯一碳源时,其失重率分别为48.68%、41.28%、26.53%和23.47%。[结论]该研究选育出了高效降解纤维素的菌株N3。     

外来害虫椰心叶甲入侵灾变的生态学基础及控制技术体系

椰心叶甲Brontispa longissima(Gestro)是一种重要的寄生在棕榈科植物上的害虫,2002年入侵海南并暴发成灾,导致椰子、槟榔等严重减产,严重威胁我国椰子、槟榔产业的健康持续发展,同时对南方沿海地区的绿色生态安全和热带自然景观构成了巨大威胁。经过10多年的研究,在阐明该虫发生危害规律和入侵成灾机理的基础上,研发和集成创新了应急防控与持续控制关键技术体系,并较为广泛地应用于南方椰心叶甲入侵发生区域,取得了显著的效益。     

孟加拉鲥、美洲鲥和中国鲥形态学比较分析

观察、解剖107尾孟加拉鲥Tenualosa ilisha、美洲鲥Alosa sapidissima和中国鲥Tenualosa reevesii,详细记叙了孟加拉鲥外部形态和内部结构,运用传统形态学方法比较分析了3种鲥鱼的形态差异.三者形态7项可量性状比值的聚类分析结果显示,孟加拉鲥和中国鲥先聚为一类,再和美洲鲥聚为一类,这与它们的分类地位相一致.外观上,孟加拉鲥臀鳍鳍条短,被1层薄鳞覆盖;美洲鲥的纵列鳞数及体长/体高、体长/头长都大于其他2种鲥鱼.可数性状上,第一外鳃弓鳃耙和脊椎骨数目能明显区分3种鲥鱼.孟加拉鲥、中国鲥和美洲鲥的第一外鳃弓鳃耙数分别为181～219+153～224、95～131+170～175和24～31+47～55;脊椎骨数分别为46～48、37～39和55～57.在内部结构上,根据胃的形状、盲囊部的大小、幽门垂的长短和数量、肠道的弯曲数目及相对长度可以准确鉴定这3种鲥鱼.孟加拉鲥肠道最长,中国鲥次之,美洲鲥肠道最短.3种鲥鱼在消化道结构的差异,预示食性已产生分化.     

犬蠕形螨混合金黄色葡萄球菌和大肠杆菌感染的病原鉴定与诊治

为了对1例皮肤病患犬进行诊断和有效治疗。结合患犬临床症状，采用寄生虫学、血液学和微生物学等方法进行诊断检查，并进行对因和对症治疗。结果显示，经皮肤刮片和皮肤细胞学镜检，观察到犬蠕形螨；血常规和生化指标检查显示白细胞数和中性粒细胞数显著升高、总蛋白含量升高，表明患犬有严重慢性感染和炎症；细菌分离培养获得1株呈金黄色菌落的革兰氏阳性菌和1株呈乳白色菌落的革兰氏阴性菌，利用VITEK 2 Compact全自动微生物分析仪鉴定为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌；药敏试验结果显示2种细菌均对丁胺卡那霉素敏感，而对其他8种药物存在耐药差异；经选用多拉菌素抗犬蠕形螨治疗、丁胺卡那霉素抗菌治疗，结合对症治疗和提高犬体免疫力等综合治疗方法，连续治疗4周后，患犬病症消失，生理生化指标恢复正常，治疗效果明显。本治疗方法可为犬蠕形螨混合细菌感染的诊治提供参考。     

无锡市阳山水蜜桃果腐病病原真菌的分离鉴定及高效杀菌剂筛选

为明确引起阳山水蜜桃果腐病病原菌的种类并筛选高效防治药剂,以阳山镇桃园采集的40个具有典型腐烂症状的‘晚湖景’水蜜桃果实为病样,对分离得到的51株真菌进行形态学、分子生物学鉴定和致病性测定,并分析了4种药剂对病原菌的抑菌效果。结果表明:1)结合形态学特征、rDNA-ITS序列分析以及病原菌的回接试验结果,确定48株菌株为白地霉(Geotrichum candidum,异名Galactomyces candidus),3株菌株为桃吉尔霉(Gilbertella persicaria);2)药剂筛选结果表明,喹啉铜及代森锰锌对白地霉菌丝的生长抑制效果最好,其中33.5%喹啉铜悬浮剂或80%代森锰锌可湿性粉剂的1 000倍液均完全抑制了白地霉菌丝的生长,而50%甲基硫菌灵悬浮剂和30%苯醚甲环唑悬浮剂1 000倍液的抑制效果则均低于65.0%;此外,33.5%喹啉铜悬浮剂对桃吉尔霉的抑制效果最好,其1 000倍液的药剂抑制率达86.4%,而其他3种药剂的抑制效果则均低于65.0%。综上,施用1 000倍液的喹啉铜悬浮剂能同时有效抑制白地霉和桃吉尔霉的生长,可用于预防阳山水蜜桃成熟期的腐烂。该研究结果可为阳山地区水蜜桃果腐病防治提供理论参考。     

小立碗藓PpLBD20基因敲除载体的构建及功能研究

LBD(Lateral organ boundaries domain)是植物中特有的基因家族.前期研究发现灰霉菌处理小立碗藓导致配子体中的PpLBD20上调表达,但PpLBD20的功能尚不明确.因此提取小立碗藓DNA,PCR扩增PpLBD20基因的上下游片段,依次插入PTN182载体,利用同源重组原理构建敲除表达载体,酶切和测序验证插入序列的正确性.通过工作浓度为20％的PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选鉴定得到敲除PpLBD20后的突变体植株,观察到敲除后小立碗藓不形成茎叶体结构且配子体成丝状.结果为深入探究PpLBD20在小立碗藓的形态建成调控病原菌侵染的抗性作用奠定基础.     

陕西榆林山药根腐病病原菌的分离与鉴定

旨在明确引起陕西省榆林市山药根腐病的致病菌,为该地区山药根腐病的防治提供参考。以受害山药块茎和根际土壤为试验材料,通过组织分离法获得纯培养,结合柯赫氏法则、形态学鉴定、ITS区序列分子生物学鉴定,以及构建系统发育树和序列比对的方法,明确山药根腐病的致病菌。结果表明,引起陕西榆林山药根腐病的病原菌为棕黑腐质霉、燕麦镰孢和尖孢镰孢。陕西榆林山药根腐病由腐质霉属和镰孢属两个属的3种病原菌引起,棕黑腐质霉是首次报道危害山药,镰孢属真菌是该地区山药根腐病的主要致病菌。     

中国小黄黝鱼种群遗传结构和分化研究

小黄黝鱼(Micropercops swinhonis)是广布于中国长江及北方各水系的一种小型淡水虾虎鱼类。本研究采集了来自松花江(哈尔滨)、辽河(沈阳)、海河(北京)、黄河下游(濮阳)、高邮湖、长江水系(邵阳资水、洪湖、荆州、靖江市、巢湖、太湖、郎溪、洞庭湖)和云南腾冲的88个样品。通过分析线粒体细胞色素b(Cyt b)和控制区D-loop基因序列的变异研究小黄黝鱼不同地理种群的相互关系,并探讨其遗传结构和物种分化。Cyt b和D-loop的序列串联共得到63个单倍型,133个变异位点。AMOVA、SAMOVA、网络图以及贝叶斯建树分析结果都支持将其分为邵阳资水种群(A种群)、太湖种群(B种群)、其他地区种群(C种群)3个差异较大的分支,其中C种群又大致可以分3个子种群。错配分布分析表明靖江(Fu’s FS:-4.119,P=0.009)和洪湖(Fu’s FS:-2.814,P=0.016)两地的种群历史上发生过种群扩张。     

大豆卵磷脂和乐果有机磷降解菌的分离鉴定及酶活性比较

【目的】明确2株有机磷降解菌Yj2和Yj3对大豆卵磷脂和乐果有机磷的降解特性及酶活性。【方法】利用16S r DNA鉴定从大豆土壤中分离得到的Yj2和Yj3菌株,在菌株最佳生长条件下,测定了不同磷源时菌体的酶活性并分级纯化了有机磷降解酶。【结果】Yj2为醋酸钙不动杆菌Acinetobacter sp.,其最佳生长碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵,p H为8;Yj3为芽孢杆菌Bacillus sp.,其最佳生长碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,p H为9。大豆卵磷脂为磷源时,Yj3的菌体生长情况稍优于Yj2。乐果为磷源时,Yj2的菌体生长情况稍优于Yj3;72 h内Yj2酸性和碱性磷酸酶活性整体高于Yj3,而有机磷降解酶活性低于Yj3。硫酸铵沉淀法+阳离子交换层析分别从Yj2和Yj3菌体中成功分离纯化了有机磷降解酶,SDS-PAGE结果显示纯化的蛋白均为单一条带。Yj2硫酸铵沉淀法+阳离子交换层析的提纯倍数是硫酸铵沉淀的7.77倍,硫酸铵沉淀为粗酶的1.35倍。Yj3硫酸铵沉淀法+阳离子交换层析的提纯倍数是硫酸铵沉淀的5.07倍,硫酸铵沉淀为粗酶的1.53倍。【结论】菌株Acinetobacter sp.Yj2和Bacillus sp.Yj3都具有降解大豆卵磷脂及乐果有机磷的特性,对有机磷降解起主要作用的是酸性磷酸酶、碱性磷酸酶及有机磷降解酶,它们在2株菌株对大豆卵磷脂和乐果降解过程中所起的作用有明显差异。可从Yj2和Yj3菌体分离纯化获得提纯倍数较高的有机磷降解酶蛋白。     

Cloning and Analysis of the Promoters of Two OsRhoGDIs Genes from Rice

OsRacD, belonging to rice （Oryza sativa L. ssp. japonica） Rho family of the small GTPases, is a pivotal gene involved in rice photoperiod fertility conversion of photoperiod sensitive genic male sterile rice which influences the rice fertility via controlling the pollen tube growth. Using OsRacD as bait, two GDP dissociation inhibitor genes designated as OsRhoGDI1 and OsRhoGDI2 were screened by yeast two-hybrid system. To further study the regulation mechanism of OsRhoGDIs, and also the relationships between OsRhoGDIs and OsRacD, the upstream regulation sequences of OsRhoGDI1 and OsRhoGDI2 were cloned by PCR, and the cis-elements in the promoters were predicted using internet tools in this study. The results showed that there were several kinds of response elements, such as phytohormone response elements, lightregulated elements and adversity induced elements in the promoters of OsRhoGDIs, some of which were similar. Comparing with the promoter of OsRacD, several pollen tube germination related elements were found. On one hand, the expression and regulation mechanism of OsRhoGDIs were complex, they may be regulated by several signaling pathways commonly, and the regulation mechanisms were similar to some extent. On the other hand, it was suggested that the fertility of photoperiod sensitive genic male sterile rice may be controlled by the cooperative expression of OsRhoGDIs and OsRacD.     

全球茶与咖啡生产和研究现状的分析

基于世界粮农组织、汤森路透公司Web of Science等公开数据库,系统分析了2000年以来全球茶(Camellia sinensis)与咖啡(Coffea arabica L)的生产和研究情况。结果表明,2000—2013年,累计产茶与咖啡最多的国家分别是中国(总量的29.1%)和巴西(总量的30.6%)。2011年至2015年茶与咖啡的研究论文数量年增长率分别是4.3%与5.6%。美国茶与咖啡的研究论文无论总量还是质量上为最高,自2011年起中国的年产论文量已超过美国;茶与咖啡研究领域呈现出多学科交叉的特性;热点研究领域是生物化学、营养学以及与医学交叉的学科。