强化堆肥中木质纤维素降解的功能菌株筛选鉴定

采用多种筛选相结合的方法,从土壤、秸秆、牛粪等不同来源的样品中分离得到3株具有木质纤维素降解能力的细菌,其同时具有使堆肥快速升温和有效除臭潜力。经菌体形态观察、生理生化分析及16S r DNA鉴定,此3株细菌均属于Bacillus sp.。堆肥功能验证试验结果表明,添加此3株功能菌可使堆肥中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别比对照提高31.31%、19.57%和14.33%;堆肥结束时的发芽率达到93.3%,高出对照36.6%。此3株功能细菌具有很好的促进堆肥中木质纤维素降解和提高堆肥腐熟度的能力,可以考虑将其应用于较大规模的牛粪或其他畜禽粪便的堆肥处理。     

阿特拉津降解细菌的筛选和鉴定

从营口农药厂排污口、药厂周围受污染土壤及未受污染农田分别采集活性污泥和土样,共富集分离到以阿特拉津作为唯一氮源生长的28个菌株。对所分离到的菌株进行降解能力的测定,筛选到降解能力相对较高的2个菌株,其降解率分别为62.7%、58.3%,分别编号为AT1、AT3;对AT1、AT3菌株进行初步鉴定,分别为芽孢杆菌(Bacillus sp.)、假单胞菌(Pseudom onas sp.)。     

一株高活性纤维素降解细菌的筛选鉴定及酶学特性

利用小麦/玉米秸秆还田土壤样品,通过富集培养和刚果红平板染色法筛选分离出纤维素降解细菌XWS-12;对分离的菌株进行16S rRNA基因序列系统发育分析,初步鉴定为伯克氏菌属(Burkholderia),定名为Burkholderia sp.XWS-12。以玉米秸秆和麸皮为碳源,研究了氮源、发酵时间、初始发酵温度、培养基初始pH等条件对该伯克氏菌产纤维素酶的影响。结果显示,该菌株产纤维素酶最适氮源为硝酸钠,培养时间为60 h,培养温度为37℃,培养基初始pH为4,该菌株的CMC酶活力最高,可达25 U/ml。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适反应pH为5,在pH 4~8的范围内酶活力较稳定。粗酶液的热稳定较差,当温度超过50℃时,该酶活力显著下降;当温度为50℃时,保温1 h,该酶活力损失53%。     

玉米秸秆降解真菌的筛选鉴定

为筛选适宜的玉米秸秆纤维素降解菌株作为玉米秸秆腐熟菌剂菌株资源储备,通过采用腐殖玉米秸秆土壤微生物培养筛选、刚果红水解圈测试及酶活测定等多种方法的应用,筛选得到2株具有纤维降解能力的真菌1#菌株和2#菌株。经形态学和分子生物学鉴定,初步确定1#菌株为长枝木霉,2#菌株为聚多曲霉。真菌1#菌株和2#菌株在刚果红培养基上均呈现比生长圈大2倍的水解圈。2个菌株在液体、固体2种酶液发酵情况下均表现内切酶活较强(65.202～217.614 U/mL),均高于外切酶活(55.398～85.322 U/mL)和滤纸酶活(46.074～141.366 U/mL),认为这2个菌株可作为玉米秸秆专用腐熟菌剂研发的储备菌株。     

土壤富硒细菌的筛选、鉴定

从广西不同富硒区土壤中分离出32株耐硒细菌,通过优化加硒时间、培养时间及加硒浓度进行富硒试验,筛选获得4株富硒能力较强的细菌,进一步通过对4株细菌16S rDNA序列分析及系统发育树分析明确了各菌株的种属关系。经鉴定,YLB1-6为Bacillus cereus,TXB1-10为Sinomonas sp.,TXB2-5为Bacillus thuringiensis,GPB1-5为Achromobacter denitrificans。在最适加硒时间、培养时间及适宜加硒浓度条件下,各菌株的硒转化率分别为:YLB1-674.22%,TXB1-1066.05%,TXB2-555.31%,GPB1-563.30%。各菌株处理能显著提高土壤可交换态硒含量,对土壤硒起到较强活化作用。土壤富硒细菌为硒转化提供更多的高效微生物载体,并为富硒产品开发研究提供技术支持。     

一株纤维素降解菌的鉴定

采用16srDNA序列分析，形态鉴定和Biolog Microstation Identification System对一株强降解纤维素细菌Z215进行了鉴定。16srDNA序列分析表明，Z215与多株纤维单胞菌的16srDNA的同源性均在95％以上，在细菌系统分类学上应用属于纤维单胞菌属（Cellulomonas）。从构宾系统发育树中可以看出，Z215与C.gelida，及C.gelda共同构成一个分枝，该菌与C.gelida和C.gelda的16srDNA同源性分别为98．6％和98．5％。该菌的形态鉴定与凝胶纤维单胞菌（C.gelida)比较相近，而该菌的Biolog生理鉴定也表明，Z215与C.gelida的相似性最高。为0．555，但存在一些不同，因此初步确定Z215为凝胶纤维单胞菌的一个变种（C.gelida var)。     

柴油降解菌的筛选鉴定及降解特性研究

以柴油为唯一碳源,在富集、驯化培养基础上,从胜利油田石油污染土壤中筛选出一株柴油降解微生物WS14,通过外观形貌、Biolog鉴定等生理生化分析以及16S rRNA基因序列分析,确定该微生物为不动杆菌属（Acinetobacter sp.）。通过对筛选到柴油降解菌的生长因子研究发现：适合WS14菌株生长的最佳pH值为6.0～8.5,适宜温度为35℃,最佳培养时间为72h,并且柴油含量为11.5%时菌株的生长量最大;实验结果显示,WS14菌株对高盐和高含量柴油具有一定的耐受性,能够在5%含盐量和30%柴油含量的环境生长。     

盐穗木根际耐盐碱细菌的分离筛选及鉴定

将采集于新疆和田地区于田县盐碱地的2种盐穗木根际土壤样品制备成菌悬液,经适当稀释后,涂布于牛肉膏蛋白胨培养基中,经分离纯化获得20株菌株。经过分别或同时提高培养基的盐、碱浓度进行菌株耐盐碱性能的筛选,获得1株耐盐碱菌株D8,其在pH值12且盐(NaCl)浓度达到120 g/L的培养基中仍可生长,该菌株既属于极端嗜盐微生物又属于极端嗜碱微生物。通过对筛选出来的菌株进行革兰氏染色制片、生理生化检测、电镜观察、Biolog鉴定、16S rRNA基因测序及系统发育树的建立来鉴定种属关系。鉴定结果是该菌为太平洋盐单胞菌(Halomonas pacifica)。     

烤烟发酵有益细菌的分离筛选及优良菌株的鉴定

已有研究表明,利用从烟叶表面分离得到的微生物对烟叶进行发酵,可以改善烟叶的品质,在烟草生产中具有重要的应用潜力。本研究采用平板画线法,从烟叶、茶叶和笋干上分离得到细菌38株,并将这些菌株应用于烟叶发酵,根据烟叶化学成分和感官评吸对细菌处理的效果进行评价。结果发现,从烟叶上分离到的YX3、YX11和YX12等10个菌株可提高烟叶品质。对其中一个优良菌株（YX37）进行分子鉴定,结果表明其属于芽苞杆菌属。本研究结果证明了从烟叶表面分离烟叶发酵有益细菌的可行性和有效性,为细菌在烟草生产上的应用打下基础。     

四环素降解菌的选育、鉴定及其降解特性

生产四环素过程中产生大量发酵底物(俗称"药渣"),采用生物二次发酵法可消除药渣中四环素,使其能作为饲料原料使用.本研究从长期堆放四环素药渣的土壤中筛选四环素降解菌株,经驯化富集后筛选得到TD2和TD3两株能高效降解四环素的菌株.根据表型特征、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,鉴定TD2为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),TD3为人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi).TD2和TD3均可利用四环素作为碳源生长.TD2在碳源、氮源、矿物质分别为无碳源、蛋白胨0.5%、CuSO4 0.015%时,降解性能最优;而TD3在葡萄糖0.5%、牛肉膏1.5%、CuSO4 0.015%的培养基中降解效率最大.两株菌的最适培养条件相同:培养时间5 d、温度30℃、接种量1%,且四环素降解率与通气量成正相关.在最适条件下,TD2和TD3的四环素降解率均达90%以上.本实验筛选所得的两株四环素降解菌株可作为四环素药渣进行二次发酵的候选菌株.     

高效纤维素优势分解菌的筛选和鉴定

本试验基于获得高效纤维素优势分解菌的目的,通过分离纯化初步得到30株菌株,利用刚果红染色法初筛共得到14株纤维素分解菌,并通过滤纸条崩解实验进一步进行筛选得到5株效果较好的纤维素分解菌,通过发酵产酶利用DNS显色法测定CMC酶活力和FPA酶活力最终确定了4株优势纤维素分解菌,通过测定4株菌株的羧甲基纤维素酶(CMCase)、滤纸酶(FPA)以及β-葡萄糖苷酶(β-Gase)活,验证4株纤维素优势分解菌的产酶能力,并分别命名为X-1、X-6、X-7和X-11,并将该4株优势纤维素分解菌应用于秸秆的液态发酵,其对秸秆的降解率较自然降解相比,降解率分别提高了31.92%、40.15%、35.29%和39.98%。对4株优势菌株进行了分子鉴定,根据16S r DNA序列比对结果表明,菌株X-1、X-7和X-11均为粪产碱杆菌;菌株X-6属于解糖假苍白杆菌。     

Degradation of a herbicide,Beflubutamid, in upland soils and isolation of its degrading microbes

Abstract

To clarify the degrading mechanisms of a newly synthesized herbicide, Beflubutamid ([RS]-N-benzyl-2-[4-fluoro-3-trifluoromethylphenoxy]butanamide; BFB), in soil, we started a series of studies. The results on the characteristics of degradation in soil, and on the isolation and identification of BFB-degrading microbes are summarized as follows. BFB was immediately degraded in non-sterilized soil, but degraded little in sterilized soil, indicating that soil microbes are involved in BFB degradation in soil. Results suggested that the application of sawdust and cattle manure (CM) increased the population and activities of microbes because the degrading activity was greater in CM-applied soil than in soil supplied with chemical fertilizer. According to the morphological characteristics and 18S rDNA sequences, the isolated strain MF1 was categorized as the class Ascomycota, belonging to the order Hypocleales, and closely related to Gibberella fujikuroi, Fusarium oxysporum f. sp. Vasinfeatum and Gibberella puricaris. The results suggested that BFB degrades fastest under acidic conditions because the growth of strain MF1 was at an optimum at pH 6.5 and was depressed at neutral and alkaline pHs.     

石油降解菌的筛选、鉴定及菌群构建

从胜利油田石油污染土壤中富集、分离得到236株能以石油作为唯一碳源和能源的石油降解菌株；采用选择性培养基进行复筛得到直链烷烃降解菌31株、环烷烃降解菌28株、芳烃降解菌3株以及表面活性剂产生菌24株；从3种不同烃类降解菌和表面活性剂产生菌中选择菌株，构建石油降解微生物菌群，结果表明，由菌株SL-51、SL-84、SL-133和SL-163组成的菌群c9降解石油能力最强，菌群C9在含原油浓度为0．5％的无机盐培养液中，5d内原油的降解率达到了55．5％；气相色谱分析结果证明，菌群C9能有效降解原油中的饱和烃和芳烃组分；通过16SrDNA序列分析，初步鉴定SL-51和SL-163属于红球菌属（Rhodococcus spp．），SL-84、SL-133两株菌分别属于苍白杆菌属（Ochrobactrum sp．）、铜绿假单胞菌属（Pseudomonas sp．）。     

甘蔗黑穗病菌拮抗细菌的筛选及鉴定

从甘蔗根际土壤及甘蔗不同组织内分离到的928个细菌菌株中，对甘蔗黑穗病菌有拮抗作用的细菌菌株有301个．占32．4％．其中拮抗能力强(拮抗带大于10mm)的菌株有18个，占1．9％。经在KBA培养基上培养．发现具有拮抗作用的细菌主要是荧光菌和非荧光菌中的白色菌群。在18个拮抗性强的菌株中，13个菌株来自甘蔗的茎、芽(生长点)，占72％；5个菌株来自根际土壤，占28％；12个菌株为革兰氏阳性细菌中的芽孢杆菌属；6个菌株为革兰氏阴性细菌，其中4个菌株分别为假单胞杆菌属、不动杆菌属、伯克氏菌属及沙雷氏菌属，其余2个菌株有待进一步鉴定。     

白酒糟纤维素降解菌的优选及酒糟降解工艺

白酒酿造行业产生的酒糟含有大量纤维素,不仅原料利用率低,而且丢弃的酒糟会对环境产生污染。为了获得酒糟纤维素降解能力强的微生物并进行应用,从酱香型酒醅、清香型酒醅、浓香型大曲、竹林里的土壤腐殖质中分离筛选酒糟纤维素降解菌,并对菌种分类、理化特征和降解酒糟的特性进行研究。pH值、温度和酒精胁迫性试验进一步确定了最佳酒糟纤维素降解菌为B2菌株,该菌株在pH值3.0、温度44 ℃、酒精含量为体积分数4%环境中生长良好。基于形态学、生理生化和分子生物学分析,鉴定B2菌株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。在单因素试验结果的基础上,采用Box-Benhnken响应面法进行优化,确定了B2菌株降解酒糟的最佳工艺条件为酒糟添加量71 g/L、温度37 ℃、pH值6.4、接种量8%,此时酒糟降解率为15.23%。该研究丰富了酒糟纤维素降解菌的微生物资源库,同时为酒糟的资源化利用提供技术参考。     

百菌清降解菌的分离鉴定及功能基因分析

百菌清是一种广谱非内源性农药，在土壤中难以降解，已经成为农业环境污染的主要污染源之一。因此，其对环境的污染和被污染土壤的修复技术越来越受到关注。土壤环境中原位降解细菌的多样性对于评价环境毒理学、生物降解性、自净化能力和污染物的修复潜力具有重要价值。该研究从长期被百菌清污染的土壤中收集大量样本，分离到了14种能够明显降解百菌清的细菌。根据菌株形态和rDNA同源性分析，将它们分为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）、无色杆菌属（Achromobacter sp.）、苍白杆菌属（Ochrobactrum sp.）、青枯菌属（Ralstonia sp.）和溶杆菌属（Lysobacter sp.）。其中溶杆菌属是该研究中新发现的具有百菌清降解能力的功能菌属，该发现扩大了已知的百菌清降解菌的菌属范围。通过进一步鉴定及生理生化分析，确定了该降解菌的分类地位及理化特征。此外，该研究通过基因文库法克隆到了发挥关键降解作用的水解酶基因，并发现该基因与转座子原件IS-Olup相连，二者组成代谢转座子，具有水平转移的分子基础。通过揭示降解基因在细菌间的漂移机制，为修复百菌清污染土壤的生物技术奠定了理论基础。     

苯磺隆降解菌的分离鉴定和特性研究

为解决苯磺隆残留问题,本试验利用富集驯化培养分离法,从连续多年使用苯磺隆的田间土壤中,分离筛出一株能以苯磺隆为唯一碳源、氮源生长的降解菌。通过形态学、生理生化测定及16S r DNA序列系统发育分析,鉴定该菌株为产碱杆菌。抗生素敏感试验和底物敏感试验表明:降解菌株BHL对试验浓度范围内的所有供试抗生素都表现为敏感,其中对硫酸阿米卡星最为敏感;菌株BHL可以很好的利用试验所用磺酰脲类除草剂和有机磷农药,同时还可以利用部分芳香族化合物。本研究为功能农药残留降解菌的研究提供了理论基础。     

水热条件和土壤类型对纤维素分解菌的影响

试验选择中国东部3个气候带上的主要农田土壤:寒温带黑龙江海伦的黏化湿润均腐土(黑土)、暖温带河南封丘的淡色潮润雏形土(潮土)和中亚热带江西鹰潭的黏化湿润富铁土(红壤),在海伦、封丘和鹰潭3个生态试验站建立土壤置换试验,研究玉米不同生育期水热条件和土壤类型对好氧性纤维素分解菌数量的影响。结果表明,暖温带气候条件下土壤好氧性纤维素分解菌数量高于中温带和中亚热带气候条件;土壤类型显著影响了土壤好氧性纤维素分解菌数量,变化顺序为黑土>潮土>红壤;在玉米不同生育期土壤纤维素分解菌数量的顺序均为抽雄期>收获后>种植前;施用化肥提高了土壤中好氧性纤维素分解菌的数量。相关分析显示土壤好氧性纤维素分解菌数量与土壤有机质、全氮、全磷、全钾、含水量和pH值呈显著正相关,土壤温度和含水量是影响土壤好氧性纤维素分解菌数量的重要环境因子。通径分析结果表明,土壤养分是决定土壤好氧性纤维素分解菌数量的主要因子,水热条件对其直接作用并不明显,但水热、施肥、土壤类型对纤维素分解菌数量有显著的交互作用。