华重楼根际土芽胞杆菌多样性研究

为了解华重楼根际芽胞杆菌种群多样性信息，本研究采用稀释平板法分离福建省光泽县华重楼品种根际的芽胞杆菌，并对其进行16S rRNA序列分析。结果表明：从华重楼根际共分离到17个形态差异的芽胞杆菌菌株；16S rRNA序列分析表明，17个菌株鉴定为8个种，归属于4个属，芽胞杆菌属(Bacillus)、赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和绿芽胞杆菌属(Viridibacillus)，其中芽胞杆菌属的种类和数量最多。经抑菌试验分析，芽孢杆菌属的特基拉芽孢杆菌FJAT-43012对尖孢镰刀菌具有抑制作用。本研究结果表明，华重楼根际芽胞杆菌种群多样性较为丰富。本研究对芽胞杆菌资源的开发和利用提供良好的实验材料和理论基础。     

14株芽胞杆菌菌株的分子鉴定及其促生机理分析

以前期筛选的14株植物促生细菌为实验材料,运用16S rRNA基因序列同源性对菌株进行分子鉴定,通过生物测定评价菌株对番茄的促生效果,并对其促生机理进行初步分析。实验结果表明,促生菌株来自芽胞杆菌科的2个属、9个种。对番茄种子促生特性研究表明,14株芽胞杆菌均能提高种子发芽率,增长率为0.74%~11.85%;其中12株芽胞杆菌能促进胚根生长,增长率为4.03%~65.33%;而8株芽胞杆菌促进胚芽生长,增长率为1.24%~18.17%。对不同芽胞杆菌的促生因子相关分析结果表明,芽胞杆菌的6个促生因子（解无机磷、解有机磷、固氮效能、吲哚-3-乙酸含量、植酸酶活性、吡咯喹啉醌浓度）之间无相关关系（P>0.05）,与活菌数无相关关系（P>0.05）,与种子发芽率、胚根长、胚芽长也无显著相关关系（P>0.05）。种子发芽率与胚根长、胚芽长无相关关系（P>0.05）,而胚根和胚芽长之间具有显著性相关（P<0.01）。室内番茄盆栽实验表明,试验的6株芽胞杆菌对番茄幼苗均有促生作用,不同芽胞杆菌对番茄促生特性存在差异,如图瓦永芽胞杆菌FJAT-47648能显著增加根长,提升地上部与地下部干重,而暹罗芽胞杆菌FJAT-47226的促生效果则主要表现在增加株高和地上部生物量上。     

豆粕生物肽的生产工艺研究

通过菌种筛选、摇瓶发酵条件优化,系统地研究了微生物发酵生产豆粕生物肽的工艺。结果表明:枯草芽胞杆菌为最佳菌株,其豆粕生物肽最佳生产工艺条件为:种子培养时间16 h,豆粕粒度40目,初始pH6.8,葡萄糖2%,豆粕11%,接种量6%,发酵时间48 h;在此工艺条件下蛋白质降解为多肽的得率为41.18%。     

短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX超氧化物歧化酶基因的克隆及原核表达

短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX具有抑菌、抗褐变和保鲜功能。以短短芽胞杆菌菌株FJAT-0809-GLX总DNA为模板,采用PCR扩增超氧化物歧化酶(Supseroxide dismutase,SOD)基因,将该片段纯化回收后与p MD18-T连接并转入大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α,进行序列测定,结果显示SOD基因序列长度为609 bp(Gen Bank登录号:KM255665),编码202个氨基酸残基。将SOD基因片段与同样酶切的表达载体p ET-28a连接,构建重组表达载体p ET-28a-SOD,转入大肠杆菌BL-21,采用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)进行诱导表达。SDS-PAGE结果表明,在菌体中存在约25 ku的蛋白表达产物,与该基因ORF预期大小接近。以上结果为进一步研究该酶的生理生化特性奠定了基础。     

芽胞杆菌JK05的鉴定及其对香蕉、玉米的促生和生防潜能研究

解淀粉芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌等是重要的有益微生物,被广泛应用于植物病虫的生物防治。前期分离获得1株芽胞杆菌JK05,对其形态、生理生化特征、16S rRNA和gyrA基因序列进行分析,将其鉴定为解淀粉芽胞杆菌植生亚种Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum。对峙培养实验结果显示,JK05菌株对多种植物病原镰刀菌具有拮抗作用。植物生长促进实验表明,JK05菌株对香蕉和玉米生长具有明显促进作用。盆栽实验结果显示,JK05菌株对香蕉枯萎病具有良好的防治效果。采用特异引物对JK05菌株基因组DNA进行PCR扩增,其可扩增到表面活性素（surfactin）、丰原素（fengycin）、伊枯草菌素A（iturin A）等抗生素合成基因。综上,JK05菌株具有良好的生防潜力,有望应用于生物农药和微生物肥料。     

不同施肥条件下的小麦籽粒代谢组学研究

为探究不同肥料对小麦籽粒代谢物的影响,通过非靶向代谢组学结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)与多元统计学的方法,对不同施肥条件下(常规施肥CK、缓控释肥一次性基施E、有机肥缓控释肥配施A、缓控释肥B、专家系统推荐施肥NE)的中信麦99籽粒代谢物进行分析。结果显示,从小麦籽粒中共检测到代谢物47种,主要为有机酸类、氨基酸类、糖类及其衍生物、酯类和其他有机物。与CK相比,B、E处理对促进小麦籽粒中有机酸类代谢物积累的效果较优,B、A处理对促进小麦籽粒中糖类代谢物积累的效果较优,B、NE处理对促进小麦籽粒中氨基酸类代谢物积累的效果较优;B、NE处理对促进小麦籽粒中总代谢物含量积累的效果最优,E处理效果次之,A处理效果最差。不同施肥处理对小麦籽粒代谢物中糖类和氨基酸类代谢物影响较大,通过富集20种差异代谢物,得到3条显著变化的代谢途径,分别为氨酰基-tRNA的生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,异喹啉生物碱的生物合成。     

芽胞杆菌对玉米幼苗生长及土壤酶活性和养分含量的影响

以解淀粉芽胞杆菌NECC10723(Bacillus amyloliquefaciens NECC10723,Bam723)和阿耶波多氏芽胞杆菌NECC10295(Bacillus aryabhattai NECC10295,Bar295)为试验材料,通过盆栽试验,探究接种不同芽胞杆菌对于玉米幼苗的生长指标、土壤酶活性和土壤养分含量的影响。结果表明,盐碱胁迫下接种不同芽胞杆菌均对玉米幼苗起到不同程度的促生作用,Bam723和Bar295均在1×10⁷cfu/mL浓度下促生效果最为显著,提高盐碱胁迫下玉米幼苗的株高、茎粗、地上部及地下部干重和根冠比。土壤中施加Bam723可显著提升盐碱胁迫下玉米幼苗种植土壤中的酶活和土壤养分含量,与对照处理相比,土壤中脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性分别提高19.31%、31.77%和45.78%;土壤全氮、速效磷、速效钾含量分别提高137.54%、295.49%和3.19%,增加幅度均大于Bar295处理。     

培养条件对枯草芽胞杆菌TU100生长和产生抗菌物质的影响

以在油菜根际高效定殖的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)TU100为材料,研究其主要抗菌物质的代谢条件。证明其主要拮抗物质属胞外分泌型,释放到培养液中,对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)具有较高的抑制活性。TU100在28-30℃生长旺盛,产抗菌物质也较多;培养48h数量达最大值,培养72h抗菌物质的产生量达高峰。培养液的初始pH值6-8有利于TU100增殖,抗菌物质活性也最强;通气良好的条件下TU100菌株生长好、产抗菌物质量多;培养基C/N比对菌株生长也有重要影响,C/N比为15时有利于TU100生长以及抗菌物质的积累。     

基于亲水相互作用液相色谱-三重四极杆质谱法研究白茶萎凋过程中代谢物的变化

采用亲水相互作用液相色谱-三重四极杆质谱法,对白茶鲜叶(F)和室内萎凋处理29 h(W)、53 h(P)的2个萎凋样进行了代谢物靶向检测,Quality control(QC)样本中共检测到111个代谢物,主要包括47种氨基酸及其衍生物、29种核酸类代谢物、12种维生素和辅酶、17种糖代谢物和6种甘油磷脂代谢物。与鲜叶F相比,萎凋叶W和P中显著增加的代谢物分别有39种和41种,其中共有代谢物35种;显著降低的代谢物分别有9种和11种,其中共有代谢物8种。显著变化代谢物分析结果表明,萎凋叶的细胞膜受损、DNA和RNA降解、氨基酸衍生物显著增加、糖代谢异常。根据代谢物含量的变化幅度和组成特异性,筛选了表征萎凋叶细胞膜生理状态和核酸、糖代谢的标志代谢物。此外,针对代谢物中氨基酸和核苷酸的组成特点,提出了研究氨基酸衍生物滋味特性的必要性和应用代谢谱分析建立萎凋工艺适度标准的可能性。     

成熟期不同橄榄品种（系）果实代谢组及其差异

橄榄果实风味独特,富含多酚、黄酮、氨基酸等多种生理活性物质,这些物质与其风味品质关系密切。目前对橄榄果实代谢物进行系统研究的报道较少,为解析橄榄果实的主要代谢成分并对3个品质类型存在差异的品种（系）（‘长营’‘檀香’‘灵峰’）进行比较,以期为橄榄果实品质形成、优良品种选育等研究提供理论基础。采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组技术,测定3个橄榄品种（系）成熟期果实代谢物,并结合多元统计分析方法及3个品种（系）果实总酚、总黄酮、木质素含量数据进行分析,结果表明：‘檀香’总酚、总黄酮含量最高;‘灵峰’总酚、总黄酮及木质素含量最低;‘长营’总木质素含量则很高,与其化渣差的特点相吻合。利用广泛靶向代谢组学技术共检测出黄酮、酚酸类、氨基酸及其衍生物、有机酸、脂质、核苷酸及其衍生物、鞣质、糖及醇类、木质素和香豆素等13类524种代谢物,其中黄酮类代谢物数量最多,主要为槲皮素类、木犀草素类和山奈酚类。各品种（系）代谢物差异显著,主要的差异代谢物为黄酮类、酚酸类和氨基酸及其衍生物。‘长营’相比‘檀香’存在161种差异代谢物（上调代谢物116种、下调代谢物45种）,‘檀香’相比‘灵峰’存在164种差异代谢物（上调代谢物51种、下调代谢物113种）;‘长营’相比‘灵峰’存在146种差异代谢物（上调代谢物51种、下调代谢物95种）。差异代谢物KEGG通路富集分析发现,3个品种（系）中,‘檀香’的黄酮代谢及氨基酸代谢最为活跃,积累更多的槲皮素类、木犀草素类、山奈酚类、丙氨酸、丝氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等黄酮及氨基酸类物质;‘灵峰’较‘长营’的黄酮代谢相对较弱,黄酮类物质积累相对较少,这可能是造成‘檀香’橄榄风味更为浓厚,而‘灵峰’橄榄风味较为清甜的原因之一。     

地毯草黄单胞菌分泌黄原胶的电镜观察

为了研究地毯草黄单胞菌(Xanthomonas axonopodis)FJAT-10151产黄原胶的分泌行为,采用比浊法测定地毯草黄单胞菌的生长曲线,干重法测定黄原胶产量,2,4-二硝基苯肼显色法测定黄原胶中丙酮酸含量变化,通过扫描电子显微镜镜(SEM)和透射电子显微镜镜(TEM)观察地毯草黄单胞菌产黄原胶的分泌行为。FJAT-10151在发酵时间0～26 h为对数期,26～72 h为稳定期。菌株FJAT-10151为短杆状(约2μm),端生鞭毛(约7.9μm),菌体外面形成了一层较厚的荚膜,且许多菌体通过黄原胶连在一起,分泌的黄原胶呈棒状和网状2种形态,聚集或缠绕在细胞表面,其含量随发酵时间的延长而增加。菌株FJAT-10151发酵72 h可获得高品质黄原胶,其产量及丙酮酸含量最高。     

Low water activity induces the production of bioactive metabolites in halophilic and halotolerant fungi

The aim of the present study was to investigate indigenous fungal communities isolated from extreme environments (hypersaline waters of solar salterns and subglacial ice), for the production of metabolic compounds with selected biological activities: hemolysis, antibacterial, and acetylcholinesterase inhibition. In their natural habitats, the selected fungi are exposed to environmental extremes, and therefore the production of bioactive metabolites was tested under both standard growth conditions for mesophilic microorganisms, and at high NaCl and sugar concentrations and low growth temperatures. The results indicate that selected halotolerant and halophilic species synthesize specific bioactive metabolites under conditions that represent stress for non-adapted species. Furthermore, adaptation at the level of the chemical nature of the solute lowering the water activity of the medium was observed. Increased salt concentrations resulted in higher hemolytic activity, particularly within species dominating the salterns. The appearance of antibacterial potential under stress conditions was seen in the similar pattern of fungal species as for hemolysis. The active extracts exclusively affected the growth of the Gram-positive bacterium tested, Bacillus subtilis. None of the extracts tested showed inhibition of acetylcholinesterase activity.     

保鲜功能微生物FJAT-0809-GLX对龙眼保鲜特性的研究

不同腐烂等级的龙眼果皮POD和PPO酶活性有所不同,0～3级,POD酶活性12 000 U/min.g,而4级以后POD酶活性均大于12 000 U/min.g;0～3级,PPO酶活性均小于600 U/min.g,而4级和5级的PPO酶活性均大于600 U/min.g,说明随着龙眼果实腐烂程度的加深,烂果的果皮POD和PPO酶活性达到最高。使用保鲜功能微生物FJAT-0809-GLX处理后龙眼果皮的POD和PPO酶活性明显小于对照处理,且基本不影响龙眼果实的可溶性固形物含量,保鲜功能微生物FJAT-0809-GLX处理后龙眼的好果率最高为47.24%,而脱粒率最低,为10.95%,说明保鲜功能微生物FJAT-0809-GLX对龙眼果实具有较好的保鲜效果。     

枯草芽孢杆菌Natto3的筛选及其降解黄曲霉毒素B_1的初步研究

从可食用的纳豆中筛选出一株能够高效降解黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,简称AFB1)的细菌,该细菌的发酵上清液经浓缩后制成的粗酶液对AFB1降解率达到91.4%。对该菌进行了分类地位鉴定并初步研究了粗酶液的酶学性质。结果表明,该菌经生理生化和16S r DNA序列比对鉴定为枯草芽孢杆菌,并命名为Natto3。Natto3的粗酶液降解AFB1的最适培养时间为72h,最适反应温度为37℃,最适p H值是8.5,Zn2+、Mn2+、Mg2+、Cu2+、Li+五种金属离子均会不同程度地抑制降解活性。此外,将该粗酶液添加在被黄曲霉毒素高度污染的花生样品中进行脱毒实验,可使花生中AFB1的浓度从192μg/kg降至43μg/kg。     

7株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑菌作用及其小区防效评价

以7株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌进行室内抑菌及小区防病试验。室内平板对峙法结果表明:以兰花内生枯草杆菌FJAT-9986的拮抗作用最强,其抑菌率为61.90%;JK-2抑菌率为50.44%;FJAT-8769的拮抗作用最弱,抑制率仅为34.09%。抑菌圈法复筛测定结果表明,菌株JK-2对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑制作用最强,其抑菌圈直径为22.42 mm。拮抗细菌对病原菌孢子萌发实验结果表明,稀释50倍后,JK-2显示出强的抑制病原菌孢子的萌发作用,对蝴蝶兰叶基腐病的田间防效为76.7%,表明JK-2可作为田间防治的菌株。     

Biosorption kinetics of Cu (II) ions removal from aqueous solution using bacteria

The present study highlights the effective removal of Cu (II) ions from synthetic solution using bacteria such as B. subtilis, P. aeruginosa and E. cloacae. Batch biosorption studies show that the biosorption of B. subtilis is effective when the concentration ranges from 25-200 mg L(-1). Biomass dosage, pH and the initial metal ion concentration have a profound effect on the biosorption process and this is reported in this study. In order to understand the nature of the biosorption process, Langmuir and Freundlich isotherm models were applied. Pseudo first and second order models were used to study the biosorption kinetics. The results show that these bacterial strains are very much suitable for the removal of Cu (II) ions. Being cost effective and efficient in toxic metal ion removal, these bacteria can be used on a large scale.     

Functional feed assessment on Litopenaeus vannamei using 100% fish meal replacement by soybean meal, high levels of complex carbohydrates and Bacillus probiotic strains

Functional feed supplemented with alternative-economic nutrient sources (protein, carbohydrates, lipids) and probiotics are being considered in shrimp/fish aquaculture production systems as an option to increase yield and profits and to reduce water pollution. In this study the probiotic potential to formulate functional feeds have been evaluated using four dietary treatments: Treatment 1 (B + Bs); Bacillus subtilis potential probiotic strain was supplemented to a soybeanmeal (SBM)-carbohydrates (CHO) basal feed. Treatment 2 (B + Bm); Bacillus megaterium potential probiotic strain was supplemented to the same SBM-CHO basal feed. In Treatment 3 (B); SBM-CHO basal feed was not supplemented with probiotic strains. Treatment 4 (C); fishmeal commercial feed (FM) was utilized as positive control. Feeding trials evaluated the survival, growth, and food conversion ratio and stress tolerance of juvenile Litopenaeus vannamei (Boone) Pacific white shrimp. Best overall shrimp performance was observed for animals fed with Treatment 1 (B+Bs); additionally, stress tolerance and hemolymph metabolites also showed the best performance in this treatment. SBM-CHO basal feed not supplemented with probiotic strains (B) presented smaller growth and lower feed conversion ratio (FCR). Shrimps fed with the fishmeal commercial feed (C) presented the lowest stress tolerance to high ammonia and low oxygen levels. Specifically selected B. subtilis strains are recommended to formulate functional and economical feeds containing high levels of vegetable; protein and carbohydrates as main dietary sources in L. vannamei cultures.