耐镉细菌菌株的分离及其吸附镉机理研究

从重金属镉污染稻田土壤中筛选到两株对镉具有较强耐性的细菌菌株LCd1和LCd2。通过形态学观察、常规生理生化鉴定以及16S rDNA同源性分析,菌株LCd1和LCd2分别被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。这两株菌株分别在LB固体培养基上耐受400 mg·L^-1和300 mg·L^-1 的Cd²⁺,在LB液体培养基中耐受80 mg·L^-1和50 mg·L^-1的Cd²⁺。设计实验研究了两株菌株对7种重金属离子的吸附情况,结果显示两株菌都对铅和镉有较高的吸附率,对重金属Cr、Cu、Mn、Ni和Zn的吸附情况则不同,表明两株菌对不同重金属的耐性机制可能存在差异。利用扫描电镜观察发现,与未处理的菌株相比,镉处理菌体表面粗糙,出现不规则凸起,有大量沉淀物聚集,说明胞外沉淀可能是菌株吸附重金属的一个重要途径。进一步通过红外光谱研究了两菌株积累镉及多种重金属离子前后细胞壁表面化学基团的变化情况,结果发现两株菌可能由于本身性质不同,其细胞壁上参与镉及多种重金属吸附的基团不尽相同。     

耐铅锌离子微生物的筛选及其吸附特性

为获得去除铅、锌污染的高效菌株,采用浓度梯度筛选法,从受铅锌冶炼污染土壤中分离筛选耐铅锌离子微生物,并研究其对Pb2+和Zn2+离子的吸附特性。结果表明:筛选的菌株(编号0a)在试验条件范围内吸附基本符合Langmuir单分子层吸附行为,重金属离子浓度为300mg/L时0a菌对Zn2+、Pb2+离子最大吸附量分别达23.6mg/g和31.7mg/g;pH为3～6时对Zn2+、Pb2+的去除率较高,pH值为7.5时分别对Zn2+、Pb2+的吸附量最高,为30.96mg/g和23.5mg/g;吸附率与吸附时间符合吸附+细胞膜传输模型。初步鉴定该菌株为绿色木霉(Trichoderma viride)。     

耐镉棘孢木霉的筛选鉴定及其镉吸附特性（英文）

为筛选鉴定耐镉真菌及研究其镉吸附特性,采用Cd~(2+)浓度梯度压力驯化法从镉污染稻田土壤中分离到耐镉菌株HD228,综合菌株形态特征、ITS基因序列系统进化分析,鉴定其为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)。结果表明,该菌株耐22 mmol/L Cd,对Cd的吸附率可达79.88%,对Pb、Zn、Cu具有很强耐性,Pb、Zn、Cu对HD228的最低抑制浓度(MIC)分别为>80 mmol/L、>80 mmol/L、>30 mmol/L;菌落直径与重金属浓度呈负相关,20 mmol/L时菌落不规则;能在pH值4～8、温度20～35℃条件下良好生长,最适生长和耐镉pH值为5、温度为30℃,温度和pH值均不影响其耐镉能力;其发酵液对水稻出苗、幼苗生长无抑制作用,发酵液40 mL(200 g土)用量对水稻具有促生作用,对镉胁迫水稻具有解毒作用。HD228具有应用于镉污染水稻田治理的潜力。     

污染土壤中耐镉菌株的筛选、鉴定及吸附试验研究

从镉含量超标的土壤中分离驯化出具有耐镉能力的菌株14株。16S rDNA序列鉴定,可知铜绿假单胞菌占72%,属于优势菌群。对耐镉菌株分别进行镉和铅的吸附试验研究,选出吸附效果最好的两株菌Z11和Z13,同时观察温度和pH对两株菌生长量的影响,在最佳生长条件时绘制菌的生长曲线。结果表明,菌Z11对污染土中镉和铅的吸附率分别达到40%和47%,菌Z13分别达到47%和33%。两株菌生长最适温度均为20～25℃,都不能耐高温。Z11和Z13最适生长pH分别为7～9和5～7。     

抗镉植物内生真菌的筛选及其促生能力研究

筛选具有抗镉促生能力的内生真菌,为植物-微生物联合修复农田镉污染提供优势菌株。分离秦岭铅锌尾矿区内优势植物杠柳(Periploca sepium Bunge)的内生真菌,利用加镉培养基筛选抗镉能力较高的内生真菌,分析其形态学和内转录间隔区基因序列(Internal transcribed sequence, ITS)特征,鉴定其所属菌属,研究其Cd~(2+)去除率及吲哚-3-乙酸(IAA)活性、铁载体活性、胞外过氧化氢酶(CAT)活性和溶磷解钾活性等促生潜力,验证内生真菌对小麦幼苗抗镉能力的提升作用。结果表明:筛选到5株可耐受30 000 mg/L Cd~(2+)的内生真菌,经鉴定,菌株GR1为Talaromyces sp.,菌株GR4为Colletotrichum sp.,菌株GR9为Purpureocillium sp.,而菌株GR7和菌株GR10均为Fusarium sp.。Cd~(2+)含量为1 000 mg/L时,菌株GR7的Cd~(2+)去除率最高。4株菌株有IAA活性,其中菌株GR4的IAA活性最高(99.417 mg/L)。菌株GR7的铁载体活性最高(84.64%)。菌株GR9的胞外CAT活性最高(10.01 U/mL)。菌株GR1发酵液中的有效磷含量最高(201.67 mg/L)。菌株GR4发酵液中的有效钾含量最高(105.11 mg/L)。5株抗镉内生真菌均能显著提高小麦幼苗的耐镉能力,与空白相比,添加GR1发酵液的小麦幼苗株高增加了80.22%,根长增加了61.26%,鲜质量增加了27.66%,干质量增加了60.87%,叶绿素含量增加了28.42%,可溶性糖含量增加了7.83%,可溶性蛋白含量增加了13.28%,整体促进效果较为显著(P0.05)。5株抗镉内生真菌均有抗镉促生潜力,可为农作物-微生物联合修复农田镉污染提供优势菌株,提高农田镉污染修复效率。     

耐镉菌株的筛选及生物学特性

从污染土壤中,分离出1株能高度抗镉和吸附镉的菌株S-1,经初步鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。对其生物学特性进行研究,结果表明,该菌株在液体细菌培养基中耐镉(Cd)浓度高达600 mg/L;菌株S-1对Cd2+有较好的吸附效果,吸附率高达75.4%。     

耐镉促生根瘤菌的鉴定及其对镉的吸附特性

微生物在镉(Cd)污染农田土壤的生物修复上具有应用潜力,然而目前仍缺少有价值的微生物,且从种类繁多的微生物群体中鉴定出有价值的Cd生物修复候选者具有一定挑战性。以前期筛选获得的植物生长促进微生物AXY1菌株为研究对象,通过形态特征和系统发育学分析对该菌株进行初步鉴定,并对其生长条件进行优化,进一步考察其对Cd的耐受、吸附和活化特性。经鉴定该菌株为根瘤菌(Rhizobium pusense),最适生长温度在35℃左右,最适生长pH在7.0左右;菌株对Cd的耐受性达120 mg·L~(-1),对碳酸镉的活化率为9.21%。批次吸附实验结果显示,在pH 7.0、生物量为1.0 g·L~(-1)(湿质量)、初始Cd~(2+)浓度为10 mg·L~(-1)和吸附时间4 h条件下,菌株表现出最高的吸附率41.98%。等温线模型拟合结果显示,菌株的吸附数据符合Langmuir模型,表明菌株以单层生物吸附为主。解吸实验结果显示,菌株以离子交换形式(46.94%)为主对Cd~(2+)进行吸附。SEM-EDS和FTIR分析结果显示,在吸附过程中,Cd~(2+)可能与菌株表面配体(-OH、 -NH、 -COOH等)发生相互作用。该研究结果表明,AXY1菌株具有较高的Cd耐性和吸附特性,可用于Cd污染农田土壤的生物修复。     

植物抗镉内生细菌筛选及其对小麦幼苗耐镉能力的影响

[目的]筛选出抗镉内生细菌,为应用植物—微生物联合修复技术修复镉污染土壤提供优势菌株.[方法]对秦岭铅锌尾矿区内优势植物杠柳(Periploca sepium Bunge)和草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb)的内生细菌进行分离,筛选出具有较高镉抗性的内生细菌,进行16S rDNA序列分析,对其Cd2+去除率、吲哚乙酸(IAA)活性、铁载体活性和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性等生物学特性进行研究,并利用盆栽试验验证其提高小麦幼苗耐镉胁迫的能力.[结果]在800 mg/L Cd2+浓度条件下共分离筛选得到11株抗镉内生细菌(GS3、CR4、CG7、GR31、GR38、GR42、GR43、GR44、GR45、GR49和GR54),经鉴定均为芽孢杆菌(Bacillus sp.).生物学特性研究结果表明,在800 mg/L Cd2+浓度条件下11株内生细菌的Cd2+去除率在14.56%~79.45%,其中GR44的Cd2+去除率最高;7株内生细菌有IAA活性,其中GR44、GR49和CG7的IAA活性较高;11株内生细菌均有铁载体活性和ACC脱氨酶活性,其中GR44的铁载体活性最高,GR54的ACC脱氨酶活性最高.小麦盆栽试验结果表明,GR44能显著提高小麦幼苗的耐镉能力(P<0.05).[结论]筛选出的抗镉内生细菌GR44可作为植物—微生物联合修复技术中修复镉污染土壤的优势菌株,对矿区复垦具有一定意义.     

不同冻融处理土壤对镉的吸附能力及其影响因子分析

为了探讨冻融对土壤镉吸附能力的影响及其机理,通过人工控温、室内分析的实验方法,采用相关分析和通径分析等统计方法,研究了不同水分条件下,冻融处理土壤镉的吸附能力及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明,Ｈｅｎｒｙ模型（Ｙ＝ａ＋ｋｄＣ）可以很好地拟合土壤镉的静态吸附过程。在不同含水量处理下,土壤镉的吸附能力均表现为随着冻融次数的增加先增加后降低,土壤镉的吸附能力随着土壤含水量的增加在不同冻融处理时呈现不同的趋势。冻融土壤镉的吸附能力与土壤ｐＨ、阳离子交换量（ＣＥＣ）、永久电荷（ＣＥＣｐ）、可溶性有机质（ＤＯＭ）显著或极显著相关。土壤ｐＨ、ＣＥＣｐ、ＤＯＭ对土壤镉吸附能力的影响是通过直接作用产生的,而ＣＥＣ对土壤镉吸附能力的影响则是通过间接作用产生的。冻融对土壤ｐＨ、ＣＥＣｐ、ＤＯＭ的影响是导致不同冻融处理土壤镉吸附能力差异的主要原因。     

耐镉辣椒种质资源的筛选及其镉积累特性

为发掘耐镉/低镉的辣椒优异种质资源,减少辣椒镉污染风险,以34份辣椒材料为研究对象,通过镉胁迫条件下的发芽试验和盆栽试验,筛选耐镉/低镉的辣椒资源。结果表明：0.5 mg/L镉对大部分辣椒种子萌发有促进作用;镉胁迫对辣椒根的抑制作用明显大于对芽的抑制;34份辣椒材料中P15、P7、P23、P13属镉耐受型,耐镉性较强,其中P15和P23表现稳定的镉低积累特性。     

抗Cr6+微生物的筛选及其吸附特性的研究

为筛选出对Cr<'6+>具有较高抗性和吸附能力的菌株,采用了平板涂布法,对其进行了分离筛选,研究不同pH值、温度、吸附时间、吸附剂用量、Cr<'6+>初始浓度条件下菌株对Cr<'6+>吸附的影响,并对吸附等温线方程进行了筛选.结果表明:分离筛选出1株具有较高抗性和吸附能力的菌株(L4);L4菌株在pH 2.0、温度30℃、吸附时间6 h、吸附剂用量6 g/L、Cr<'5+>初始质量浓度20 mg/L的条件下,对Cr<'6+>的吸附率达88.5%,吸附量为2.95mg/g.数学模型Langmuir方程能很好地描述L4菌对Cr<'6+>的吸附过程.     

纤维素降解菌的分离筛选及其对水稻秸秆的降解效果分析

采用平板涂布法从湖南省望城区水稻田土壤样品中分离真菌;通过刚果红平板培养实验筛选出具有纤维素降解功能的6个真菌菌株;应用DNS法测定了各菌株产CMCase的活力,并分析了它们对水稻秸秆的降解效果。研究结果表明,在筛选出的6个真菌菌株中,WAF6对水稻秸秆的降解率最高,达45.72%;经形态学及分子生物学鉴定,WAF6被鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。     

纤维素降解菌的分离筛选及其对水稻秸秆的降解效果分析

采用平板涂布法从湖南省望城区水稻田土壤样品中分离真菌;通过刚果红平板培养实验筛选出具有纤维素降解功能的6个真菌菌株;应用DNS法测定了各菌株产CMCase的活力,并分析了它们对水稻秸秆的降解效果。研究结果表明,在筛选出的6个真菌菌株中,WAF6对水稻秸秆的降解率最高,达45.72%;经形态学及分子生物学鉴定,WAF6被鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。     

Screening of Microbe Tolerant of Lead and Zinc lons and Its Adsorption Capability

为获得去除铅、锌污染的高效菌株,采用浓度梯度筛选法,从受铅锌冶炼污染土壤中分离筛选耐铅锌离子微生物,并研究其对pb2+和Zn2+离子的吸附特性.结果表明:筛选的菌株(编号0a)在试验条件范围内吸附基本符合Langmuir单分子层吸附行为,重金属离子浓度为300 mg/L时0a菌对Zn2+、Pb2+离子最大吸附量分别达23.6 mg/g和31.7 mg/g;pH为3～6时对Zn2+、pb2+的去除率较高,pH值为7.5时分别对Zn2+、Pb2+的吸附量最高,为30.96 mg/g和23.5 mg/g;吸附率与吸附时间符合吸附+细胞膜传输模型.初步鉴定该菌株为绿色木霉( Trichoderma viride).     

抗Cd细菌J5的筛选和抗Cd2+特性

从某冶炼厂污染土壤中分离出一株能高度抗镉和吸附镉的菌株J5,经初步鉴定为假单胞菌属(Pseudo-m onassp.)。研究结果表明该菌株在液体细菌培养基中耐硫酸镉高达40 mmol.L-1,琼脂平板上耐硫酸镉高达75mmol.L-1;J5产碱,有一定絮凝性;Cu2 和Cd2 的共同存在增加了对菌株J5的毒害,Cd2 浓度影响J5绿色色素的表达;活菌体的菌浓度对J5耐Cd2 能力影响很大,菌浓度愈大,耐性愈强,在0~1.5 mmol.L-1Cd2 浓度范围内,J5菌体的全细胞SDS-PAGE电泳图谱差异不明显;活菌体对100μg.mL-1Cd2 积累率为99.1%,吸附率达100%。     

石油烃降解菌的筛选及其降解能力的测定

从石油污染的土壤、水体中筛选出以0^#柴油为惟一碳源的高效石油烃降解菌X12和HS12。经鉴定分别为气单胞菌属（Aeromonas sp.）和邻单胞菌属（Plesiomona sp.）。通过降解能力的测定,对降解能力较强的菌种X12进行降解能力的测定,结果表明,其最适的含油量为5g&#183;L^-1,最适温度为35～50℃,最适盐度为15%～25%,最适pH值为6～7。以上结果可为中性偏酸性、高盐度土壤石油污染生物修复提供理论依据。     

产酶微生物及其应用

介绍了产生纤维素酶和漆酶的真菌和细菌种类,以及各种酶在制浆造纸、饲料工业、污水治理、纺织洗涤、食品和堆肥等领域的应用情况。