利于高地芽孢杆菌YC-9生长和芽孢形成的碳源筛选

高地芽孢杆菌（Bacillus altitudinis）是烟叶发酵的优势菌之一。通过优化碳源提高高地芽孢杆菌菌株YC-9的生长量和芽孢产量：首先利用Biolog GenⅢ板测定菌株YC-9对71种碳源的代谢特征，然后采用全自动生长曲线仪分析不同碳源对芽孢生物量、生长周期及产孢率的影响，并通过摇瓶发酵确定最佳的产孢条件。结果表明，菌株YC-9可以较好地利用17种碳源，其中4种碳源可以同时促进其生长和产芽孢；在摇瓶水平上使菌株YC-9芽孢产量较多的碳源为L-苹果酸和α-D-葡萄糖，使其芽孢率最高的碳源为葡萄糖+肌苷，培养24 h芽孢总量为3.90×10⁷ cfu·mL^-1，芽孢率高达60.47%，比以葡萄糖为单一碳源时的芽孢率高约2倍。优化碳源可以显著提高高地芽孢杆菌菌株YC-9的生长、产芽孢率和产芽孢量。     

Vc混菌发酵中不同伴生菌伴生能力差异的研究

为考察不同伴生菌伴生的差异与2-酮基-L-古龙酸产量之间的关系,本研究比较了维生素C混菌发酵中2株伴生菌——巨大芽孢杆菌25B和短小芽孢杆菌HJ04的生长特性、胞外蛋白含量,并分别测定了它们与普通生酮基古龙酸杆菌组成的混菌发酵体系的抗氧化能力。结果表明:相对于25B,HJ04生长能力更强,在发酵18和42h,胞外蛋白含量分别为92.2和89.1μg/mL,分别高于前者13.6和4.8μg/mL;与普通生酮基古龙酸杆菌组成的混菌体系的总抗氧化能力在发酵18和42h分别为42.3和57.3U/mL,分别高于前者4.09U/mL(P0.05)和2.73U/mL(P0.05),谷胱甘肽还原酶活力为33.6和59.8U/L,分别高于前者14.5U/L(P0.01)和6.1U/L(P0.05);在Vc混菌发酵中2-KGA的产量提高了10.3mg/mL(P0.05)。研究认为,伴生菌分泌活性蛋白能力及抗氧化能力与混菌体系2-酮基-L-古龙酸产量呈正相关性。     

外源茉莉酸甲酯对灵芝多糖及灵芝酸含量的影响

[目的]探寻外源茉莉酸甲酯对灵芝多糖及灵芝酸含量的影响。[方法]用含有不同浓度的茉莉酸甲酯在不同的发酵时间对液体培养基中的灵芝进行诱导培养。[结果]在发酵培养的第4天,添加外源茉莉酸甲酯浓度为50μmol·L~(-1)时,灵芝菌丝体和菌液中灵芝多糖含量最高,菌丝体中灵芝多糖含量为398.98mg·g~(-1),是对照的1.83倍;菌液中的灵芝多糖含量为4.20g·L~(-1),是对照的1.56倍。添加外源茉莉酸甲酯浓度为100μmol·L~(-1)时,灵芝菌丝体及菌液中灵芝酸含量最多,灵芝菌丝体中灵芝酸为50.02 mg·g~(-1),是对照的1.93倍;菌液中灵芝酸含量为7.10mg·L~(-1),是对照的2.21倍。[结论]说明外源茉莉酸甲酯能够有效的促进灵芝多糖和灵芝酸的合成。     

碳源对多粘类芽孢杆菌生长和多粘菌素E合成的影响

为探究提高多粘菌素E产量的方法,在发酵培养基中分别添加葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖和可溶性淀粉,应用平板菌落计数和HPLC法研究了其对多粘类芽孢杆菌生长和多粘菌素E产量的影响。结果表明,5种碳源对多粘类芽孢杆菌的生长和多粘菌素E产量的影响不同,可溶性淀粉是菌体生长的最适碳源,且多粘菌素E产量依次为可溶性淀粉>乳糖>蔗糖>麦芽糖>葡萄糖。可溶性淀粉有助于延长多粘菌素E的产素期和提高其合成速率,与葡萄糖作碳源相比,多粘菌素E的产量和合成速率分别提高了111%和60%。因此,可溶性淀粉是多粘菌素E合成的最适碳源。     

产酸芽孢杆菌的筛选及鉴定

旨在筛选可应用于发酵食品的快速产酸芽孢杆菌,从本院实验室保存的300株芽孢杆菌中,以加有溴甲酚紫指示剂的培养基,筛选出在2 h内变色的快速产酸菌株9株,将其在37℃下140 r.min-1摇床培养24 h,筛选出pH值低、活菌数高的菌株L-1。从形态、生理生化反应、全细胞蛋白电泳以及16SrDNA序列比对方面进行分析,最终确定L-1菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。     

异亮氨酸对嗜酸氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物的影响

为提高生物冶金效率,研究了添加异亮氨酸对嗜酸氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物组分、嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长和吸附能力的影响。结果表明:与对照相比,添加异亮氨酸的嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长周期明显缩短,Fe2+的耗尽时间缩短,培养后期Fe2+剩余量明显降低。最高菌密度提高17%,环境pH降低20.45%,胞外多聚物中蛋白质组分提高16.84%,多糖组分提高5.05%。培养时间为72h时,添加异亮氨酸的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌液EPS吸附量为54.520 8μg·mL-1,比对照提高了44.05%。整个生长周期中,异亮氨酸对菌液中游离EPS含量影响不大。     

生防枯草芽孢杆菌B579补料分批发酵工艺优化

本论文对生防枯草芽孢杆菌B579补料分批发酵工艺进行了优化,提高了菌体浓度和最终芽孢浓度,为生防菌剂的大规模生产奠定了基础.为获得较高的最终芽孢浓度,分别优化了葡萄糖补加时机、浓度控制范围以及发酵过程pH.利用7L发酵罐,当葡萄糖浓度降至3.0g/L时开始连续补加葡萄糖至3.0-6.0 g/L,发酵过程控制pH为7.0,培养24h菌体浓度达到3.9×1010CFU/mL,继续培养至40h芽孢浓度达到2.8×1010 CFU/mL,分别是分批发酵的7.5倍和7倍.发酵过程葡萄糖浓度对菌体生长和芽孢形成有较大影响,过高的葡萄糖浓度会抑制芽孢的生成,发酵过程控制合适的葡萄糖浓度有利于菌体浓度和芽孢浓度的提高.     

枯草芽孢杆菌拮抗病原菌黏附和入侵Caco-2细胞的研究

为探讨枯草芽孢杆菌及其培养上清液对产肠毒素大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抗黏附作用,本试验将产肠毒素大肠杆菌K88或鼠伤寒沙门氏菌SL1344与枯草芽孢杆菌及其培养上清液先后加到Caco-2细胞上,用活菌计数的方法观察产肠毒素大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌及枯草芽孢杆菌黏附Caco-2细胞的情况。结果显示:在排斥、竞争和置换试验中,枯草芽孢杆菌菌体均能够明显抑制K88和SL1344的黏附及SL1344的内化,在竞争试验时K88的黏附减少了71.2%、SL1344的黏附及内化减少了92.9%,但枯草芽孢杆菌的培养上清液只有在竞争试验中才能明显抑制K88和SL1344的黏附及SL1344内化。提示:枯草芽孢杆菌通过与病原菌竞争黏附位点来抑制病原菌对Caco-2细胞的黏附和入侵。     

Vc混菌发酵中伴生菌解除产酸菌氧化胁迫的研究进展

"二步发酵法"是我国生产维生素C(Vc)生产的主要方法,其中的第二步由产酸菌与伴生菌混合发酵完成。产酸菌为普通生酮基古龙酸杆菌,伴生菌多为芽孢杆菌属。现有的研究表明:在Vc混菌发酵中伴生菌为产酸菌提供了营养物质以促进其生长并增强2-酮基-L-古龙酸(Vc前体物质)的生成。结合前人已有的研究基础推测,有关产酸菌生长慢、产酸低等问题,是由于产酸菌ROS代谢紊乱,产生氧化胁迫所致。解析两菌之间存在的氧化胁迫关系将有助于优化生产工艺,强化产酸菌生长与产酸。本文主要从产酸菌生长受到氧化胁迫,以及伴生菌解除产酸菌氧化胁迫等方面进行综述,并根据已有试验结果提出自己的想法,以及进一步研究和探索的方向。     

细菌纤维素合成菌纳塔葡糖酸醋杆菌遗传操作方法的建立

[目的]建立纳塔葡糖酸醋杆菌遗传操作系统,为采用基因工程方法改造该类菌株,提高纤维素产量,提升纤维素品质提供参考依据。[方法]通过优化培养基确定菌株电转化感受态制备条件,采用质粒或者线性化片段在不同电压下进行转化,优化最佳转化条件。[结果]采用添加了1%纤维素酶的C2培养基进行1次摇瓶转接,可有效制备纳塔葡糖酸醋杆菌电转化感受态;采用携带同源臂及Kan抗性基因的环状质粒或者线性化片段均实现了对纳塔葡糖酸醋杆菌葡萄糖脱氢酶基因(GDH)的同源双交换基因敲除;GDH基因的敲除降低了工程菌株发酵产纤维素膜过程的葡萄糖酸产生,提高了细菌纤维素的最终产量及品质。[结论]成功建立了纳塔葡糖酸醋杆菌遗传转化方法和基因敲除方法。     

不同外源物质对化学封顶棉花生物量及产量品质的影响

目的 研究盛花期喷施不同外源物质对化学封顶棉花叶绿素含量、生物量积累、产量形成及纤维品质的影响,优化化学封顶技术,为优质棉生产提供理论依据。方法 以棉花品种新陆早72号为材料,盛花期(7月17日)喷施8种不同外源物质,分别为:T1,0.4 mmol/L 6-BA;T2, 35 mmol/L 辛酸甲酯;T3, 30 g/hm²调酸环钙;T4, 35 mmol/L癸酸甲酯;T5, 0.24 mmol/L复硝酚钠;T6, 0.056 mmol/L DA-6;T7, 0.096 mmol/L NAA;T8, 0.01 mmol/L 三十烷醇;CK, 清水。在喷施药后0、14、28和 42 d 时测定9 株代表性棉株各部位的干物质重,在喷施药后0、7、14和21 d 时测定棉花倒四叶片叶绿素含量的影响。结果 8 种外源物质在改善棉花叶绿素含量,生物量、产量及品质上均有一定作用,辛酸甲酯(T2)、萘乙酸钠(T7)、复硝酚钠(T5)调环酸钙(T3)等能提高叶绿素含量,增加生物量积累,提高籽棉产量,利于品质提升,其中辛酸甲酯(T2)与对照比能显著提高叶绿素含量10%以上、有利于生物量积累与分配,单株铃数增加9.15%,籽棉产量增加25.50%,提高纤维长度、整齐度、比强度、伸长率等整体效果最优。结论 在盛花期叶面喷施不同外源物质可以有效的提高叶绿素含量,成铃数、铃重增加及纤维长度,增长效果明显。辛酸甲酯能显著提高叶绿素含量、干物质积累与分配,并提高单铃重和籽棉产量,其次萘乙酸钠、复硝酚钠、调环酸钙、6-BA处理。     

不同外源物质(灌根)对烤烟根系及 烟叶养分吸收的影响

[目的]明确外源物质根系调控促进烤烟养分吸收和利用的作用机制,为进一步完善基于烤烟提质增效的外源根系调控技术提供科学依据.[方法]采用盆栽试验,设常规施肥(T1)和在常规施肥基础上添加苹果酸(T2)、生根粉(T3)、复硝酚钠与海藻酸钠混合剂(T4)、解淀粉芽孢杆菌FZB42(T5)和膨胀素(T6)6个灌根处理,同时设植烟不施肥处理(CK)用于计算肥料利用率.于团棵期、现蕾期、采收结束时分别测定烟株根、茎、叶干重及烟叶的氮、磷、钾含量,同时测定土壤速效氮、速效磷和速效钾含量.[结果]相对于T1和CK处理,T4、T5和T6处理显著提高了烤烟各生长阶段根系生长速率(P<0.05,下同),增加了根系和地上部干物质积累量,提高了烟叶对氮、磷、钾营养元素的吸收量,而各处理烟叶占地上部干物质积累的比例随着生育进程推进逐渐减小.回归分析结果显示,烤烟团棵至现蕾阶段根系干物质积累量与烟叶氮(R2=0.87)、磷(R2=0.94)、钾(R2=0.88)元素的吸收量均呈极显著正相关(P<0.01),此阶段根系生长速率的显著提高是外源物质促进烤烟叶片养分吸收和利用的关键.T4和T5处理提高团棵至现蕾阶段根系生长速率50%以上,显著增加了烟株的干物质积累量,烟叶氮素吸收量分别增加46%和66%,磷素吸收量分别增加77%和118%,钾素吸收量分别增加58%和69%.[结论]基于烤烟根系促生效果的稳定性和应用安全性,解淀粉芽孢杆菌FZB42灌根可作为玉溪红壤烟区烤烟根系调控的主要手段.     

3种芽孢杆菌菌剂对黄瓜枯萎病的防效及其作用机制初探

以含有黄瓜枯萎病病原菌(尖孢镰刀菌)的病土为材料,采用盆栽试验研究巨大芽孢杆菌B213、多粘类芽孢杆菌B207和枯草芽孢杆菌B204单独或联合施用对黄瓜枯萎病的防效,并对其作用机制进行初步分析。结果显示:3种芽孢杆菌单独或组合施用后均可有效抑制黄瓜枯萎病的发生,并显著增加黄瓜植株的生物量,且三菌剂联用双菌剂联用单菌剂施用。在黄瓜幼苗移栽后35 d,与对照组相比,三菌剂联用组黄瓜枯萎病的发病率降低了79.99%;植株干质量提高了6.92倍;植株抗性酶如苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、过氧化物酶活性分别提高了60.02%、28.90%和108.60%;根际土壤尖孢镰刀菌数量下降了2个数量级。该防病促生效果可能与这3种芽孢杆菌对病原菌的拮抗作用、溶磷能力以及吲哚乙酸、蛋白酶、几丁质酶和嗜铁素的分泌能力有关。     

甘蔗黑穗病拮抗细菌的促生长特性及其防治效果研究

【目的】筛选具有拮抗甘蔗黑穗病菌（Sporisorium scitamineum）及促进植物生长特性的细菌，为甘蔗黑穗病的生物防治提供菌株资源和参考依据。【方法】采集出现黑穗病甘蔗株的根际土壤，采用平板对峙培养法分离纯化获得拮抗菌株，通过16S rRNA序列分析明确拮抗菌株的分类地位并分析其促生长特性；采用桶栽试验，研究筛选获得的优良拮抗菌株对甘蔗黑穗病的防治效果。【结果】分离纯化获得68株细菌菌株，其中7株（G1、G10、G12、G14、G20、G21和G23）对甘蔗黑穗病菌具有抑制效果。7株菌株具有产纤维素酶、产几丁质酶、分泌吲哚乙酸（IAA）、产1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶（ACC脱氨酶）、嗜铁能力、溶解有机磷、产蛋白酶及产氢氰酸（HCN）等不同程度的促进植物生长特性，特别是3株伯克霍尔德氏菌属（Burkholderia）菌株G1、G10和G23的综合效果更好。用拮抗能力较强的菌株G1、G10、G12和G23防治甘蔗黑穗病的桶栽试验结果表明，4株拮抗菌株处理均可有效抑制黑穗病的发生，提高甘蔗的出苗率和生物量，其中以菌株G23处理的综合效果最好。【结论】分离获得7株对甘蔗黑穗病菌拮抗效果较好的菌株，均具有不同程度的促进植物生长特性，其中以菌株G23的综合效果最好，具有良好的应用前景。     

温室番茄施用菌剂的促生防病效应

以番茄、胶质类芽孢杆菌PM12和巨大芽孢杆菌HT517为有效菌的液态菌剂为试材，研究了菌剂对温室番茄的促生防病效应。盆栽试验表明，与不接菌的对照相比，单独接种HT517菌株处理、单独接种PM12菌株处理、等比接种PM12菌株和HT517菌株处理，番茄根量分别提高102.2%、57.9%、144.6%，番茄地上部生物量提高30.1%、27.6%、51.2%，促进番茄提早开花8.2、6.9、10.3 d，坐果量增加1.1、0.6、1.6穗果；植株发病率降低51.0、9.0、64.5个百分点。总体来看，2种功能菌的复合效果优于单一功能菌，并且单一接种HT517菌株效果优于单一接种PM12菌株。田间试验证明，温室番茄缓苗期冲施液态菌剂75 L/hm2效果较好。同对照相比，番茄产量提高27.10%；果实Vc、可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖含量分别提高22.36%、38.73%、12.59%和34.82%；具有显著的促生增产、改善品质的效果。     

外源物质对化学封顶棉花农艺性状及产量形成的调控效应

为了探明不同外源物质对化学封顶棉花生长及产量形成的调控效应,在田间试验条件下,以北疆大面积推广种植的‘新陆早57号’为试验材料,在化学封顶后,叶面喷施辛酸甲酯(MC)、油菜素内酯(BR)、复硝酚钠(CSN)、萘乙酸钠(NAA) 4种外源物质,设清水(Blank)对照,研究4种外源物质对化学封顶棉花农艺性状、生物量积累及产量形成的影响。结果表明,4种不同剂量的外源物质叶面喷施后,棉花各项农艺性状和产量形成指标响应具有明显的剂量效应。不同剂量外源物质在喷药后15 d、30 d均能使植株生物量提高,显著高于空白对照,且30 d时,75 m L/hm~2MC、15 m L/hm~2BR、150 m L/hm~2MC、15 m L/hm~2NAA和75 m L/hm~2CSN处理效果较好。喷施各外源物质后,各处理的单株成铃数、单铃重、衣分及增产率均高于空白处理;处理75 m L/hm~2MC、15 m L/hm~2BR、150 m L/hm~2MC和7.5 m L/hm~2CSN下,籽棉产量提高;其中75 m L/hm~2MC效果最佳,较Blank籽棉产量提高了25.88%。结果表明外源物质可在一定程度上显著提高化学封顶棉花农艺性状及产量,在本研究条件下75 m L/hm~2的辛酸甲酯处理效果最佳,15 m L/hm~2油菜素内酯、150 m L/hm~2辛酸甲酯次之。     

不同营养液处理对发菜生长及品质的影响

以促进发菜生长速度为目的,通过沙培发菜,研究了不同营养液对发菜生长和品质的影响。通过浇灌在BG11营养液基础上分别添加0.5g·L-1 MgSO4、0.5g·L-1 KH2PO4、0.5g·L-1 GABA配制的营养液及BG11(CK)共4种营养液进行处理,分析测定17种常见氨基酸含量和发菜生长速率。结果表明:培养34d后,添加Mg2+和GABA处理的发菜生长速率分别比对照提高了10.20%和42.05%;与对照相比,添加PO43-处理的发菜生长速率降低了28.54%;但添加Mg2+、PO43-和GABA处理的发菜氨基酸总含量均高于对照。由此表明,适当的人工培养条件能够促进发菜生长,改善发菜的品质。     

海洋氧化短杆菌15E产碱性蛋白酶的发酵条件

对氧化短杆菌15E菌株(Brevibacterium oxydans)产碱性蛋白酶的发酵条件进行研究,结果表明,培养基初始pH值9.0、培养温度28℃、摇床转速200.rmin-1条件下培养40 h,菌体生长最适且总酶活力达到最大;菌株在添加5 g.L-1牛肉膏、1 g.L-1葡萄糖的酪蛋白培养基中生长和产酶均达到最佳;人工海水中的K+、Ca2+和Mg2+浓度较为适合15E菌株生长和产酶,其中K+对菌株产酶起关键作用.     

接种菌根菌对栓皮栎幼苗生长的影响

[目的]研究菌根菌对栓皮栎幼苗接种的影响。[方法]选用红蜡蘑(L.l)、美味牛肝菌(B.e)、铆钉菇(G.v)、厚环乳牛肝菌(S.g)、褐环乳牛肝菌(S.l)共5种外生菌根真菌的固体培养物对栓皮栎幼苗进行土壤根际接种试验,研究接种后、未接种的栓皮栎幼苗在菌根侵染率、生长情况、养分吸收等方面的差异。[结果]3个月后取样测量,结果表明外生菌根能明显提高苗木的菌根化程度,对幼苗的生长有促进作用,提高了植株对养分N、P、K的吸收。[结论]筛选出的L.l、S.l、G.v是栓皮栎菌根化育苗的优良菌种。