三株鞘氨醇杆菌细胞鞘脂类组分的分析

[目的]对比分析三株鞘氨醇杆菌菌种的鞘脂类组分,检出对该属分类学鉴定有指示意义的鞘脂类组分.[方法]用有机溶剂法提取鞘氨醇杆菌细胞鞘脂类,并通过薄层层析对鞘脂类组分进行测定.[结果]菌株Sphingobacterium daejeonense,Sphingobacterium mizutaii,Sphingobacterium shayense均含有五种鞘脂类组分,分别为1-肌糖磷脂酰神经酰胺(CerPI-1)、2-肌糖磷脂酰神经酰胺(CerPI-2)、2-磷酸乙醇胺神经酰胺(CerPE-2)和两个未知鞘脂类.其中占优势组分为2-磷酸乙醇胺神经酰胺(CerPE-2).[结论]这一结果揭示3种类型鞘脂类组分(CerPI-2、CerPI-1、CerPE-2)是鞘氨醇杆菌属共有的特征,这三类鞘脂类组分可用于鞘氨醇杆菌属的分类学鉴定.     

高效聚磷鞘氨醇杆菌XF-5的分离与鉴定

采用寡营养与长时间培养方法,从活性污泥与土壤样品中分离筛选到7株高效聚磷菌。以菌株的除磷率为考察指标,确定其中的XF-5为高效聚磷菌株。对其培养条件进行优化,并进行了生理生化特性的检测与系统发育分析。16SrRNA基因序列的分析结果显示,XF-5与鞘氨醇杆菌属的菌种同源性达99%,结合生长特点与生理生化特性,初步确定该菌株为鞘氨醇杆菌(No-vosphingobiumsp.)。当合成废水中总磷质量浓度为10.0mg/L时,将菌株XF-5在28℃、pH值为6.5的条件下培养24h,除磷率可达80%以上。该菌株在污水除磷与水体富营养化的防治方面,有潜在的应用前景。     

鞘氨醇单胞菌对土壤中溴氨酸降解作用的研究

采用室内培养方法，研究了溴氨酸降解菌株——鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp．)N1对土壤中溴氨酸的降解作用。结果表明，N1对土壤中溴氨酸的降解行为遵循二级反应动力学方程；高浓度的溴氨酸对N1菌有抑制作用；增大接种量能加快溴氨酸在土壤中的降解速率；N1菌株在土壤中降解溴氨酸的最适温度是30℃，最适pH是7．0；高温和偏碱性环境都会使N1菌株对溴氨酸的降解产生抑制作用。     

海藻酸钠固定化鞘氨醇单胞菌对养殖海水COD的降解

直接用纯种菌体在适当条件下培养得到菌体,消除了生物菌体混入杂菌的影响。通过正交试验得出海藻酸钠固定化鞘氨醇单细胞小球对COD降解的最佳条件;讨论了时间、温度、pH值、降解剂用量、摇床摇速几个单因素对海藻酸钠固定化鞘氨醇单胞菌小球降解COD的影响;通过比较可以得出在降解COD的过程中,微生物只有借助某一载体才能表现出其最佳降解活性,微生物包埋法具有操作简单,效果明显,污染少,成本低等优点。     

一株降解五氯苯酚的鞘氨醇单胞菌的分离鉴定与降解特性

从生产五氯苯酚(PCP)的化工厂土壤中,分离并驯化筛选出1株能降解PCP的菌株,经过生理生化与16SrDNA序列鉴定,初步确认为鞘氨醇单胞菌属.菌株降解PCP试验表明,该菌株在30℃、pH值8.0的条件下能较好地降解PCP,添加少量葡萄糖与吐温可提高降解效率,并且对金属离子有不同的反应.     

鞘氨醇单胞菌株XJ对农药的降解效能

以筛选对有机磷、氨基甲酸酯和除虫菊酯3类农药具有降解作用,能对农药污染进行生物修复的菌株为目标,对采自广州市郊区的鞘氨醇单胞菌 Sphingomonas sp.菌株XJ,经富集培养法提高其对农药的降解效能后,用气相色谱检测了该菌株对目标农药的降解率.结果显示该菌株对5种农药的降解率分别为克百威55.58%、异丙威62.74%、辛硫磷77.55%、毒死蜱56.59%和氯氰菊酯81.8%.表明该菌株有很强的逆境生长潜能,对有机磷、氨基甲酸酯和除虫菊酯等3类农药具有不同的降解效能,是一株具有开发价值的细菌.     

重离子诱变鞘氨醇单胞菌选育毒死蜱高效降解菌株及应用

从青藏高原牦牛粪中分离出1株可降解毒死蜱的细菌,经形态和16SrDNA序列分析,鉴定其为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)细菌。对其进行重离子诱变并筛选出菌株Sph-25-T1,该菌株对100mg.L-1毒死蜱的72h降解率达98.44%,比出发菌株提高27.37%。对Sph-25-T1进行传代培养,第5代时其对毒死蜱的降解率依然保持在90%以上。以喷洒毒死蜱1周后的不同土壤浸出液或蔬菜叶片做培养基时,Sph-25-T1对毒死蜱的降解率达到29.68%～78.40%。     

双向电泳技术在植物应答非生物胁迫蛋白质组学研究中的应用

介绍了双向电泳技术（2-DE）的基本概况及其在植物应答非生物胁迫蛋白质组学研究中的应用,并对今后的发展进行了展望。     

鞘氨醇单胞菌在生物降解方面的研究进展

随着环境污染问题日益严重,人类试图寻求一种经济有效地治理环境污染的策略.微生物因为分布广泛并具有降解各种环境污染物的能力而成为生物修复的最佳选择.其中鞘氨醇单胞菌因为具有较强的降解能力而成为近年来国内外广泛关注的一个细菌属.从鞘氨醇单胞菌特殊的代谢机制、多样的降解基因和高活性的降解酶等方面,综述了其研究现状和在生物降解的理论和应用方面的研究进展.     

鞘氨醇单胞菌在生物降解方面的研究进展

随着环境污染问题日益严重,人类试图寻求一种经济有效地治理环境污染的策略.微生物因为分布广泛并具有降解各种环境污染物的能力而成为生物修复的最佳选择.其中鞘氨醇单胞菌因为具有较强的降解能力而成为近年来国内外广泛关注的一个细菌属.从鞘氨醇单胞菌特殊的代谢机制、多样的降解基因和高活性的降解酶等方面,综述了其研究现状和在生物降解...     

亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响

为研究外源亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响,采用营养液培养试验,通过不同浓度(0、10、20、30、40 mg·L~(-1))的Cd2+胁迫处理,探明Cd2+对杞柳的半抑制浓度;研究在半抑制浓度下施用外源亚精胺(0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L~(-1))对镉胁迫的缓解效应。结果表明:镉胁迫对杞柳的半抑制浓度为24.50 mg·L~(-1);施用外源亚精胺可以有效缓解镉胁迫对杞柳生长的抑制作用,外源亚精胺处理相对生长率较对照增加44.97%～102.76%,过氧化氢含量下降54.08%～67.39%;其中0.4 mmol·L~(-1)亚精胺处理下相对生长率、根系节点数、连接数、分叉数的增长幅度均为最高,分别增加102.76%、50.33%、25.20%和25.42%,其总蛋白含量上升43.43%,产生超氧阴离子活力单位与过氧化氢含量分别下降46.35%和67.39%。研究表明,喷施亚精胺能有效缓解杞柳幼苗镉胁迫,其最佳施用浓度为0.4 mmol·L~(-1)。     

生物炭添加下枯草芽孢杆菌应对镉胁迫的分子机制

为了探究生物炭添加前后枯草芽孢杆菌应对镉胁迫的分子机制,本研究基于转录组测序,对比分析了枯草芽孢杆菌在4种体系（正常体系、镉胁迫体系、生物炭体系、生物炭-镉胁迫体系）中的基因表达差异。结果表明：在镉胁迫压力下,枯草芽孢杆菌共产生1 932个差异表达基因,其中上调基因967个,下调基因965个。枯草芽孢杆菌的代谢活性受到明显抑制,但是其鞭毛组装和细菌趋化性通路明显增强,离子转运和阳离子跨膜转运蛋白功能条目的基因表达也呈现上调,说明枯草芽孢杆菌通过上调细胞运动及离子转运相关基因的表达来规避镉毒性压力。相比于镉胁迫体系,在生物炭-镉胁迫体系中,细菌共产生1 541个差异表达基因,其中上调基因691个,下调基因850个。生物炭的存在增强了枯草芽孢杆菌生物过程、细胞组分和分子功能基因的表达,枯草芽孢杆菌物质和能源代谢相关通路的基因表达均呈现上调,并且细菌体内镉抗性基因czcD、cadA和膜功能相关差异基因的表达也以上调为主,说明生物炭可以缓解镉胁迫对枯草芽孢杆菌的毒性效应,并可刺激枯草芽孢杆菌的金属抗性能力。     

镉胁迫对姬松茸菌丝生理指标与镉吸收的影响

为了比较镉胁迫对不同姬松茸菌株(J1、J77)菌丝生长与镉吸收的影响,通过室内培育试验,设立0～75 mg·kg-1的不同镉胁迫浓度梯度,测定其对姬松茸菌丝生理指标与镉含量的影响。结果显示,不同镉浓度胁迫处理对J77和J1菌丝抗氧化系统的影响各异。当镉浓度为5 mg·L~(-1)时,J1与J77菌丝SOD酶活性分别增加121.5%、157.5%;当镉浓度高于5 mg·L~(-1)时,两个菌株菌丝SOD酶活性均开始降低。在10～75 mg·L~(-1)中高镉浓度胁迫范围,J77、J1菌丝的POD酶活性分别减少92.7%、95.3%。在5～50 mg·L~(-1)镉浓度胁迫范围,J77、J1菌丝的CAT酶活性分别减少40.9%、60.4%,随着镉胁迫浓度增加,J1的镉毒害更为严重。在0～2 mg·L~(-1)镉浓度范围内,J1与J77菌丝的APX酶活性分别增加7.9、13倍,两菌株相差近5倍,J77菌丝APX酶活性反应大于J1菌丝。不同浓度镉胁迫处理条件下(0～75 mg·L~(-1)),J1菌丝丙二醛(MDA)显示了较大幅度的提升,氧化程度比较剧烈,而J77在整个过程则提升幅度较缓,氧化应激程度相对较低。当镉胁迫浓度为10 mg·L~(-1)时,J1菌丝MDA含量比对照高1.6倍并达到最大值;当镉浓度为15mg·L~(-1)时,J77菌丝MDA含量比对照高60%并达到最大值,J1、J77的MDA最大值相差近1倍,J1菌丝细胞膜过氧化反应比J77更为强烈。在0～75 mg·L~(-1)浓度范围内,J77与J1菌丝中镉含量的浓度均随着外源镉含量的提高而增加。当镉浓度在2.5～50 mg·L~(-1)范围内,J1、J77菌丝镉含量分别增长了17.2、19.1倍;但就镉吸收累积量而言,J1菌丝比J77菌丝镉含量高近2.3倍;J77不仅对高镉胁迫的耐受程度高于J1,而且J77抵制镉吸收能力高于J1。结果表明,姬松茸J1和J77菌丝SOD、POD、CAT、APX酶活性及MDA含量随镉含量变化均表现为"低促高抑"的现象,J77菌丝镉含量低于J1,J77具有抵制镉吸收的潜力。     

镉胁迫下富铁有机肥对芒草生长及镉富集的影响

为了探究镉胁迫下富铁有机肥对芒草生长及镉富集的影响,通过盆栽试验,设置CK（不施肥）、ZCK（施加普通有机肥）和Z2、Z3（施加不同浓度富铁有机肥）处理。结果表明：与CK相比,所有施肥处理均促进了芒草生长,改善了土壤理化性质,抑制了芒草富集重金属,且其中Z2、Z3比ZCK对芒草生长的效果更好。相对于ZCK,Z3的芒草干质量显著增加了131.80%,Z2的芒草根长显著增加了54.22%。此外,Z2地上部的镉含量相比于ZCK显著降低了49.86%,Z3地下部的镉含量相比于CK显著降低了58.94%。研究表明,施加富铁有机肥相对于普通有机肥更能有效促进芒草生长并抑制芒草对镉的富集,该肥料具有对轻度镉污染土壤进行边修复边生产的应用潜力。     

褪黑素对镉胁迫下紫苏根系特征的影响

为揭示根系在褪黑素缓解植物镉胁迫效应中的作用,利用水培实验探讨了外源褪黑素对不同浓度镉处理(0、2、10 mg·kg^-1)下紫苏(Perilla frutescens)生长、根系形态及解剖结构、镉及相关必需元素含量等的影响。结果显示:镉处理显著抑制了紫苏地上部生长,未造成紫苏根系生物量显著改变,但根系形态和解剖结构发生显著变化,长度变短、直径变粗、表面积减小、中柱变粗、皮层占横切面的比例降低;低浓度镉处理的紫苏在添加外源褪黑素后,地上部生物量显著提高,根系镉含量和累积量、镉转运系数以及地上部镉含量和累积量显著下降,同时根系长度变长、中柱变细、皮层占比增加,根系中锌和铁的含量显著增加;高浓度镉处理的紫苏在添加外源褪黑素后,镉转运系数和地上部累积量显著降低,根系中锌含量显著增加,但地上部生物量没有增加。研究表明,外源褪黑素可以通过改变紫苏根系形态和解剖结构,同时增加锌和铁元素吸收,降低根系对镉的吸收以及向地上部位的转运,进而缓解镉胁迫对紫苏生长的抑制作用,但缓解作用因紫苏受镉胁迫程度不同而有所差异。     

镉胁迫下大薸生长的变化及镉积累、分布特征

为探究镉胁迫对大薸（Pistia stratiotes）生长的影响及其体内镉积累与分布特征,用不同镉浓度（0、10、25、50、75、100 μmol·L^-1）的营养液处理大薸18 d,测定植株生物量、生长形态及其体内镉含量,并分析叶片中镉的亚细胞分布和化学形态。结果表明：随着镉浓度的增加,大薸生物量、冠径、叶片数、分株数和镉富集系数均呈降低趋势,地上部镉含量和镉转移系数呈上升趋势,地下部镉含量、总镉含量、单株富集量呈先上升后降低的趋势。在各处理下,大薸地下部镉含量均大于地上部。当镉浓度>10 μmol·L^-1时,大薸叶片细胞壁组分镉的占比最大（42.61%~46.91%）,其次是细胞器组分（27.04%~39.72%）和可溶性组分（17.68%~26.06%）。细胞壁和可溶性组分镉的占比随着镉浓度的增加呈上升趋势,细胞器组分则呈下降趋势。大薸叶片中镉主要以醋酸提取态为主（35.00%~59.06%）,其次是氯化钠提取态（16.72%~26.45%）和水提取态（7.77%~33.22%）。研究表明：大薸通过根系固持、细胞壁固定和液泡区室化避免严重镉胁迫损伤,通过醋酸提取态贮藏降低镉毒性和移动性;10~100 μmol·L^-1镉处理18 d后,大薸可维持较高的镉富集量和较低的生物量,在进行镉污染水体生态修复的同时避免因其快速生长而引起水体二次污染。     

桢楠幼树生长及抗性生理对镉胁迫的响应

【目的】研究土壤重金属Cd对珍稀树种桢楠(Phoebe zhennan)幼树生长和生理特性的影响,分析桢楠对Cd的耐受性。【方法】以3.5年生桢楠幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,试验共设置6个Cd处理,施Cd量分别为0,10,20,30,40,50 mg/kg,将每个处理的施Cd量以CdCl_2形式分5次施入,待处理结束后测定植株的生长及抗性生理指标。【结果】(1)Cd胁迫下桢楠幼树叶缘出现枯萎现象,且随着Cd胁迫的加重其叶缘枯萎面积逐渐增大,顶芽萌发展开时间推迟,株高净生长量、地径净生长量、顶芽长、春梢长均呈下降趋势。(2)随着Cd含量的增加,H_2O_2和MDA含量总体呈增加趋势,SOD、POD和CAT活性呈先升后降趋势。(3)随着Cd含量的增加,脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量呈增加趋势,可溶性蛋白质(SP)含量在Cd含量为30 mg/kg时增至最大,此后随Cd胁迫程度的进一步加重有所降低。(4)随着Cd含量的增加,植株春季萌芽中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)含量无显著变化,但二者比值(IAA/CTK)在Cd含量为50 mg/kg时显著高于CK;赤霉素(GA_3)含量呈下降趋势。(5)随着Cd含量的增加,桢楠幼树地上部和地下部Cd含量均显著增大,可知桢楠幼树对Cd的富集量与施Cd量呈正相关,但Cd转移效率较低,在同一施Cd水平下,桢楠幼树地下部Cd含量均明显高于地上部。【结论】Cd胁迫会明显抑制桢楠幼树的生长,干扰其生理过程,且当施Cd量≥20 mg/kg时,Cd对桢楠的影响尤为突出,说明桢楠对Cd的耐受性较弱,并且富集Cd的主要部位是植株根系,因此桢楠不适宜在Cd污染严重的地段种植并用于土壤修复。     

镉胁迫下巨桉幼树的生长、养分含量变化及镉富集特性

【目的】探讨Cd胁迫对巨桉幼树生长和营养元素吸收的影响及巨桉对Cd的富集特征。【方法】2018年5-9月,以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽试验,设置5个Cd含量处理,即0 mg/kg（CK）、12.5 mg/kg（T1）、25 mg/kg（T2）、50 mg/kg（T3）、100 mg/kg（T4）,10月测定各处理植株的株高、地径并收获全株,测定各器官（吸收根、运输根、主干、枝条、叶）的生物量以及氮、磷、钾、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数以及不同处理Cd转运系数。【结果】（1）随着Cd含量的增加,巨桉幼树株高、地径净生长量均呈下降趋势,且T2～T4处理与CK差异达到显著水平;各处理总生物量与CK之间均无显著差异。（2）随着Cd含量的增加,巨桉幼树各组织器官内N、P、K元素含量总体呈降低趋势。（3）随着Cd含量的增加,植株各器官中Cd含量总体均呈增加趋势,且在同一Cd处理水平下,各器官Cd含量由大到小的顺序为吸收根＞运输根＞主干＞枝条＞叶。（4）随着Cd含量的增加,吸收根的Cd富集系数总体呈增加趋势,运输根的Cd富集系数呈先增加后降低的趋势,主干、枝条和叶的Cd富集系数无明显变化规律。随着Cd含量的增加,Cd转运系数呈下降趋势。【结论】巨桉幼树对Cd的转运能力有限,但其生长迅速,即使在高含量Cd胁迫下生长并未受到明显抑制,说明巨桉幼树对Cd有较强的适应性,因此可以初步确定巨桉为重金属Cd污染地区土壤修复树种。     

硒与丛枝菌根真菌对镉胁迫下人参菜生长及品质的影响

采用盆栽试验,通过土壤中添加硒(Se)和接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF),研究镉(Cd)胁迫下人参菜生长、品质、矿质元素及Cd、Se积累的变化规律。结果表明:Cd胁迫抑制了人参菜生长,降低了其品质,Cd在人参菜内大量积累。单独施Se、单独接菌和Se菌交互处理提高了人参菜的株高、茎粗、根长、植株分支数及生物量。维生素C、总黄酮、总酚含量显著增加,人参菜品质得到改善。人参菜中钙(Ca)、铜(Cu)和锌(Zn)含量增加,但镁(Mg)、铁(Fe)未受影响。单独施Se、单独接菌和Se菌交互处理降低了人参菜根系对Cd的吸收,抑制了Cd向地上部的转运,叶片中Cd含量较Cd处理分别降低了41.94%、70.50%和72.28%。综合来看,土壤施Se和接菌均能促进Cd胁迫下人参菜的生长,提高其品质,降低其可食用部位中Cd含量,尤以Se菌交互处理效果最佳。     

镉胁迫对10种鸢尾属植物生长及镉积累特征的影响

为研究鸢尾属植物对镉吸收特征的差异及鸢尾植物超微结构在镉胁迫下的变化,进行了10个鸢尾品种的盆栽试验研究,并分析了不同品种鸢尾在镉含量20 mg·kg-1下镉积累差异及4个品种鸢尾超微结构情况.结果 表明:(1)玉蝉花(Iris ensata Thunb.)的根系镉富集系数和植株镉积累总量最高,分别为1.02 μg·μg-1和60.6 μg.镉胁迫对株高、叶宽和叶片数有轻微抑制作用,而对地上及根系物质量有较强的抑制作用.其中,地上部鲜重和生物量的减少率分别为20.14％和15.60％,根系鲜重和生物量的减少率分别为12.54％和7.67％,由于物质量受镉胁迫影响较小,故适用于镉污染地区的修复植物.(2)蝴蝶花(Iris tectorum)根系富集系数和镉积累总量均较高,分别为0.14 μg.μg-1和19.01 μg;其叶宽和株高分别增加了2.47％和5.84％,其生长受到一定的促进作用,表明其具有很强的镉适应性,可用于作为镉污染地区的替代种植植物.(3)黄菖蒲(Iris pseudacorus)、守夜者(Iris night ruler)和胜利者(Iris nelson)镉积累总量较低,分别为17.62、15.90和11.80 μg,同时生长受到的影响较小,可用于镉污染地区的园林植物种植.(4)其他品种镉积累量极低,生长受到的抑制作用大,不适宜在镉污染地区种植.(5)镉胁迫可导致鸢尾属植物细胞变形、质壁分离,线粒体结构破碎、溶解,叶绿体肿胀、片层结构紊乱或溶解,而细胞核形态变化不明显.研究结果为鸢尾属植物改良重金属土壤提供了科学依据,同时为重金属污染地区的园林应用提供参考.