红豆草根瘤菌的耐盐和共生性状改造

本实验以042B 的 DNA 转化 ROG31细胞,在以0.2 mol/L NaCl 为选择标记的YMA 培养基上,获得37个耐盐的菌落,纯化后又经30代的转管移植,有8株转化子获得了稳定的耐盐性,再将这8株转化子回接红豆草植株,得到1株耐0.4 mol/L NaCl 和固氮能力较好的红豆草根瘤菌 ROt6。供体菌042B 和转化子 ROt1和 ROt6在0.3 mol/L NaCl 培养基中生长时,细胞内积累大量谷氨酸。     

刺槐、紫穗槐、黄檀根瘤菌抗逆性的初步研究

对30株分离自四川省凉山州的刺槐、紫穗槐、黄檀根瘤菌进行了耐酸碱、耐盐、耐高温或低温的抗逆性研究.结果表明,该区的刺槐、紫穗槐、黄檀根瘤菌具有很强的耐酸碱性,所有菌株都能耐受pH值5～12的环境,76.7%的菌株在pH值4～12的环境中仍有活力.耐盐性普遍较差,有86.7%的菌株不能在1%的NaCl平板上生长,13.3%的菌株能在4%的NaCl平板上生长.黄檀根瘤菌耐盐性一般强于刺槐和紫穗槐根瘤菌.对温度的适应范围较宽,对温度的耐受性上表现出较大的多样性,有17.6%的菌株在4～60℃均能生长,黄檀、紫穗槐根瘤菌耐60℃高温和4～10℃低温的能力均强于刺槐根瘤菌.供试根瘤菌对温度的抗性主要受宿主植物的影响,在一定程度上还受海拔高度和土壤类型的影响.筛选到抗逆性强的优良菌株是:黄檀根瘤菌Spar18、Spar19,紫穗槐根瘤菌Spar28、Spar29,刺槐根瘤菌Spar8.     

川西高寒山区野生药用黄芪根瘤菌的遗传多样性

【目的】揭示川西高寒山区(四川甘孜藏族自治州和阿坝藏族羌族自治州)野生药用黄芪根瘤菌的遗传多样性,为优质菌株筛选提供依据。【方法】从该地区10种野生药用黄芪植物根瘤中分离纯化根瘤菌,用BOXAIR、16S r DNA-RFLP及PCA(Principal Component Analysis)分析药用黄芪根瘤菌的遗传多样性;通过16S rRNA基因序列同源性确定菌株的系统发育地位;测定菌株的耐盐性、初始pH生长范围及生长温度范围分析药用黄芪根瘤菌的抗逆性。【结果】从7个县11个采样点采集到的10种药用黄芪植物的根瘤中共分离纯化出35株根瘤菌。BOXAIR-PCR分析表明,在84. 6%的相似性水平处,供试菌株聚成了6个遗传群; 16S r DNA PCR-RFLP分析结果显示,除SCAU549、SCAU568和SCAU596单独成群外,其余菌株聚成了4个遗传群(相似系数83%);BOXAIR-PCR药用黄芪根瘤菌16S r DNA Simpson遗传多样性指数D=0. 916。35个菌株分别属于Rhizobium (20/35株)、Ochrobactrum(3/35株)、Rhizobium-Agrobacterium(12/35株) 3个系统发育分支。生理性状测定试验表明,27/35的菌株能在4～45℃的温度范围下生长,8/35的菌株能在10～37℃的范围生长,所有菌株经60℃处理10 min,28℃仍能正常生长; 28/35的菌株能在pH 4～10的培养基上生长,5/35的菌株能在pH 4～8的培养基上生长,而SCAU533、SCAU536仅能在pH6～8的范围内正常生长。除12/35的菌株不能在1%Na Cl的YMA培养基上生长外,18/35菌株能在2%～7%Na Cl的YMA培养基上生长,而SCAU542、SCAU543、SCAU544、SCAU545和SCAU546等5个菌株能在8%Na Cl的培养基上生长。【结论】川西高寒山区野生药用黄芪根瘤菌具有丰富的遗传多样性。多数菌株对高盐、高温、低温及酸碱环境有较强的耐受能力。     

快生型大豆根瘤菌的耐盐机制和结瘤性状

1983年,我们自天津及新疆盐碱地分离了14株快生型大豆根瘤菌,一般都能耐0.3—0.4MNaCl,其中 RT19菌株为轻度嗜盐细菌,在无盐的 YM 培养液中生长缓慢,但在含有0.3MNaCl 的 YM 培养液中生长迅速,而且在0.6MNaCl 条件下仍可生长。该茵还可在酸性(pH5.0)和碱性(pH10.5)条件下生长,表现出较强的抗逆性。从美国引进的 USDA191等11株快生型大豆根瘤菌也能在0.3—0.4MNaCl 条件下生长。将这些菌株在夏播大豆112-2-4作结瘤试验,发现除 USDA191外,其他快生型大豆根瘤菌的结瘤和固氮能力一般较差。天津快生型大豆根瘤菌也有类似现象,但其中 RT14菌株表现出较高的固氮酶活性。USDA191能在13个不同的大豆品种结瘤,表明该菌具有广谱性。在0.2MNaCl 条件下,USDA191菌株细胞内的谷氯酸含量急剧上升,以平衡培养基的渗透性。而且,它的耐盐性与培养基所含的氨基酸有关。     

川西高原野生斜茎黄芪根瘤菌的遗传多样性

[目的]分离纯化川西高原地区(四川甘孜藏族自治州)野生斜茎黄芪根瘤菌,揭示其遗传多样性。[方法]采用纯培养法从该地区原生野生斜茎黄芪植物根瘤中分离纯化根瘤菌;通过BOX-PCR、16S rDNA-RFLP及PCA(Principal Component Analysis)来分析斜茎黄芪根瘤菌的遗传多样性;通过测定菌株的耐盐性、初始pH生长范围及生长温度范围来分析斜茎黄芪根瘤菌的抗逆性。[结果]从5个县8个采样点采集的斜茎黄芪根瘤中,分离纯化出30株根瘤菌。在相似系数分别为83%和82.4%的水平上,30个菌株在16S rDNA PCR-RFLP和BOX-PCR分析中各自聚成3和6个遗传群。斜茎黄芪根瘤菌16S rDNA Simpson遗传多样性指数D=0.954。16S rDNA序列同源性序列分析表明,30个菌株分别属于Rhizobium(11/30 strains),Ochrobactrum(9/30 strains),Me.sorhizobium(1/30 strains)和Rhizobium-Agrobacterium(9/30 strains)。生理性状测定试验表明,在2%NaCl的YMA培养基上,30个供试菌株均能正常生长。进一步测定实验结果显示,除9/30的菌株只能耐受2%NaCl外,其他菌株中能最大耐受4%,6%,7%NaCl的分别占7/30,9/30,5/30(SCAU409,SCAU415,SCAU423,SCAU433,SCAU434);在全部供试菌株中,除6/30的菌株只能在pH4～10的培养基上生长外,其余24/30的菌株均能在pH4～11的培养基上生长;20/30的菌株能在4～50℃的恒温条件下生长,所有菌株能在4～37℃和在60℃(处理10 min后置28℃)条件下生长。[结论]川西高原地区(四川甘孜藏族自治州)野生斜茎黄芪根瘤菌具有丰富的遗传多样性。大多数菌株对高盐、高温、低温及过酸过碱环境均具有很强的耐受能力。这是首次对川西高寒山区野生斜茎黄芪根瘤菌遗传多样性进行的研究。     

不同地理环境下野豌豆根瘤菌的遗传多样性与共生进化研究

【目的】研究西北部分地区不同地理环境下,野豌豆根瘤菌的遗传多样性及其共生进化间的关系。【方法】采用16S rDNA PCR-RFLP与16S rDNA全序列分析技术,对分离自陕西秦岭北麓红河谷、陕西南部汉中、甘肃沙漠绿洲带永昌混山窑、甘肃中部永登红城和新疆乌鲁木齐的5个不同地理环境(分别记做A、B、C、D、和E)的42株野豌豆根瘤菌,进行了遗传多样性和系统发育分析。【结果】测试根瘤菌共有6种基因型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ),基因型Ⅰ根瘤菌在各个地理环境采样点均有分布,并且A地点分布的所有菌株均属于该基因型,基因型Ⅱ菌株分布于D和E采样地点,基因型Ⅲ菌株分布于B、C和D采样地点,基因型Ⅳ分布于E地点,基因型Ⅴ和Ⅵ测试菌株均分布于D地点。由16S rDNA全序列分析可知,基因型Ⅰ根瘤菌的代表菌株CCNWSX0050和基因型Ⅳ根瘤菌的代表菌株CCNWGS0055分别与Rhzobium leguminosarum的相似性为99.8%和99.7%;基因型Ⅲ根瘤菌的代表菌株CC-NWGS0062与Sinorhizobium meliloti的相似性为100.0%。【结论】中国西北地区野豌豆根瘤菌在分类学上属于Rhizobium leguminosarum根瘤菌和S.meliloti根瘤菌,野豌豆-根瘤菌的共生关系在不同地理环境中表现出差异性。     

紫穗槐根瘤菌抗逆性的初步研究

紫穗槐(Amorpha fruticosaL.)是广泛分布于我国平原地区、具有较强抗逆性和较高应用价值的落叶灌木.本文对2009年于内蒙古巴彦淖尔市临河区(即河套平原)采集的紫穗槐根瘤菌株进行了耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围和抗生素的抗性初步研究.结果表明:供试菌种可以在7％ NaCl的YMA培养基缓慢生长;在pH5～12的范围内能够生长;在60℃下处理10min后,仍有活性;菌株对不同的抗生素表现出不同的抗性.本实验证明了紫穗槐根瘤菌有较强的抗盐碱性和抗高温的能力.     

硒对小麦生理功能的影响之研究进展

为获得能够使紫花苜蓿在酸性土壤中高效结瘤的耐酸根瘤菌,该研究从酸性土(pH5.2)上生长的紫花苜蓿根瘤中分离到若干菌株,利用根瘤菌对酸的适应性耐受反应筛选到六株能够在pH4.8的固体培养基上稳定生长的菌株,并检测了这六株菌的结瘤特征、不同酸度下的生长曲线和平均代时。结果表明,六株根瘤菌均能使紫花苜蓿植株结瘤,使其具有较多的结瘤数(≥10个/株)和较高的结瘤率(66.67%～100%);不同酸度下,六株根瘤菌呈现不同的生长特性,酸显著降低根瘤菌的生长速率,使其生长延滞期增长,对数生长期出现滞后,稳定期到达延迟,酸性条件下各根瘤菌的平均代时均较中性条件下的长,环境pH越低,菌株平均代时越长。然而,在低pH条件下,耐酸根瘤菌在其耐受酸度范围内经过延长的延滞期后仍然能够较快地生长。     

金沙江干热河谷区山蚂蝗属根瘤菌抗逆性研究

[目的]研究金沙江于热河谷山蚂蝗属根瘤菌的抗逆性,为优良菌株的选育提供种质资源。[方法]对34株分离自金沙江干热河谷区的山蚂蝗根瘤菌进行了耐酸碱、耐盐、耐高温或低温的抗逆性试验研究。[结果]结果表明,供试菌株的耐酸碱性较强,全部供试菌株能在pH值5．0～11．0、64．7％的菌株能在pH值4．0～12．0的YMA培养基上生长;多数菌株耐盐性弱,70．6％的菌株不能在浓度1％NaCl的YMA培养基上生长,只有29．4％的菌株能耐浓度3％-5％的NaCl环境;对温度的适应范围较宽,32．4％的菌株在4℃下表现为有活力,70．6％的菌株在10℃下能生长,37℃或60℃热激处理30min后,分别有94．3％、44．1％的菌株仍有活力,有17．6％的菌株在4～60℃均能生长,表现出极强的抗低温和抗热性。[结论]筛选到抗盐、抗酸碱、抗低温和高温性能均较强的优良菌株4株：Sdr28、Sdr32、Sdr33、Sdr34。     

黑木耳耐高pH值菌株的筛选

将不同来源的8个黑木耳菌株在自然pH的培养基上培养,观察菌丝的生长速度、生长形态和菌落边缘的整齐度等,再结合菌株的生长状态和菌株的不同来源筛选出4个菌株,分别是A1、A2、A5和A7。将其置于9个不同pH值的培养基上培养,综合比较日平均生长速度,筛选出在高pH环境下生长较快、长势较旺、抗杂菌能力强的目标菌株A7。还就Vc是否影响黑木耳的耐高pH性质进行对比试验。以A2为研究对象,在4个不同pH环境下对比研究发现,Vc对菌株的耐高pH有一定的作用,对其在强碱性环境下的生长有一定的促进作用。     

薄荷中内生真菌的筛选和初步研究

[目的]从薄荷中筛选出能产生活性物质的内生真菌。[方法]采用组织分离法从薄荷中分离出3株不同的内生真菌P-1、P-2、P-3,对其进行不同pH值梯度培养,运用滤纸片法和对峙培养法,研究它们的抗菌活性。[结果]3株内生真菌在pH值6.5~7.5出现生长最高峰,在pH值4.0~8.5都可以生长,酸碱适应性很强,其中P-3的适应性最强。P-1和P-2对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都有较强的抑制能力,而P-3只对大肠杆菌有很微弱的抑制能力。3株内生真菌对苹果锈病病原菌、苹果白粉病病原菌、苹果落叶病病原菌都有抑制作用,其中P-1的抑制能力较强。[结论]该研究获得了具有抗菌活性的内生真菌。     

人工湿地中细菌污水处理能力的初步研究

[目的]在人工湿地中筛选出一些具有潜在应用价值的细菌种类。[方法]于春、夏两季共从北京地区的人工湿地中分离并纯化出菌落形态有较大差异的细菌26株。通过测定这26株细菌对生活污水中的有机物、总氮、总磷的去除能力,筛选出一些具有良好应用前景的菌株。[结果]26株细菌中有9株细菌具有较好的有机物去除能力(去除率大于30%),其中对有机物去除能力最强的细菌为X7,去除率达64.62%;有9株细菌具有较好的总氮去除能力,其中X25和X26细菌除氮能力最强,去除率均达90%以上;仅有X7细菌具有较好的总磷去除能力,去除率为32.25%。[结论]夏季生长的细菌去除总氮的能力更强,细菌对总氮的去除效果随时间延长而增加。     

广西主栽中高温平菇耐硒能力比较及生物富硒条件初步优化

[目的]筛选高耐硒平菇品种,初步优化高耐硒平菇菌丝液体富硒条件,为研发出高效安全的富硒功能食用菌产品提供科学依据.[方法]将不同比例Na2SeO3添加到培养基中,通过比较固体培养基上13株中高温平菇菌落直径大小、菌丝长势强弱并结合液体深层发酵试验,筛选出高耐硒平菇品种;通过单因子试验初步优化高耐硒平菇品种的Na2SeO3浓度、初始pH、接种量、装液量条件.[结果]供试的13株平菇菌株中以江都302对Na2SeO3的耐受系数最小,仅为0.40.单因素试验结果显示,江都302菌株在160 r/min摇床转速、28℃培养7d条件下最适的Na2SeO3添加量为5~15 mg/L、初始pH为5.0~7.0,接种量5%~15%、装液量80~120 mL.[结论]不同平菇菌株对Na2SeO3的耐受力差异明显,以江都302号菌株的耐硒能力最强.培养基Na2SeO3浓度、初始pH、接种量、装液量对平菇菌丝生物富硒能力影响较大,在试验组合中,江都302菌株在Na2SeO3浓度10 mg/L、初始pH 6.0、接种量10%、装液量100 mL/250 mL时菌体含硒量最高.     

自然发酵酸菜中乳酸菌的分离鉴定及其生理特性研究

[目的]探讨自然发酵酸菜中乳酸菌的生理特性。[方法]从自然发酵的酸菜中分离出19株菌株,从中筛选出了4株产酸能力较强的菌株对其进行鉴定并对其生理特性进行研究。[结果]4株产酸能力较强的乳酸菌经鉴定分别为Lactobacillus plantnmm、Lactobaci Uusbrevis、Lactobacillus conllinocides和Lactobacillus curuatus。培养基初始pH值对菌株的影响较大,适于菌株生长的pH值在6—8。其中pH值对菌株C和D的影响最大,pH值低于4的条件下基本不能生长。菌株A产酸较快,以5％接种量接种,发酵24h后pH值即可达到3．7左右,其耐酸性较好,DH值4左右仍有较高的OD值,但受培养基中盐浓度影响最明显,在盐浓度0～4％时OD值迅速下降。菌株D的耐盐性最好,盐浓度在8％左右仍能生长。[结论J该研究为泡菜的品质研究和产业化发展奠定了基础。     

利用PCR-RFLP方法鉴别黄曲霉毒素产毒菌株

【目的】开发一种精准度高、灵敏性好、简便快捷的鉴别黄曲霉毒素产毒菌株的方法,为粮食储藏中黄曲霉毒素污染提供早期预警,为食品工业的质量安全控制提供技术保障,为黄曲霉毒素污染的生物防治提供无毒微生物来源。【方法】利用生物信息学方法分别以黄曲霉（Aspergillus flavus）、寄生曲霉（Aspergillus parasitieus）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、酱油曲霉（Aspergillus sojae）的黄曲霉毒素合成基因簇中的关键调控基因aflR及其启动子序列为研究对象,采用PCR-RFLP方法对黄曲霉毒素可能产生菌株进行鉴别分析研究;为进一步验证PCR-RFLP方法对产毒菌株区分结果,利用大豆培养基对上述菌株进行发酵培养,并利用HPLC方法测定了菌株产毒能力。【结果】生物信息学分析结果表明黄曲霉毒素可能产生菌株的aflR高度同源, 但启动子和结构基因的部分碱基出现了规律性变异,并导致了限制性酶切图谱中的NheⅠ、PvuⅡ和HincⅡ等限制性酶切位点的改变;通过提取各菌株基因组DNA,PCR扩增得到aflR和启动子序列片段,测序得知片段长度分别为798 bp和 515bp;PCR-RFLP鉴定结果表明产生黄曲霉毒素菌株的aflR启动子片段经NheⅠ酶切后得到176 bp和339 bp 2个片段,不产毒菌株无该限制性酶切位点;试验进一步对黄曲霉菌和寄生曲霉菌aflR结构基因的分析发现,利用HincⅡ分别处理黄曲霉和寄生曲霉的aflR的结构基因,可以分别得到3个片段（387、250和161 bp）和2个片段（548、250 bp）;利用PvuⅡ分别处理黄曲霉和寄生曲霉的aflR结构基因,可以分别得到2个片段（652、146 bp）和3个片段（413、239和146 bp）;产毒试验表明,米曲霉菌和酱油曲霉菌不产生黄曲霉毒素,PCR-RFLP分析表明不产毒的黄曲霉菌的确丧失了产生黄曲霉毒素的能力;产生黄曲霉毒素各曲霉菌株之间产毒能力差异显著,不但产生的黄曲霉毒素总量高低相差几十倍,其产生的黄曲霉毒素组分也不尽相同。【结论】本研究阐明了在可能产生黄曲霉毒素关键基因aflR序列中存在的差异,通过PCR-RFLP方法快速鉴别黄曲霉菌株产毒与否,并且对黄曲霉和寄生曲霉两种曲霉进行了区分。黄曲霉毒素产生菌株鉴定方法的开发,将为粮油食品安全检测和质量控制,粮食食品生产过程的质量安全控制与监测提供基于分子水平的新型技术。     

水稻萌发期和幼苗期耐低温指标体系构建及综合评价

为探究水稻品种间耐低温性鉴定方法,以8个水稻品种和3个自育品系为材料,以种子萌发和幼苗生长指标的相对值作为耐低温性评价指标,在主成分分析的基础上,利用模糊数学中的隶属函数法对11个水稻品种进行耐低温性综合评价,16个鉴定指标中筛选出5个主成分,其中发芽势、发芽率、发芽指数、株高、根干重、根表面积和根体积可作为水稻品种耐低温性的鉴定指标。加权隶属函数法评价出11个水稻材料耐低温性强弱顺序,聚类分析结果将11个水稻材料耐低温性聚为3类,第Ⅰ类耐低温性较强,第Ⅱ类耐低温性中等,第Ⅲ类耐低温性最弱。结果为水稻材料耐低温性评价方法和这11个水稻品种的生产应用提供一定的依据。     

大庆盐渍土壤pH值的空间异质性

选取大庆市盐碱地的退化草场为研究对象,选取不同植被样地,测其表层土壤pH值,根据克立格法的原理,依据已知点的数据(pH值)绘制各样地土壤pH值空间分布图,结果表明:在种草恢复地区(A区),植被生长繁茂,碱斑明显且集中,碱斑周围生长的草本植物密集,生长状况良好;在荒废草场地区(B区),草本植物密疏错落分布,生长不均匀,且生长状况不好,碱斑面积较大,可能是由于植被已被破坏、地势等原因,土壤及土壤母质中所含的可溶性盐类,在强烈的地表蒸发作用下,通过土壤毛管,在水分的携带下,于地表和上层土体中不断累积,致使pH值偏高;在人为耕种地区(C区),耕地上只有少数作物,大部分土地裸露,蒸发量大,造成次生盐碱化,盐渍化较前两者严重且带状曲折不规则,部分农作物已经死亡。     

耐消化道逆环境双歧杆菌优良菌株的筛选

为筛选耐消化道逆环境的优良双歧杆菌菌株，以来源于母乳婴儿粪便、未断奶仔猪粪便、市售双歧杆菌制剂和本实验室保存的双歧杆菌为出发菌株，采用改良MRS液体培养基，模拟人体胃肠道逆环境，对其耐消化道逆环境特性进行了研究。通过耐酸（pH3的PBS）、耐胆汁酸盐（质量浓度1～20mg／mL）试验对初筛得到的14株菌株进行复筛，得6株菌株，它们在pH3条件下作用120min后存活率均〉93％，活菌数均〉100cfu／mL；在含5mg／mL牛胆酸钠的改良MRS液体培养基中作用24h后活菌数仍〉10^6cfu／mL，除J12和B03外，其他4株在含20mg／mL牛胆酸钠的改良MRS液体培养基中作用24h仍有活菌被检出（活菌数〉100cfu／mL）。在此基础上，采用胃蛋白酶和胰蛋白酶模拟胃肠液得3株耐消化道酶菌株A03、A04和L-1，在含5mg／mL胃蛋白酶的PBS培养基（pH3）作用120min后其活菌数均高达约100cfu／mL，而在含10mg／mL胰蛋白酶的改良MRS液体培养基作用24h后，其活菌数均高达约10^9cfu／mL；这2种消化道酶对其几乎没有抑制作用。研究结果表明，双歧杆菌A03、A04和L-1菌株耐受消化道逆环境的能力最好，可用做微生态制剂菌株。     

传统酸面团中优势乳酸菌的分离及性能研究

以自然发酵的传统酸面团为研究对象,对其中的优势乳酸菌进行分离及鉴定,并评价其产酸性能。结果表明:共筛选到7株乳酸菌,经形态学及16S rDNA序列分析鉴定为面包乳杆菌1株、短乳杆菌1株、植物乳杆菌3株、白面粉乳杆菌2株;供试乳酸菌的产酸能力具有菌种及菌株特异性,其中植物乳杆菌L2-2产酸能力最强,37℃发酵24 h发酵液pH值可达3.81。