芽孢杆菌1JN2产胞外多糖协助寄主植物缓解镉胁迫

笔者所在课题组前期筛选到1株芽孢杆菌,能够通过胞外分泌物吸附作用协助寄主植物缓解镉离子胁迫.为了深入研究该菌株吸附镉离子的胞外分泌物组分,构建菌株胞外多糖缺失突变体,首先通过共培养试验比较野生型及突变体菌株在镉离子处理后的生长量变化、镉离子吸附能力;其次通过温室试验评价菌株协助寄主缓解镉胁迫效果及菌株定殖量变化;最后通...     

耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究

为了探究阿氏芽孢杆菌T61缓解水稻受镉胁迫的效应,运用96孔板法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株T61的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;利用绿色荧光蛋白标记的T61,观察菌株在水稻上的定殖;利用蘸根法施加T61菌剂,观察其降低水稻籽粒镉积累的效应。结果表明：菌株T61对Cd²⁺的最大耐受浓度达到500 μmol·L^-1;在含镉液体培养基中培养24 h后,菌株T61对Cd²⁺的去除率超过50%。菌株T61可以合成植物促生性物质吲哚乙酸（6.2 μg·mL^-1）和铁载体（46.6 μmol·L^-1）,并具有溶磷能力（37.1 μg·mL^-1）。菌株T61可以在水稻根和茎上定殖。大田条件下,T61菌剂可以降低营养期水稻茎叶丙二醛含量和抗氧化酶活性,并使水稻728B和NX1B籽粒中的镉含量分别降低13.5%和11.2%。研究表明,阿氏芽孢杆菌T61是一株具有植物促生性的耐镉细菌,可以缓解某些水稻品种遭受的镉胁迫,在镉污染稻田的微生物修复方面具有一定的应用前景。     

一株耐盐芽孢杆菌的筛选及其蛋白酶的酶学特性研究

从浙江舟山的盐场中分离出了一株耐盐菌,结合生理生化实验及16S rDNA基因序列鉴定结果,表明菌株CK-1为Bacillus的未定种,其系统分类学关系与花津浦芽孢杆菌（Bacillus hwajinpoensis）种最近,命名为Bacillus sp. CK-1。经研究,该菌最适生长NaCl浓度为4%,且能在20% NaCl浓度下生长,表明其为耐盐菌。对其分泌的蛋白酶进行了表征和培养条件的优化。经研究发现,该蛋白酶在pH 8.0和45℃具有最高的蛋白酶活性,并在8%NaCl浓度下仍能保持44.9%的活性。对发酵培养基的优化结果表明,蔗糖、淀粉和麦芽糖均对蛋白酶的生产有明显的促进作用。随着发酵培养基中NaCl浓度的测试表明,该菌分泌的蛋白酶活性随着NaCl浓度的变化呈现先增大后减小的趋势,并在12%NaCl浓度时该菌分泌的蛋白酶酶活达到最高。Ca²⁺对发酵液中的蛋白酶活性具有明显的促进作用,表明其为Ca²⁺依赖蛋白酶。经优化,在含有KCl 2.0 g·L^-1、NaHCO₃ 0.06 g·L^-1、FeCl₃ 0.001 g·L^-1、NaCl 120.0 g·L^-1、CaCl₂·2H₂O 1 mmol·L^-1、麦芽糖 10 g·L^-1、tryptone 10 g·L^-1和初始pH 7.5的培养基中,于40 ℃发酵培养5 h后,Bacillus sp. CK-1所产蛋白酶具有最大的活性。     

芽孢杆菌益生菌株的筛选

选用从健康动物肠道中分离的芽孢杆菌为出发菌株,按照益生菌的特定要求,模拟体内胆盐环境(胆盐含量0.3%w/v),来监测菌株的耐受能力;测定在人工胃液、肠液环境中作用不同时间后的存活率,初步筛选能够作为益生菌的芽孢杆菌。试验结果表明,有3株芽孢杆菌分别为:B5329、B22、B544,在胆酸盐、人工胃液、人工肠液中表现出了很强的耐受能力,其中B544还具有很强的产淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶的能力。     

一株耐铅镉细菌的筛选及其生理特性

采集矿区污染土壤通过稀释平板法筛选出1株耐铅镉高的细菌。通过16Sr DNA序列生物学初步鉴定为Rhodococcus baikonurensis,编号为K7,能在Pb2+1200 mg/L和Cd2+30 mg/L培养基中生长良好,该菌可以在p H 4.0~11.0,盐浓度为1%~4%环境中生长。对铅镉不同浓度的吸附效果均在12 h时效果最佳。土壤模拟试验确定K7菌最适生长条件为p H 7,C/N为25∶1,有机肥添加量为9 g。     

耐镉蜡状芽孢杆菌SY的筛选鉴定及其培养条件优化

从沈阳张士灌区镉污染土壤中筛选出一株对镉吸附性强的耐镉细菌SY,经形态学观察、生理生化测定和16SrDNA序列分析,确定SY为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。在Cd2+初始浓度为20mg/L条件下,通过改变培养温度、培养时间、pH值、渗透压(NaCl的含量)等条件研究细菌SY吸附镉的最优生长条件。结果表明,最优条件为培养温度40℃,培养时间27h,pH值7,NaCl含量0.5%。     

耐镉芽孢杆菌对Cd2+的吸附机制

从攀枝花矿区淤泥样品中通过逐级提高Cd~(2+)浓度进行驯化,获得1株高耐镉菌株PFYN01,经16S rDNA PCR鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),最大耐Cd~(2+)浓度为3 900 mg/L。研究初始Cd~(2+)浓度、pH值、菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用扫描电镜(SEM)和傅叶里红外光谱(FTIR)探究菌株吸附机制。结果表明,PFYN01在初始Cd~(2+)浓度为75 mg/L、菌量为1.0 g/L、pH值为5.0时,对Cd~(2+)的吸附率达到34.98%;吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为1.974 mg/g。对比分析Cd~(2+)吸附前后的细胞形态和红外光谱变化,证实了"细胞成分羟基(O—H)、酰胺基(N—H)、烃基(C—H)、羧基■、羰基(—COOH)参与了Cd~(2+)与PFYN01的相互作用"的结论。PFYN01是一株对Cd~(2+)有较强吸附能力的细菌菌株,对其吸附Cd~(2+)影响因素及吸附机制研究的结果将为重金属污染微生物修复提供指导。     

一株胶质芽孢杆菌的筛选和鉴定

从河南铝土矿中分离到菌株LV1-2,将其接种到含伊利石矿粉的浸矿液中，170r／min摇床30℃培养7d，离心后测得接种LV1-2的溶液中的硅浓度比对照液中的增加110．02％，说明LV1-2对伊利石有脱硅作用．通过扫描电子显微镜、革兰氏染色、荚膜染色、鞭毛染色和芽孢染色的观察，生理生化特性的测定，以及16S rDNA序列的比对分析，菌株Lv1-2鉴定为胶质芽孢杆菌．     

2株耐镉微生物的筛选及其对镉的吸附钝化差异机制

目的]从镉污染土壤中筛选2株耐镉微生物,并对其吸附钝化特征进行初步探究。[方法]选用系列梯度含镉固体培养基,进行耐镉微生物的筛选,并通过16S rRNA基因序列比对进行初步鉴定。将2株耐镉菌在含50 mg·L~(-1)镉离子的LB液体培养基中培养,通过实时监测菌液D_(600)值、p H值及胞外聚合物的变化,明确其在镉胁迫下对镉的吸附钝化差异机制。[结果]筛选获得2株具有较强耐镉能力的菌株(ZXH21和ZXH23),在镉质量浓度为600 mg·L~(-1)的固体LB培养基上生长良好。经16S rRNA鉴定,分别为无色杆菌属(Achromobacter sp.ZXH21)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.ZXH23)。2株菌在镉质量浓度为50 mg·L~(-1)的液体培养基培养过程中,对镉离子均有一定的吸附钝化能力,2株菌对镉的去除效果相近,菌株ZXH21和菌株ZXH23对镉的最大去除率分别为36.5%和33.7%。2株菌对镉的去除机制均以胞外吸附为主,吸收为辅,但吸附率和吸收率不同。在72 h时,菌株ZXH21的吸附率和吸收率分别为25.3%和0.6%,菌株ZXH23的吸附率和吸收率分别为30.6%和0.1%,菌株ZXH21吸收率为菌株ZXH23的6倍。[结论]菌株ZXH21比菌株ZXH23有更强的耐镉生长能力及稳定的去除潜力,菌株ZXH21去除镉的主要机制是生物量的增加以及分泌可溶性多糖。菌株ZXH23去除镉的主要机制可能是表面吸附以及分泌不可溶性蛋白和不可溶性多糖。     

玉米对镉胁迫的响应及其耐镉机制研究进展

近年来,土壤重金属污染已成为严重的环境问题,对作物生产、粮食安全和人类健康构成巨大威胁。镉(Cd)由于在环境中具有潜在的毒性和高流动性,使其成为重金属中毒性最大、分布最广泛的污染物之一。玉米作为我国和世界上主要的农作物,具有生物量大,叶片、茎秆Cd富集能力高,其向籽粒转运能力较低的特点,是比较理想的Cd污染土壤修复植物。玉米生长会受到Cd胁迫浓度、胁迫时期及环境条件的影响,且品种间存在差异,不同品种对Cd毒害的耐受性不同。本文在介绍玉米对Cd吸收、转运方式及其在不同器官分布的基础上,着重阐述了Cd对玉米生长发育和对水分代谢、矿质养分代谢、光合作用和呼吸作用等主要代谢过程的影响;并从耐逆性和避逆性两方面探讨了玉米对Cd的耐受机制。结合已有研究发现,现阶段主要以不同玉米品种对Cd胁迫的生理生化响应及其耐Cd差异比较研究为主,对其存在差异的生理、尤其分子机制还缺乏深入研究;同时,对玉米Cd耐受性评价标准不一致,是以生长受到影响的程度还是以器官中镉含量作为品种对镉耐受性的判断标准还有待于商榷。未来这些问题的解决将为利用生物技术手段培育适合不同Cd污染区域的玉米品种,实现玉米产业的可持续发展奠定基础。     

益生枯草芽胞杆菌HDRaBS1缓解蛋鸡热应激效果

选取868只280日龄产蛋率相近海兰褐蛋鸡,随机分为高温组(33℃)、益生菌组(枯草芽胞杆菌+33℃)、室温组(26℃),试验期为20 d,研究益生枯草芽胞杆菌HDRa BS1缓解动物热应激的可行性及其机制。结果发现,与高温组相比,益生菌组在全期产蛋率、平均日采食量、平均蛋质量方面分别提高了2.60%(P0.05)、2.91%(P0.05)和0.96%(P0.05),但没有达到室温组水平,且在腹泻率、蛋破损率方面均有降低;血清内毒素、IL-1水平分别降低了37.41%(P0.05)和20.98%(P0.05),IL-10含量提高了41.05%(P0.05);益生菌显著上调盲肠紧密连接基因occludin、ZO-1和JAM-A mRNA的表达(P0.05),上调肠黏膜修复基因EGF mRNA的表达(P0.05),显著提高肠绒毛高度,而隐窝深度之间无显著差异(P0.05)。因此,添加枯草芽胞杆菌HDRa BS1能有效缓解蛋鸡热应激症状。     

Pb2+、Cd2+复合胁迫对桑树光合作用的影响

目的土壤重金属污染日益严重,重金属对植物的影响备受关注。目前,研究多限于重金属单一胁迫对植物的影响,但土壤重金属污染存在形式并不是只有一种重金属,而是由多种重金属复合而成,研究重金属单一胁迫与复合胁迫对植物生长及光合作用的影响与差异很有必要。方法本研究以桑树幼苗为实验材料,通过添加不同质量分数的Pb2+和Cd2+进行桑树幼苗土培实验,分析单一胁迫与复合胁迫对桑树幼苗生长指标、光合色素含量和光合作用指标的影响与差异。结果Pb2+单一胁迫降低了桑树叶绿素含量和类胡萝卜素含量,Cd2+单一胁迫对叶绿素含量是“低促高抑”,对类胡萝卜素而是随Cd2+含量的增加抑制作用增强。复合胁迫对桑树光合色素含量起到抑制作用,且程度强于单一胁迫。桑树叶片的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(P_nmax)、暗呼吸速率(R_d)及表观量子效率(φ)均受到重金属胁迫的抑制作用,且随含量增大,抑制作用增强。单一胁迫和复合胁迫对桑树叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)以及蒸腾速率(T_r)均起到抑制作用,从而显著地限制了桑树的生长。结论重金属单一胁迫及复合胁迫对桑树幼苗的生长指标、光合色素含量以及光合作用均有抑制作用,且重金属含量越高,桑树幼苗受到的抑制作用越强,复合胁迫对桑树幼苗的抑制作用存在协同效应,毒害程度强于单一胁迫;在重金属胁迫条件下,桑树表现出了较强的耐重金属性。      

纳豆芽胞杆菌KX株纳豆激酶基因的克隆及序列分析

设计引物进行PCR反应,从纳豆芽孢杆菌基因组DNA中扩增和克隆纳豆激酶基因.序列分析表明,所克隆的纳豆激酶基因序列全长1 473 bp,其中阅读框架1 143 bp,阅读框架以GTG为起始密码子,编码包括信号肽、前导肽、成熟肽在内的381个氨基酸;表达产物为前纳豆激酶原,其中N端29个氨基酸组成信号肽,随后的77个氨基酸组成前导肽,最后的275个氨基酸组成成熟肽.     

镉处理对大豆生物量及镉分布状况的影响

通过对红壤和河潮土2种土壤的加Cd^2＋盆栽试验，研究了添加不同外源Cd^2＋（0．00，0．25，0．50，2．50，5．00，10．0，20．0mg／kg）对大豆生长发育及镉分布状况的影响．结果表明，（1）2种土壤加Cd^2＋处理，对大豆株高具有抑制作用，河潮土加Cd^2＋处理，大豆生物产量及籽粒产量均以添加0．25mg／kg时最高，添加Cd^2＋≥0．50mg／kg时则表现为抑制作用；红壤加Cd^2＋处理，对大豆生物产量有抑制作用，但添加0．25mg／kg时可促进籽粒的发育．（2）红壤加Cd^2＋处理对大豆营养生长及生殖生长的胁迫作用大于添加相同Cd^2＋处理的河潮土，红壤添加Cd^2＋2．50mg／kg时，大豆株高、生物产量及荚果数等均显著低于对照，而河潮土加Cd^2＋量则为10．0mg／kg，表明红壤对镉污染的环境容量比河潮土低．（3）大豆幼苗期根部Cd^2＋含量高于地上部，而Cd^2＋积累量则受生物产量的影响．在Cd^2＋添加量相同的条件下，河潮土大豆地上部生物产量高于红壤，地上部Cd^2＋积累量及转运率也高于红壤，河潮土Cd^2＋的转运率为50．3％～80．4％，红壤则为45．5％～66．0％．大豆吸收转运到地上部的Cd^2＋主要分布在茎和叶中，荚壳和籽粒中相对较少，大豆地上部各器官中Cd^2＋含量的高低依次为茎、叶、荚壳、籽粒．     

枯草芽孢杆菌BA015对无乳链球菌的拮抗作用及其物质分析

为了从微生态防控的角度寻找水生动物无乳链球菌Streptococcus agalactiae病的防治方法,以21株芽孢杆菌Baciclus作为来源菌株,采用双层平板点种法筛选出19株对无乳链球菌有拮抗作用的菌株,经琼脂平板扩散抑菌试验获得一株对无乳链球菌有较强抑制作用的菌株BA015,并对该菌株进行了进一步研究。结果表明:经生理生化及16S rDNA序列分析确定其为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis;BA015去菌体发酵液(CFS)的80%饱和硫酸铵沉淀物抑菌活性最强,抑菌圈直径达(22.8±1.9)mm;特性分析显示,其与茚三酮水溶液反应呈红色,且对高温、酸碱、蛋白酶、有机溶剂、紫外线均不敏感,符合脂肽类物质的特性;经凝胶柱层析后抑菌最强组分的最小抑菌浓度(MIC)为3.2μg/mL;MALDI-TOF-MS分析显示,其脂肽含有伊枯菌素(Iturin)、杆菌霉素(Bacillomycin)、表面活性素(Surfactin)、芬荠素(Fengycin)等。研究表明,枯草芽孢杆菌BA015及其去菌体发酵液对鱼类无乳链球菌病的防治存在潜在应用价值。     

枯草芽孢杆菌BA015对无乳链球菌的拮抗作用及其物质分析

为了从微生态防控的角度寻找水生动物无乳链球菌Streptococcus agalactiae病的防治方法,以21株芽孢杆菌Baciclus作为来源菌株,采用双层平板点种法筛选出19株对无乳链球菌有拮抗作用的菌株,经琼脂平板扩散抑菌试验获得一株对无乳链球菌有较强抑制作用的菌株BA015,并对该菌株进行了进一步研究。结果表明:经生理生化及16S rDNA序列分析确定其为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis;BA015去菌体发酵液(CFS)的80%饱和硫酸铵沉淀物抑菌活性最强,抑菌圈直径达(22.8±1.9)mm;特性分析显示,其与茚三酮水溶液反应呈红色,且对高温、酸碱、蛋白酶、有机溶剂、紫外线均不敏感,符合脂肽类物质的特性;经凝胶柱层析后抑菌最强组分的最小抑菌浓度(MIC)为3.2μg/mL;MALDI-TOF-MS分析显示,其脂肽含有伊枯菌素(Iturin)、杆菌霉素(Bacillomycin)、表面活性素(Surfactin)、芬荠素(Fengycin)等。研究表明,枯草芽孢杆菌BA015及其去菌体发酵液对鱼类无乳链球菌病的防治存在潜在应用价值。     

枯草芽孢杆菌BA015对无乳链球菌的拮抗作用及其物质分析

为了从微生态防控的角度寻找水生动物无乳链球菌Streptococcus agalactiae病的防治方法,以21株芽孢杆菌Baciclus作为来源菌株,采用双层平板点种法筛选出19株对无乳链球菌有拮抗作用的菌株,经琼脂平板扩散抑菌试验获得一株对无乳链球菌有较强抑制作用的菌株BA015,并对该菌株进行了进一步研究.结果表...     

外生菌根真菌Paxillus involutus吸收Cd2+及H2O2对Cd2+内流的调控作用

目的本文研究了外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd2+的吸收作用以及H₂O₂对Cd2+内流的调控作用。方法以Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU为研究材料,利用50 μmol/L CdCl₂对材料进行24 h处理,应用非损伤微测技术测定菌丝的Cd2+和Ca2+离子流。结果结果显示,Cd2+处理后,MAJ和NAU菌丝的Cd2+内流增强,同时也显著促进了Ca2+的内流。Ca2+通道抑制剂(Verapamil、GdCl₃、TEA)处理后,Cd2+和Ca2+内流强度均明显减弱,表明Cd2+是通过钙通透性离子通道(CaPCs)进入菌丝细胞的。Cd2+处理促进了Cd2+和Ca2+的内流,很可能是Cd2+激活了菌丝质膜的CaPCs。Ca2+和Cd2+的竞争性实验结果显示,高浓度的Ca2+抑制菌株MAJ和NAU的Cd2+内流;反过来,测试液中Cd2+浓度的提高也明显降低了Ca2+的内流强度,这证明Ca2+和Cd2+是竞争性地通过CaPCs进入菌丝细胞的。此外还发现,H₂O₂(1.0 mmol/L)能增强菌丝的Cd2+和Ca2+内流,而ROS清除剂DMTU却显著抑制了菌株对Ca2+和Cd2+的吸收,表明H₂O₂在调控菌丝细胞CaPCs介导Cd2+内流的过程中具有重要作用。结论 综上,外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd2+具有富集作用并且可以通过H₂O₂激活CaPCs促进Cd2+内流。      

枯草芽孢杆菌BAB-1脂肽类化合物的分离及稳定性分析

枯草芽孢杆菌菌株BAB-1是一株高效防治番茄灰霉病的生防细菌。通过盐酸沉淀、甲醇萃取的方法,从该菌株的发酵上清液中提取出一种脂肽类化合物。该物质能够显著抑制番茄灰霉菌菌丝生长及分生孢子的萌发,孢子萌发抑制率为83.02%。抑菌谱试验表明该物质对多种植物病原真菌具有明显的抑制作用。此外,该抑菌物质对热稳定,能耐受较广的pH范围,对多种蛋白酶不敏感,在几种常用有机溶剂中保持抑菌活性基本不变。结果表明枯草芽孢杆菌菌株BAB-1产生的脂肽类物质性质稳定,具有较强的抑菌作用。