生物脱氮除硫(S2-)菌株的分离和特征

采用选择性无机培养基从土壤中富集和分离筛选出一株既能脱氮又能除硫(S2-)的菌种(暂定名T 39)。研究结果表明,该菌种可以在以硫化物(S2-)作能源,以碳酸氢盐作碳源,以硝酸盐作氮源的无机培养基中生长;在培养基中添加少量酵母浸出膏可促进生长;其菌落圆形、湿润、浅黄;其细胞杆状,革兰氏染色阴性,无芽孢,单极生鞭毛,兼厌气,中温性,生长最适起始pH 6.5~7.5,最适温度25~30℃。该菌株16S rDNA序列与多株施氏假单胞菌(P seud om onas stutzeri)16S rDNA序列的同源性达到99%以上。     

一株溶磷细菌的分离、鉴定及其溶磷特性研究

从作物根际土壤样品中筛选到一株溶 P 能力强的菌株 GJT-1,结合生理生化指标和16S rDNA 序列分析鉴定其为假单胞菌(Pseudomonas sp.).菌株 GJT-1 对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁有一定的溶解能力,28℃培养到第 3 天对磷酸三钙液体培养基的溶 P 量可达 224.51 mg/L.该菌对开阳磷矿粉和宜昌磷矿粉的溶 P 量分别为 194.25 mg/L 和 120.59 mg/L.通过扫描电镜观察到接种活菌处理的磷矿粉表面凹凸且有黏性物质附着,表明菌株 GJT-1 可利用磷矿粉.     

山西矿区复垦土壤中解磷细菌的筛选及鉴定

【目的】矿区复垦土壤贫瘠、 有效磷含量低。解磷细菌能够将有机磷和难溶性无机磷转化为可溶性磷,促进植物对磷素的利用。因此筛选和鉴定具有解磷能力的菌株,可为解决矿区生态恢复使用的微生物肥料提供菌种资源。【方法】采用平板分离法初筛菌株,得到D/d1.5的菌株,然后以磷酸钙为磷源,通过液体发酵试验复筛菌株,挑选出解磷率高于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)As1.223的菌株。以磷矿粉和卵磷脂为磷源,液体发酵试验测定菌株的解磷能力及磷酸酶活性。进行菌株的生长试验以测定菌株温度适宜性、 耐盐性及耐酸碱性。通过形态学、 基因序列分析及脂肪酸组成分析综合进行菌株鉴定。 菌落形态观察用营养琼脂平板培养基培养;菌体形态即细胞形态及其大小采用扫描电镜观察;基因序列分析采用16S rDNA序列测定,基因在线比对采用EzTaxon数据库;使用美国MIDI公司的Sherolock全自动细菌鉴定系统对菌株进行脂肪酸组成分析。【结果】利用无机磷和有机磷平板培养基,从山西省矿区复垦区土壤样品中筛选出19株解磷微生物,其中D/d1.5的有7株。在以磷酸钙为磷源的液体培养试验中,4株菌的解磷率高于巨大芽孢杆菌As1.223,解磷率为7.89%～12.61%,最高的为菌株Y14。4株菌对磷矿粉的解磷率为0.81%～1.21%,最高的为菌株Y14。在以卵磷脂为磷源的液体培养试验中,4株菌的解磷率与酸性磷酸酶活性分别为1.79%～3.07%和24.3～28.4U/L,均高于巨大芽孢杆菌As1.223; 碱性磷酸酶活性为11.9～50.2U/L;菌株Y14的解磷率与磷酸酶活性均最高。4株菌均有较强的环境适应能力,以Y14的适应性最强。H22、 Y11和Y34与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)同源性在99%以上,Y14与泛菌属(Pantoea sp.)有99.79%的同源性; H22、 Y11和Y34的细胞脂肪酸组成特征峰与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)相一致,Y14与泛菌属(Pantoea sp.)相一致;H22、 Y11和Y34被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),Y14为泛菌属(Pantoea sp.)。【结论】分离、 筛选到4株高效解磷菌,对于磷酸钙和卵磷脂的解磷率均高于巨大芽孢杆菌As1.223。4株菌分别隶属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和泛菌属(Pantoea sp.)。菌株Y14无机磷与有机磷平板的D/d值分别为3.28与1.59,降解磷酸钙、 磷矿粉、 卵磷脂的解磷率分别为12.61%、 1.21%、 3.07%,酸性与碱性磷酸酶活性分别为28.4 U/L和50.2 U/L,均为4株菌里最高的,且环境适应能力最强,生长温度为20～60℃,能耐受pH 4～11的酸碱梯度和2%～7%的盐分梯度,Y14被鉴定为泛菌属(Pantoea sp.)。4株菌均具有良好的解磷能力及较强的环境适应能力,可望进一步研发成为微生物肥料生产菌种。综合D/d值、 解磷率、 磷酸酶活性和生长试验,本试验最终确定适合山西矿区复垦农田推广的高效解磷菌菌株为Y14。     

结晶纤维素降解细菌的筛选、分离与鉴定

采用以结晶纤维素（Avicel）为唯一碳源的平板活性筛选法,从60份森林腐殖土、腐术样品中分离得到2株在pH5．0、37℃条件下高效降解结晶纤维素的细菌菌株GXN152和GXN153。以菌株的总DNA基因为模板,用细菌的16S rRNA基因的通用引物扩增得到菌株GXN152和GXN153的16S rRNA基因序列。测序分析表明菌株GXN152的16S rRNA基因序列和洋葱假单胞菌（Burkholderia cepacia）菌株CNR22的16S rRNA基因序列的同源性最高,具有98％的同源性,生理生化特性检测表明菌株GXN152具有洋葱假单胞菌的鉴别特征,将结晶纤维素降解菌GXN152鉴定为洋葱假单胞菌。菌株GXN153的16S rRNA基因序列和类芽孢杆菌（Paenibacillus favisporus）菌株GMP01的16S rRNA基因序列的同源性最高,具有99％的同源性,生理生化特性检测表明菌株GXN153具有类芽孢杆菌的鉴别特征,将纤维素降解菌GXN153鉴定为类芽孢杆菌。     

弹性蛋白酶基因(PAE)的克隆及在毕赤酵母中的表达

以1株产弹性蛋白酶的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)基因组DNA为模板,经PCR扩增得到的铜绿假单胞菌弹性蛋白酶(P.acruginosa elastase,PAE)基因,与GenBank中的序列对比发现同源性为99%.成功地构建了重组表达载体pPIC3.5K/PAE,莺组质粒Sac Ⅰ线性化后转化毕赤酵母(Pichia pastoris)菌株KM71中,通过PCR和表型鉴定表明,PAE基因已经整合到毕赤酵母染色体上.经大量筛选获得48株含高拷贝的重组毕赤酵母转化子.在甲醇诱导下,经过毕赤酵母高密度发酵进行PAE的表达,经SDS-PAGE分析.结果表明,在培养基上清中含有一明显特异性蛋白条带,大小为34kD.活性检测结果,酶活为1 060 U/mL,是出发菌株的26倍.     

两株抗铜细菌的筛选、鉴定及对碳酸铜的溶解作用

本研究从长期受铜污染的铜矿废弃地土壤中分离得到两株对重金属铜具有较强抗性的菌株F16a和Fw17a。对菌株形态、生理生化特性及其16S rDNA系统进化进行分析,将F16a鉴定为肠杆菌属(Enterobacter),Fw17a鉴定为假单胞菌属(Pseudomona)。F16a和Fw17a对氨苄青霉素、头孢他啶均有抗性;此外,Fw17a还对氯霉素、四环素及低浓度的卡那霉素具有抗性。在有氮培养基(含500 mg/L CuCO3)液体培养48 h后,F16a使培养基上清液中铜浓度增加了300%左右;相反,Fw17a使培养基上清液中铜浓度降低了60%左右。     

一株蒽降解菌的分离筛选及降解特性初析

多环芳烃(PAHs)是土壤中最常见的典型持久性有机污染物,蒽作为其典型代表,常被用作降解PAHs的模型化合物和检测PAHs污染的指示物。采集北京郊区受污染土样,通过驯化和富集,分离出185株具有蒽降解潜力的菌株,采用高效液相色谱法定量测定菌株的蒽降解效率,筛选获得一株可高效降解蒽的菌株R4004-2。经菌落形态观察、16SrRNA和gyrB基因系统发育分析、基因组框架图ANI、DDH和dDDH值分析,确定R4004-2为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。菌株R4004-2以蒽为唯一碳源,对蒽的降解率可达82.3%,在肉汤培养基中的生长速度最快。在蒽含量为0.25mg/kg的污染土壤中,施氏假单胞菌R4004-2可以有效定殖,具有修复污染土壤的潜力。基于转录组以及代谢组结果,施氏假单胞菌R4004-2通过双加氧酶进行对蒽的第一步氧化,后续分别通过蒽醌的氧化以及1-羟基-2-萘甲酸酯的分解两个途径完成对蒽的降解,初步解析了其降解机制。     

水稻根际耐镉细菌碳源代谢功能分析

为探明前期分离得到的3株水稻根际耐镉细菌碳源代谢特性,在进行生理生化鉴定的基础上,采用BIOLOG ECO微平板法,分析了3株细菌(菌株A、菌株B和菌株C)的碳源代谢功能。生理生化试验结果表明,3株菌均属于革兰氏阴性细菌,且均具有极生鞭毛,菌株C的生理生化鉴定为铜绿假单胞菌,菌株A与菌株B为假单胞菌属的其他种,结果与之前的分子生物学鉴定结果一致。BIOLOG分析结果表明,3株菌株在培养72 h的AWCD(平均颜色变化率)均接近最大值,在培养24 h时的AWCD存在显著差异,这种差异主要体现在对氨基酸的利用上。在对提供的31种单一碳源利用上,3株菌对N-乙酰-D-葡萄糖胺、L-精氨酸、L-天冬酰胺、甲叉丁二酸、腐胺、4-羟基苯甲酸、丙酮酸甲酯、吐温-40和吐温-80的利用率均较高,且对L-精氨酸、甲叉丁二酸、丙酮酸甲酯的利用率存在显著差异。本研究结果对深入了解耐镉菌株增殖所需要的碳源以及将来优化耐镉细菌最适培养基提供了理论依据,也为构建相应的基因工程菌提供了微生物资源。     

产荧光假单胞菌分离鉴定及其质粒DNA复制区的克隆

从国内多个地区的65份土样中分离纯化了产荧光假单胞菌株146株,其中菌株DSC3和DKXC1含有质粒,细胞形态,菌落特征的观察和检测证明DKXC1菌株为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida),以其为出发菌株,克隆了该菌质粒DNA复制子1.7kb片段,序列分析结果表明该DNA片段由3个ORF组成,分别编码311、130、115个氨基酸;它与已知的Pf-E.coli穿梭质粒pUCP19的复制区同源性只有49%,该复制子DNA序列已在GenBank登记,登记号为AF273219,这是国内分离克隆的第一个Pseudomonas质粒DNA复制子,以此复制子构建了4.7kb的E.coli-Pf穿梭载体pYQSPE,该质粒在荧光假单胞菌P303中能够稳定复制和遗传。     

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅰ.一株具有乳化石油能力的细菌分离鉴定

以江汉原油为唯一碳源,经过BH培养基富集培养,以血平板从不同石油污染土壤中分离纯化获得多株细菌.通过测定这些细菌对柴油的乳化程度,发现菌株X13-1具有较强乳化能力,其1 h、24 h的乳化率分别为80%和75%,明显高于文献报道.此外,该菌在以石蜡为唯一碳源的BH培养基中生长较好,说明其具有较强的分解石油的能力.经Biolog细菌自动鉴定仪鉴定,同时进一步通过PCR扩增获得该菌的16SrDNA,并测序.对其16S rDNA分析表明,该菌株与GenBank中的醋酸钙不动杆菌同源性为97%,确定该菌可能为醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus）.     

甲磺隆降解菌FLDA的分离鉴定及其降解特性研究

从生产甲磺隆的农药厂内采取污泥，经驯化富集后筛选到一株能高效降解甲磺隆的细菌FLDA，根据表型特征、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析，将FLDA初步鉴定为假单胞菌（Pseudomonas sp）。该菌能在含甲磺隆（30mgL^-1）的基础盐液体培养基中降解甲磺隆，5d降解率达72．6％，该菌降解甲磺隆的最适pH为7．0，最适温度为30℃，该菌降解甲磺隆的速率和起始接种量呈正相关。酶的定域实验表明，该菌中甲磺隆水解酶为胞内酶。FLDA投加土壤，可提高土壤中甲磺隆的降解速率。     

玉米丛枝菌根真菌根外菌丝表面定殖细菌解磷功能鉴定

【目的】在田间原位条件下研究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌根外菌丝表面有无解磷细菌定殖,并对存在的解磷细菌的种类进行鉴定,对其活化有机磷的能力进行检测,从而为更好地认识菌丝际土壤有机磷的周转和磷的生物地球化学循环过程提供依据。【方法】利用河北省曲周县中国农业大学实验站的玉米长期定位试验,采用田间埋膜方式从玉米根系周围收集AM真菌的根外菌丝,用蒙金娜有机磷固体培养基筛选菌丝表面具有矿化植酸钙能力的细菌,对筛选出的细菌进行分离、 培养,然后提取细菌DNA,通过16S rDNA测序分析来确定解磷细菌的种类。分离鉴定的菌株先用蒙金娜有机磷固体培养基通过测定菌落直径(d)及溶磷圈直径(D)初步鉴定其活化植酸钙的能力,再用无菌的蒙金娜有机磷液体培养基确定每株解磷细菌矿化植酸磷的能力,并对溶液的pH进行测定,每个菌株重复3次。最后采用两室隔网根盒将分离纯化的解磷细菌回接至AM真菌根外菌丝,鉴定回接成功率,确定分离出的解磷细菌能否成功定殖于菌丝表面。【结果】从AM真菌根外菌丝表面分离得到了29株具有活化有机磷能力的细菌,分属于芽胞杆菌、 假单胞菌、 沙雷氏菌、 葡萄球菌和肠杆菌5个不同的属。通过有机磷液体培养进一步检测这些菌株活化植酸磷的能力,发现它们对植酸磷的矿化率为1.9%~21.9%。其中假单胞菌属细菌的解磷能力相对较强,对植酸磷的矿化率达14%以上,液体培养基的pH值下降2~4个单位。将分离纯化的细菌回接至两室隔网根盒的菌丝室,培养30 d后,从菌丝表面再次检测到除假单胞菌属外的芽胞杆菌属(Bacillus)、 沙雷氏菌属(Serratia)、 葡萄球菌属(Staphylococcus)和肠杆菌属(Enterobacter)细菌,另外还检测到贪铜菌属(Cupriavidus)细菌。【结论】在田间原位条件下,与玉米共生的AM真菌的根外菌丝表面有多种解磷细菌定殖,它们活化有机磷能力存在差异,其中以假单胞菌属细菌的解磷能力相对较强。     

黄河三角洲贝壳堤放线菌多样性及抑菌活性

研究旨在揭示黄河三角洲贝壳堤放线菌多样性,以便从中寻找新的具有生物防治功能的微生物资源。采用3种分离培养基,利用稀释平板涂布法对贝壳堤土壤样品进行分离;通过形态特征、生理生化实验及16S rDNA基因测序对放线菌进行了分类鉴定。结果表明分离到的174株放线菌分属于10个科,13个属,其中链霉菌属(42%)和拟诺卡氏菌(11%)为优势菌属。16S rDNA基因分析表明,61%的菌株与已知菌的相似性都在99%以下,其中菌株BK-17的16S rDNA序列与同源性最近的菌株相似率仅为95.2%。以2株细菌和5株植物病原真菌作为指示菌,进行了抑菌活性测定,有94株至少对1种指示菌有抑菌作用,有8株对7种指示菌都有很强的拮抗作用。以上研究结果表明黄河三角洲贝壳堤土壤中存在丰富的放线菌资源,存在很多潜在的新菌种和活性菌株,有进一步研究和开发的价值。     

生物接触氧化法处理印染废水工艺细菌分析

以广东新会市德发废水处理厂为全对厌氧池和曝气池段细菌进行了分析,共分离出２７株菌株,分别属于４个属,其中芽胞杆菌和假单胞菌为优势菌株,约占总鉴定菌数的６０％。     

乙草胺降解菌筛选及其初步鉴定

乙草胺是农业生产中用量较大的除草剂之一,长期频繁大量使用在农田土壤和水体中形成积累,影响到土壤肥力和环境生态安全。筛选到乙草胺降解菌36株,实验室纯培养条件下,72 h对初始浓度50 mg/L乙草胺的降解达到0.43%~37.98%。16S rDNA基因分析比对结果显示,筛选到的34株降解菌在系统发育地位上分别属于假单胞菌(Pseudomonas)、无色杆菌(Achromobacter)、芽孢杆菌(Bacillus)、微杆菌(Microbacterium)、Parapusillimonas、短杆菌(Brevibacterium)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、苯基杆菌(Phenylobacterium)8个属。菌株203-08和204-05与已知菌株16S rDNA最大相似性低于97%,系统发育地位尚不确定。     

4株红螺菌科细菌的拮抗作用及其影响因素

对4株红螺菌(荚膜红假单胞菌PSB-2、球形红假单胞菌PSB-3、胶质红假单胞菌H1和沼泽红假单胞菌H10)的去细胞上清液(CFS)抑制水产养殖病原菌的作用进行研究,并探讨养殖水体环境对红螺菌拮抗作用的影响.结果表明,4株红螺菌在细胞生长稳定期后能有效分泌拮抗物质,其去细胞上清液(CFS)对20多株水产养殖病原菌均有抑制作用.从抑菌活性看,荚膜红假单胞菌的抑菌活性强于其他菌株:荚膜红假单胞菌对水产养殖病原菌的最低抑菌浓度(MIC)为8～64 AU/mL,而其他红螺菌株多为4～16 AU/mL.在养殖水体的生态因子中,水体pH、NH4 -N与NO2--N对红螺菌代谢产物的抑菌活性影响较大,pH7～9,NH4 -N低于5 mg/L、NO2--N浓度低于7mg/L时抑菌活性较强,而养殖水体温度与溶氧变化对红螺菌的抑菌活性基本无影响作用.     

生物表面活性剂产生菌的筛选及其发酵条件的初步优化

以石油为 C 源,经过富集培养从石油污染土壤中筛选出 15 株具有较强产生物表面活性剂能力的菌株.其中菌株 BS-5 产生物表面活性剂的能力最强,该菌发酵液的表面张力可达 27.3 mN/m(空白发酵液表面张力为 54.5 mN/m).通过红外光谱分析发现该菌产生的生物表面活性剂为糖脂类物质.另外,通过正交试验对该菌的培养基条件进行初步优化,结果以植物油 10 g/L、MgSO4 0.2 g/L、K2HPO4 1.0 g/L、KH2PO4 1.0 g/L、蛋白胨 1.0 g/L、FeSO4 0.05 g/L、CaCl2 0.02 g/L、初始 pH 值 7.5 为最佳.通过16S rDNA 测序结果表明该菌为铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa).     

烟草根表可培养细菌群落组成及典型菌群的促生特性研究

植物微生物组是维护植物生长发育、提升抗逆防病的重要调控因素。为发挥植物微生物促进烟草生长、改善烟草根区微生态功能作用,本研究从烟草根表分离筛选可培养细菌组,并对不同菌株的促生能力进行测定。结果表明：(1)从烟草根表分离并鉴定出可培养菌株310株,隶属于31个属,其中主要为芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas);(2)对比分析发现假单胞菌属、芽孢杆菌属、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和成对杆菌属(Dyadobacter)为4种供试土壤烟草根表共有的细菌类群;(3)对进一步筛选得到的16株菌株进行促生能力的测定,发现6株菌具有固氮能力,5株菌产铁载体,4株菌可溶解无机磷,4株菌产IAA;(4)盆栽试验验证16株菌株的促生效果,其中37.5%的菌株对烟草生长具有显著促进作用,烟草株高、总鲜物质量和地下部干物质量分别比对照提高35.1%、27.9%和30.7%。总之,从烟草根表分离获得多种具有促生能力的菌株,为未来构建促进烟草健康生长的复合菌剂提供了理论基础。     

弹性蛋白酶基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

本研究以一株产弹性蛋白酶的铜绿假单胞菌基因组DNA为模板,经PCR扩增得到的弹性蛋白基因,与GenBank中的序列对比发现同源性为99%。将弹性蛋白酶基因连入到表达载体pPIC3.5K中,经过酶切和测序鉴定证实弹性蛋白酶基因已插入到载体启动子下游,成功构建了质粒pPIC3.5K/PAE。将pPIC3.5K/PAE线性化,通过电转化将目的基因转入毕赤酵母KM71中,利用MD培养基筛选到近400个转化子,再经G418抗性的筛选,获得48株含高拷贝的重组毕赤酵母转化子并用PCR和弹性蛋白平板验证。经过甲醇诱导表达得到高表达的重组酵母菌株,酶活为1060U/mL是出发菌株的26倍。本研究成功克隆到铜绿假单胞菌弹性蛋白酶基因,为实现活性弹性蛋白酶的高效表达奠定了基础。     

一株产邻苯二酚假单胞菌的筛选及其发酵条件的优化

从土壤中筛选到44株产邻苯二酚的菌株．其中X16菌株转化苯甲酸钠产生邻苯二酚的活性最高，根据其形态特征观察、16SrDNA序列同源性比较．初步鉴定为假单胞菌（Psudomonas sp．）。经过发酵条件优化后，发现该菌最适发酵的碳氮源分别为苯甲酸钠6g／L和聚蛋白胨2g／L；最适温度为32℃；最适pH为6.7；最适发酵时间为22h。在上述发酵条件下，该菌产邻苯二酚的能力达到1mg／mL，比条件优化前提高了25％o。