多价噬菌体分离筛选及靶向灭活土壤病原菌的应用研究

农田土壤中残留和滋生多种病原菌会对人体健康和生态环境带来显著的安全隐患,开展针对性的生物修复研究十分迫切。噬菌体疗法靶向灭活土壤中病原菌的技术为修复此类污染土壤提供了全新途径。本研究以南京城郊某奶牛场牛粪堆积池周边,粪肠杆菌和假单胞菌复合污染农田土壤为例,首先筛选和纯化获得两株专一型噬菌体(YSZ1和YSZ5),再人为加速其宿主谱的表达过程,获得对应的多价噬菌体(YSZ1R和YSZ5K),并进行生物学特性(形态、核酸、最佳感染复数、一步生长曲线等)鉴定,结果表明:在水相和污染土壤中不同噬菌体对于同步灭活病原菌的能力依次为YSZ5KYSZ1RYSZ5YSZ1,并且施用多价噬菌体疗法有助于维护和改善修复后土壤微生物生态功能多样性与稳定性。本研究结果可为噬菌体疗法靶向灭活土壤中多种病原菌提供切实可行的修复技术。     

秸秆直接还田与炭化还田对潮土硝化微生物的影响

为比较秸秆直接还田和炭化还田对黄淮海平原小麦/玉米轮作体系典型潮土硝化作用及硝化微生物群落的影响,设置4个处理:全量小麦秸秆还田(S)、全量秸秆炭化还田(B)、半量秸秆半量生物质炭还田(SB)和不进行秸秆或生物质炭还田的对照(CK),连续进行3 a田间试验。对小麦、玉米两个生长季土壤理化性质进行分析,用末端限制性片段长度多态性(Terminal-restriction length polymorphism,T-RFLP)技术和克隆文库技术对氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)群落结构和多样性进行分析。结果表明,在小麦季,与S处理相比,B处理显著降低了土壤容重,提高了土壤pH、有机碳(SOC)和速效钾(AK)含量(P0.05),但并未显著影响土壤水分、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)含量;B和SB处理的硝化潜势(Potential nitrification rate,PNR)分别为0.58、0.49μg·h~(-1)·g~(-1)(以NO_2~-计,下同),显著高于CK,与S处理(0.40μg·h~(-1)·g~(-1))差异不显著。玉米季,B处理显著提高了土壤水分、SOC和AK(P0.05),各处理玉米季的PNR整体低于小麦季,B处理最高(0.27μg·h~(-1)·g~(-1)),显著高于CK和S处理(P0.05)。小麦季PNR分别与AK、NH_4~+浓度和土壤容重显著相关(P0.05),与AOA和AOB群落组成均无显著关系;玉米季PNR仅与理化因子SOC显著相关,但该季节PNR与AOB群落结构显著相关。冗余分析(RDA)表明,土壤SOC、容重、pH和AK是显著影响硝化微生物群落结构的主要因子,对AOA和AOB群落结构总变异的解释量分别为76.4%和75.5%。系统发育树分析表明,AOA大部分属于土壤古菌Group1.1b,AOB多属于亚硝化螺菌Nitrosospira簇3。综上,与秸秆直接还田相比,炭化还田提高土壤硝化活性,改善部分土壤理化性质,引起土壤硝化微生物群落结构变化。     

酶解牦牛血发酵液制备抗氧化肽工艺优化

为进一步提高牦牛血枯草芽胞杆菌发酵液多肽含量,对牦牛血发酵液进行酶解,以酶解液的·OH清除率、多肽含量为主要指标,筛选酶解发酵液的最适蛋白酶,通过单因素和响应面试验优化酶解工艺,并对比菌酶联合制备产物与发酵液体外抗氧化活性。结果表明,碱性蛋白酶酶解发酵液最佳条件为:酶解时间3 h、p H值9.5、酶解温度60℃和酶底比190 U·g-1,此条件下制备得到酶解液多肽含量为5.52mg·mL~(-1),较发酵液提高2.39倍。菌酶联合制备产物对·O2-及脂质过氧化的IC50分别为6.22、4.87mg·mL~(-1),发酵法制备产物对·O2-及脂质过氧化的IC50分别为8.42、11.71 mg·mL~(-1),且菌酶联合制备产物的还原力优于发酵制备产物。因此,菌酶联合制备牦牛血抗氧化肽法优于传统单一发酵法。本研究结果对提高牦牛血抗氧化肽得率,增加牦牛产品附加值具有重要的意义。     

碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿生长的影响

为研究碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿幼苗生长的影响,试验以龙牧801紫花苜蓿为供试品种,将前期从碱蓬根内(JG1)、根际土壤(JT4)和茎内(JJ5)筛选出的具有较强耐盐碱胁迫能力的根际及内生细菌菌株接种于苜蓿幼苗根部。接菌1周后将中性盐(NaCl、Na₂SO₄)和碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)按NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9混合,并设置0、100、150、200 mmol·L^-1盐碱浓度溶液浇灌苜蓿幼苗根部,进行盐碱胁迫处理。分析盐碱胁迫下碱蓬根际及内生细菌菌株对苜蓿生长及生理的影响,并通过隶属函数和主成分分析综合评价碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿生长的影响。结果表明:3株促生细菌均能缓解盐碱胁迫对紫花苜蓿生长的抑制作用,促进紫花苜蓿生长,不同促生细菌对盐碱胁迫下苜蓿促生效果为JT4>...     

解淀粉芽孢杆菌GB58对水稻纹枯病的防效及菌剂载体筛选

旨在对解淀粉芽孢杆菌GB58在水稻纹枯病上的盆栽防治效果和最佳菌剂载体进行研究,明确其应用前景。采用盆栽试验测定GB58对水稻纹枯病的病斑高率和在水稻上的定殖能力,测定GB58在菌剂固定载体的吸附能力和吸附稳定性。盆栽试验结果表明,GB58在水稻病株上有良好的定殖效果,定殖数最大达到2.22×10⁷ cfu/g。与喷施井冈霉素处理相比,GB58对水稻纹枯病的防效在病害发生后20、40天分别显著提高了20%、24%。GB58在固体菌剂吸附载体的研究表明：结合菌体吸附量、存活率和抑菌活性进行分析,有机载体吸附效果好于无机载体;同时综合考虑应用价值,选择玉米粉、有机肥为菌剂吸附载体较好。GB58对水稻纹枯病具有较好的生防效果。采用玉米粉和有机肥作为固体菌剂吸附载体,具有经济、高效的特点,有较大的应用价值与开发潜力。     

特色传统食品大咯馇腐败菌分离及保鲜剂的筛选

分离和纯化了导致大咯馇腐败的主要微生物,并作为优选天然复合保鲜剂的供试菌。对大咯馇的初始菌相进行了分析比较,确定各种腐败菌的分离率为:细菌为96.83%,霉菌为3.16%,初步分离优势腐败细菌1株,并用最大浓度保鲜液对优势腐败菌在平板上进行了抑菌性试验,抑菌圈为3.70cm,效果显著。对保鲜剂的单一成分及浓度进行正交试验,筛选出复合保鲜剂的最佳配比为T1,T2,T3的质量分数分别为5.0%,0.4%,1.0%。     

恩施藤茶乙醇提取物对高温煮熟鱼肉腐败菌的抑制作用研究

以生长菌落数为评价指标,研究恩施藤茶乙醇提取物对高温煮熟鱼肉的防腐效果;采用稀释平板法分离纯化和16S rDNA测序技术鉴定导致高温煮熟鱼肉腐败变质的细菌;运用滤纸片法测试恩施藤茶乙醇提取物对腐败变质细菌的抑菌活性;通过测定恩施藤茶乙醇提取物对腐败变质细菌生长曲线、导电率及生物大分子含量的影响研究其抑菌机理。结果表明:在储藏15 d内,30 mg·mL-1恩施藤茶乙醇提取物能完全抑制高温煮熟鱼肉中细菌生长;分离、鉴定了2株导致高温煮熟鱼肉腐败变质的细菌Bacillus methylotrophicus T-10、Alcaligenes faecalis T-9;恩施藤茶乙醇提取物对这2株腐败菌具有中敏抑菌活性(抑菌圈直径:10~20 mm),其最小抑菌浓度(MIC)分别为16.0 mg·mL-1和20.0 mg·mL-1;恩施藤茶乙醇提取物通过破坏菌体细胞膜的完整性,致使生物大分子物质外溢而发挥抑菌作用。     

植物提取物在葡萄保鲜中的应用研究进展

植物种类繁多,含有多样性的化学成分,一些特定的化合物如酮类、萜类等可抑制微生物的生长,并且植物提取物保鲜成本低、安全性高、副作用小,具有良好的抗菌价值,对葡萄保鲜具有重要意义。论述了应用于葡萄保鲜的植物种类及其提取物保鲜作用机理、植物提取物对葡萄采后病原菌的抑制作用及其提取和应用方法,展望了植物提取物在葡萄保鲜方面的应用前景及研究方向。     

石榴发酵酸乳研制

将石榴汁引入酸奶中,研制富含保健功效石榴发酵酸乳.最佳工艺条件为石榴汁与牛奶配比1:5,砂糖加入量为8.0%,CMC添加量为0.06%.     

C/N ratio control and substrate addition for periphyton development jointly enhance freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii production in ponds

The present research investigated the effect of carbon/nitrogen ratio (C/N ratio) control in ponds with or without substrate addition for periphyton development on production of giant freshwater prawn. C/N ratios of 10, 15 and 20 were investigated in 40 m^− 2 ponds stocked with 2 prawn juveniles (5.023 ± 0.02 g) m^− 2 with or without added substrates for periphyton development. The various treatment combinations of C/N ratio and periphyton substrate addition are abbreviated as ‘CN10’, ‘CN15’, ‘CN20’, ‘CN10 + P’, ‘CN15 + P’ and ‘CN20 + P’, P representing periphyton substrate. A locally formulated and prepared feed containing 30% crude protein with C/N ratio10 was applied. Tapioca starch was used as carbohydrate source for manipulating C/N ratio and applied to the water column separately from the feed. Increasing the C/N ratio from 10 to 20 reduced (P < 0.001) the total ammonia-nitrogen (TAN), nitrite–nitrogen (NO₂–N) and nitrate–nitrogen (NO₃–N) in water column and total Kjeldahl nitrogen (TKN) in sediment. The addition of substrates only influenced the NO₂–N concentration in the water column (P < 0.001). Increasing the C/N ratio raised the total heterotrophic bacterial (THB) population in the water column, sediment and periphyton (P < 0.001). It also increased the dry matter (DM), ash free dry matter (AFDM), and chlorophyll a content of periphyton (P < 0.001). The lowest specific growth rate (SGR), the highest food conversion ratio (FCR), and the lowest protein efficiency ratio (PER) were recorded in treatment CN10 (P < 0.05). The addition of substrates did not influence size at harvest (P > 0.05) but improved the survival from 62.8 to 72% (P < 0.001). Increasing the C/N ratio from 10 to 20 increased the net yield by 40% and addition of substrate increased the net yield by 23%. The combination of C/N ratio control and substrate addition increased the net yield by 75% from 309 (CN10) to 540 (CN20 + P) kg ha^− 1 (120 days)^− 1. This 75% higher production concurred with (1) a lower inorganic nitrogen content in the water column, (2) a higher THB abundance supplying additional single cell protein to augment the prawn production, and (3) an improved periphyton productivity and quality.