高效纤维素降解菌群的构建及其生物多样性分析

以红树林植物根际富含生物质的土壤为材料,经过多代淘汰,筛选构建了1组纤维素降解复合菌群SYF。30℃静置培养10 d后,复合菌群对木榄、滤纸、红海榄的分解率分别为83.6%、71.5%和67.3%,纤维素酶活分别为102.2、126.3和110.7 U/mL。利用平板法分离得到了8个属的好氧性细菌和3个属的真菌,利用16S rDNA文库共检测到6个已知属和2个未知种类细菌,同时通过ITS文库共发现5个属真菌。仅有3个属的微生物可通过平板法和克隆文库构建法共同检测。     

吴茱萸醇提物和挥发油对多重耐药铜绿假单胞菌的体外抑菌作用

目的研究吴茱萸正丁醇提取物和挥发油对多重耐药铜绿假单胞菌的抑菌作用。方法采用稀释法测定正丁醇提取物和挥发油对33株临床多重耐药铜绿假单胞菌的最低抑菌浓度(MIC);并测定挥发油的折光率和旋光度。结果吴茱萸正丁醇提取物对33株临床多重耐药铜绿假单胞菌MIC50为125mg·mL-1,MIC90为250mg·mL-1,挥发油按1:2稀释抑菌率为64%。结论吴茱萸正丁醇提取物在体外对33株多重耐药铜绿假单胞菌有不同程度的抑菌作用而吴茱萸挥发油抑菌作用不明显。     

一株水稻纹枯病拮抗细菌A168定殖作用研究

采用回收标记菌株法探索了菌株A168在水稻上定殖规律.结果表明:菌株A168浓度为1.53×107cfu/mL时可以定殖且浓度越高定殖能力越强;以摩擦方式定殖A168菌量最多为3.61×108cfu/mL,伤根和伤茎次之,喷雾法最少;这表明A168菌株在水稻上有一定的定殖能力.     

具有解钾活性假单胞菌的分离与鉴定

[目的]分离并鉴定具有解钾活性假单胞菌。[方法]以农田土壤为样本,在钾长石粉为唯一钾源的选择性培养基上分离并纯化解钾菌,并通过形态观察和16S r DNA序列分析对分离到的细菌进行鉴定。[结果]经梯度稀释涂布和平板划线分离,经初筛获得8株生长良好并具有解钾透明圈的细菌。将初筛后获得的细菌菌株进行发酵培养,利用原子吸收分光光度法测定发酵上清液中的速效钾含量,从中筛选出解钾能力较强的1株假单胞菌K3。通过形态观察发现,该菌株为革兰氏阴性杆菌。16S r DNA序列分析结果表明,该菌株与荧光假单胞菌F113亲缘关系最近,初步确定该菌株属假单胞菌属。[结论]该研究为微生物钾肥的开发提供了新的试材。     

产青霉素G酰化酶工程菌的构建

【目的】构建表达巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶(PGA)的枯草芽孢杆菌工程菌.【方法】首先采用PCR从巨大芽孢杆菌基因组DNA中扩增出长度为2 409bp的PGA编码基因,经琼脂糖凝胶电泳检测及DNA测序验证后,再将其与枯草芽孢杆菌穿梭表达载体PMA5(7.5kb)连接后导入到枯草芽孢杆菌10397中表达,并通过聚丙烯酰胺琼脂糖凝胶电泳(SDS-PAGE)检验其能否表达.【结果】构建了9.9kb大小的PMA5-PGA重组质粒,经SDS-PAGE验证,青霉素酶基因在枯草芽孢杆菌10 397中作出表达.基因工程菌在37℃、220r/min培养36h发酵条件下,所产PGA的酶活可达到12.426U/mL,比巨大芽孢杆菌发酵产PGA酶提高了5.26倍.【结论】所构建的枯草芽孢杆菌是青霉素G酰化酶的高产工程菌.     

湖南省稻瘟病菌无毒基因鉴定

【目的】了解湖南省稻瘟病菌无毒基因组成,为培育水稻新品种及合理布局抗稻瘟病品种提供参考依据。【方法】采用2014年分离自湖南桃江病圃丽江新团黑谷(LTH)上的120个稻瘟病菌单孢菌株室内离体针刺接种于24个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)上,对供试菌株进行无毒基因鉴定。【结果】120个稻瘟病菌含有全部24个无毒基因,在24个无毒基因中,出现频率高于40.00%的有Avr-Pita和Avr-Pish;出现频率在30.00%~40.00%的无毒基因有Avr-Piz、Avr-Piz5、Avr-Pi3和Avr-Pi9;其余无毒基因出现频率均较低,特别是Avr-Piks、Avr-Pikp、Avr-Pib、Avr-Pi12和Avr-Pi11出现频率均低于10.00%。【结论】含抗性基因Pi-ta和Pi-sh的水稻品种可在湖南省推广利用;含抗性基因Pi-z、Pi-z5、 Pi-3和Pi-9的水稻品种在湖南推广时应慎重考虑;含抗性基因Pi-ks、Pi-kp、Pi-b、Pi-12和Pi-11的水稻品种不宜在湖南省推广利用。     

香蕉抗(耐)枯萎病新品种桂蕉9号的选育及其高产栽培技术

【目的】选育抗(耐)尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(FOC4)引起的香蕉枯萎病,且产量、品质性状优良的香蕉新品种,丰富广西抗(耐)枯萎病香蕉品种,为促进广西香蕉产业的健康持续发展提供技术支持。【方法】采用重病蕉区大田筛选母株,并利用组织培养芽变、盆栽接种病原菌压力选择及大田病区压力选择相结合的方法选育抗(耐)香蕉枯萎病品种,经过品系纯化、品比试验、区域试验、生产试验等,观察其特征特性、抗病性及产量表现等。【结果】桂蕉9号为巴西蕉芽变异株系,基因型为AAA,属中秆香蕉,全生育期310~350 d;果肉可溶性固形物含量22.3%,总糖含量19.6 mg/100 g,维生素C(Vc)含量16.38 mg/100 g,可滴定酸含量0.43%;果实具有较好的耐贮性,催熟后在室温下可保存3~5 d。2012~2015年在海南、广东及广西进行种植试验,桂蕉9号对由FOC4引起的枯萎病表现出抗(耐)性,1代及2代香蕉植株的田间发病率为0.95%~52.30%,比对照品种(巴西蕉、桂蕉6号、桂蕉1号)减少7.38%~88.70%(绝对值);1代及2代蕉单株平均产量为19.8~29.6 kg,总产量17001.0~74485.4 kg/ha,比对照品种增产-2.1%~515.5%。桂蕉9号于2015年6月通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂蕉9号是广西首个自主育成的抗(耐)香蕉枯萎病新品种,适宜在广西、云南、海南等香蕉主产区种植。     

玉米秸杆降解菌筛选鉴定及其盆栽试验对生土性能影响

从山西地区林地土壤中筛选得到纤维素降解菌X-7,固氮菌N-8,经16S r DNA序列比对,X-7和N-8分别属于坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)和肠杆菌属(Enterobacter)。菌株X-7在50℃时活性最高,对玉米秸秆降解率为62.9%,滤纸酶活力和CMC降解酶活力最大分别为90.78和168.54 IU·m L-1。发酵液p H与纤维素酶活性有一定相关性,纤维素酶高活性主要集中在发酵液p H 8.8~9.0。固氮菌N-8固氮能力为45 mg·L-1。为评估两株菌在山西干旱气候下对生土种植性能影响,作盆栽紫花苜蓿试验。结果表明,生土中添加玉米秸秆和纤维素降解菌X-7及固氮菌N-8显著提高生土抗旱能力及苜蓿平均株重和株高。菌株X-7在生土中可有效定殖并提高生土中纤维素降解菌数量1~2个数量级,可为山西地区黄土母质生土改良沃化提供参考。     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的温度和pH适应性研究

【目的】研究不同条件下复合菌系的秸秆分解能力和酶活性,评价该复合菌系的功能稳定性及适应性,为进一步完善该复合菌系的筛选技术及其应用提供理论依据。【方法】以复合菌系GF-20为研究对象,在不同温度和pH值条件下连续继代培养,测定所得复合菌系的滤纸分解特性、玉米秸秆降解率、发酵液pH值、纤维素酶和半纤维素酶活性,以评价复合菌系的功能稳定性。【结果】在温度4~30℃、pH 6.0~9.0时,经过15代的继代培养,复合菌系GF-20在培养的108~140h可分解滤纸纤维素,玉米秸秆降解率保持在30%以上,发酵液pH值随发酵时间的延长趋近于中性,pH调节能力良好,纤维素酶活性为1.22~2.34 U/mL,半纤维素酶活性为12.82~14.23U/mL。【结论】复合菌系GF-20可在较大的温度和pH范围内保持较高的纤维素和半纤维素酶活性,能发挥秸秆降解作用,具有良好的开发潜力和应用前景。     

玉米幼根接种禾谷镰刀菌后的转录组分析

为研究禾谷镰刀菌侵染后玉米幼根内转录组的变化情况,利用RNAseq对禾谷镰刀菌接种后6和18h的感病玉米自交系Y331分别进行转录组测序,分析接种后玉米幼根内差异表达的基因。结果表明:接种禾谷镰刀菌后,玉米幼根内共有5 153个基因差异表达;在接种后上调表达的聚类中,多种抗病过程相关的基因显著富集,包括苯丙烷类次生代谢物质合成过程的基因以及植物激素水杨酸(Salicylic acid,SA)、茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和乙烯(Ethylene,ET)合成、响应及信号介导途径的基因;在下调表达的聚类中,植物生长发育、基础物质和能量代谢相关过程的基因显著富集。进一步分析发现:ET相关过程的基因在聚类1和聚类6中显著富集,均在接种后6h前上调表达;苯丙烷类次生代谢物合成途径相关基因和镰刀烯醇毒素(Deoxynivalenol,DON)解毒相关基因在接种后上调表达。研究表明,SA、JA/ET、苯丙烷类次生代谢物和DON解毒基因在玉米和禾谷镰刀菌互作中发挥重要作用。