一株光合细菌的分离鉴定及其净化甲醛能力的研究

目的筛选能够高效净化甲醛的光合细菌菌株。方法采用双层平板法,从滇池湿地公园入口处污水中分离得到1株光合细菌,将其命名为PSB2-3,对菌株进行形态学观察、生理生化特性研究、16S rDNA分子鉴定及净化甲醛能力的测定。结果经鉴定这株光合细菌为荚膜红假单胞菌。该菌株的最适生长条件:厌氧条件,温度30℃,pH 7.0~8.0,接种量25%~30%;最适碳源和氮源分别为CH3COONa和(NH_4)_2SO_4。在最适生长条件下,该菌株对甲醛的耐受浓度可达60 mmol/L,96 h可将其降解73.35%,64 h可将40 mmol/L的甲醛全部降解,32 h可将20 mmol/L的甲醛全部降解。结论菌株PSB2-3对甲醛具有很高的耐受浓度及降解能力。     

大肠杆菌丁醇耐受机制及耐受菌选育研究进展

随着全球变暖和能源危机日益加剧,生物丁醇因能用作清洁能源和重要化学品而备受关注。大肠杆菌(Escherichia coli)由于具有优良的遗传操作性能成为丁醇生产的底盘菌,但丁醇对细胞的毒害作用已成为提高工程菌丁醇产量的瓶颈,因而增强E.coli丁醇耐受性是提高工程菌丁醇产量的必要前提。为此,需要详细了解E.coli丁醇耐受机制。丁醇可破坏细胞膜的屏障作用、扰乱物质转运和传递功能,细胞产生与热激、渗透等胁迫类似的生理应答反应,通过转录与翻译调节应答丁醇胁迫。从上述几个方面综述了E.coli丁醇耐受机制,并总结了运用基因工程理性设计获得丁醇耐受菌株的研究进展。然而目前丁醇耐受机制尚未完全揭示,限制了理性设计策略的应用,因此概括了运用定向进化获得耐受丁醇菌株并解析丁醇耐受功能基因的反向代谢工程策略在此方面的研究进展。同时也关注和评述了最新的组合策略、化学修饰方法提高E.coli丁醇耐受性的研究。最后总结和展望了提高底盘菌株E.coli丁醇耐受性的关键策略。     

拜氏梭菌13-2发酵甘蔗渣水解液生产丁醇的研究

目的:蔗渣是一种重要的可再生生物质资源,蔗渣原料生产丁醇将大大降低丁醇的成本.方法:实验利用0.25 ～3.0%不同浓度稀H2SO4对蔗渣进行121℃的高温作用1h,以水解液为碳源,进行丁醇的发酵实验.结果:相对于8052菌株,13 -2菌株对甘蔗渣水解液具有更高的发酵效率,在0.5%硫酸用量条件下,13 -2菌株的丁醇发酵量最高,达到4.5g/L.而8052只有2.3g/L的丁醇发酵量.结论:在同等条件下,拜氏梭菌菌株13 -2比模式菌株8052具有更高的溶剂产量和抑制物耐受能力,最佳的蔗渣水解条件为1.5%硫酸用量,丁醇发酵量和总溶剂分别为4.57g/L和5.41 g/L.     

丙酮丁醇梭菌丁醇耐受性

丁醇在发酵培养基中的积累所产生的毒性问题是限制丁醇产量的重要因素,然而对于Clostridium acetobutylicum是如何适应丁醇胁迫,进而调节菌体生长和代谢的,目前尚缺乏系统研究,不能全面揭示C.acetobutylicum的丁醇耐受性机制.对丙酮丁醇梭菌丁醇耐受性有关的研究成果进行了综述,旨在深入理解菌株丁醇耐受性发生改变的相关分子基础.希望为进行微生物丁醇耐受性分子机制的改造、提高菌株的丁醇耐受性提供新的研究思路.     

丁醇的生物炼制及研究进展

丁醇因其优越的燃烧性能成为目前最具研发前景的生物燃料之一,它通常以可再生资源为原料,经丙酮-丁醇-乙醇(ABE)发酵获得。尽管ABE发酵曾是最古老的大规模发酵工艺之一,但由于原料成本高,发酵液中丁醇浓度低以及较高浓度的丙酮、乙醇和有机酸等副产物积累等问题,导致丁醇的生物炼制仍然不具有经济竞争力。本文中,笔者从原料选择、原料预处理、纤维素酶酶解和丁醇发酵4个方面介绍丁醇生物炼制的基本流程以及相关研究,以进一步分析丁醇生产的主要瓶颈,并从生产菌株改造和丁醇分离2个方面总结近年来的相关研究进展。最后,讨论了未来丁醇生产研究的重点并指出菌株改造的方向。     

高丁醇比丙酮丁醇梭菌的选育与应用

设计了专一性分离方法,从土样中分离了多株能产生溶剂的梭苗,经多次单细胞分离、纯化,再经亚硝基胍和甲基磺酸乙酯诱变和抗性筛选,获得几株高丁醇的丙酮丁醇梭菌。对高产菌株的性状稳定性、发酵过程、混合原料应用、温度的影响进行了研究。结果证明菌株性状稳定,丁醇产量为总溶剂的７０％;过程为典型的丙酮丁醇发酵,对温度可耐受到３９－４０℃;能利用玉米和薯干,玉米和高梁进行正常发酵。菌株已在百吨生产罐,连续应用一年     

利用核糖体工程选育丙酮丁醇菌提高丁醇产量

利用核糖体工程技术对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum L7进行诱变筛选,以获得丁醇高产菌株。使用链霉素诱变C.acetobutylicum L7并结合设计的平板转接逐次提高链霉素浓度的筛选路线,获得丁醇产量较高的菌株S3。结果表明,S3丁醇产量为(12.48±0.03)g/L,乙醇产量为(1.70±0.07)g/L,相对于原始菌分别提高了11.2%及50%;丁醇/葡萄糖转化率由原始菌的0.19提高到0.22,丁醇生产率达到0.24 g/(L.h),相比提高30.5%;耐受丁醇浓度由原始菌的12 g/L提高到14 g/L;发酵液粘度下降到4 mPa/s,同比降低了60%,利于后续分离工作的进行,降低发酵成本。进一步研究工作表明,S3菌株遗传稳定性良好。因此,核糖体工程技术是一种选育丁醇高产菌株的有效方法。     

高浓度丁醇浸泡及N＋束注入诱变双重作用筛选丁醇高产菌

通过高浓度丁醇浸泡处理丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylicum）CL-2,筛选得到一株丁醇耐受能力提高并溶剂产量增加的菌株BR30—2,丁醇产量达11．77g/L,比CL-2提高了16．65％。以BR30—2作为出发菌株,进行N＋束注入诱变,筛选得到高产菌株BH．9,丁醇产量达14．5g/L,总溶剂为23．14g／L。在BH-9发酵过程中添加0．1％丁酸钠,丁醇产量达到16．59g/L,丁醇比例提高至67．38％。     

源自不同寄主的灰葡萄孢生物学特性的比较研究

本研究以分离自番茄、辣椒、草莓、葡萄的灰葡萄孢Botrytis cinerea为供试菌株,从生长温度、pH适应性、碳源、氮源营养利用等方面对不同寄主来源的灰葡萄孢菌株的生物学性状进行了比较研究。结果表明,5个不同寄主来源的灰葡萄孢菌株的菌丝生长温度范围相同,均为0-35℃;但它们的最适生长温度和分生孢子致死温度存在差异,来自和县番茄菌株HX12最适生长温度为20℃,分生孢子致死温度为47℃ 10min,其余最适生长温度均为25℃,分生孢子致死温度均为48℃ 10min;不同菌株在相同温度下的生长速率有显著差异。pH对不同寄主来源灰葡萄孢菌株菌丝生长的影响存在差异,来自长丰辣椒的菌株LJ菌丝在pH2-9的范围内均能生长,以在pH3-6.5时生长较快,pH6时最快;其余4个菌株在pH2-12的范围内均能生长,以在pH3-9时生长较快,pH6左右最快。不同碳源、氮源营养对灰葡萄孢菌株菌丝生长和分生孢子产生均有显著影响,不同寄主来源的菌株间在碳源、氮源营养利用差异均极显著。在相同碳源、氮源营养条件下,不同寄主来源的菌株的线性生长、菌丝干重和分生孢子产量均有显著差异。     

近江牡蛎共附生耐热真菌C051的鉴定、生理学特性及抗菌活性研究

为进一步开发利用耐热海洋真菌,以1株近江牡蛎共附生耐热真菌C051为出发菌株,对其进行系统鉴定、生理学特性及抗菌活性研究。采用形态学鉴定并结合18S rRNA序列分析,确定菌株C051为烟曲霉(Aspergillus fumigatus)。3种培养基比较,适合基础培养基为PDA;生长温度范围为15～50℃,最适生长温度45℃,具有明显的耐热真菌特性;生长pH范围3～9,最适生长pH 6;生长盐浓度0%～16%,最适生长盐浓度3.5%,具兼性海洋真菌的特点。其发酵产物对铜绿假单胞菌(Pseudomons aeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、交替假单胞菌属SL-1(Pseudoalteromonas sp.)、金黄杆菌属SL-4(Chryseobacterium sp.)均有良好的抑菌效果,最大抑菌圈直径达22.15 mm,为耐热海洋真菌的开发与研究提供参考。     

一株生物脱硫菌株的分离、鉴定及其脱硫活性的研究

以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物,从火力发电厂周围的土壤和污水处理厂的活性污泥中分离得到一株能高效脱除有机硫的菌株S4,并对其进行了分子鉴定及脱硫活性的研究。应用PCR技术克隆到16S rDNA片段,核苷酸序列分析结果表明,该菌的16S rDNA的全序列与醋酸钙不动杆菌存在99%的同源性。该菌的最适脱硫温度为30℃,pH值为6～8,在此条件,该菌株对DBT的去除率可达到82%。     

乳酸菌低温菌株的复合诱变选育

【目的】采用复合诱导的方法,选育出能在低温条件下性状稳定、生长良好且具有工业生产价值的低温乳酸菌菌株。【方法】使用紫外照射和亚硝基胍处理的方法对分离的Q1菌株进行诱变处理,将选育得到的低温菌株Q1-4-6与出发菌株Q1在15°C、20°C、37°C下,比较其生长速率、产酸量和糖降解量。【结果】从玛曲牧民自制酸奶中分离得到一株乳酸菌Q1,根据其形态学特征、生理生化特性,同时结合16SrDNA序列分析结果,将其鉴定为肠球菌属棉籽糖肠球菌(Enterococcus raffinosus)。经过多轮诱变选育出一株能在低温下良好生长、遗传性状稳定的菌株Q1-4-6,将出发菌株与诱变菌株在15°C、20°C比较其生长、产酸和糖降解量发现,诱变菌株均好于出发菌株。在37°C的自然条件下,诱变菌株和出发菌株的生长速率差异不大,但均略高于出发菌株。在15°C培养发现,诱变菌株生长速率、产酸量均高于购买菌株干酪乳杆菌(CL04)和嗜热链球菌(CL05)。【结论】通过UV+NTG复合诱变,最终选育出一株在低温下生长良好、遗传性状稳定的菌株Q1-4-6。     

青海湖嗜盐微生物系统发育与种群多样性

青海湖是我国境内最大的内陆咸水湖泊,水体中嗜盐微生物的生存现状尚不明确。本研究利用OSM培养基(Oesterhelt-Stoeckenius medium),从湖域生境水样中富集和分离获得嗜盐微生物35株,以中度嗜盐菌为主,约占62.9%(22株);轻度嗜盐菌次之,约占22.9%(8株);耐盐菌与非嗜盐菌分别占11.4%(4株)和2.9%(1株)。根据16SrDNA序列的系统发育分析表明,γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)菌株最多,约占68.6%(24株);芽孢杆菌纲次之,约占17.1%(6株);放线菌纲、α-变形菌纲(α-Proteobacteria,1株)和散囊菌亚纲(Eurotiomycetidae,1株)的类群相对较少。这些嗜盐菌属于14个属,其中以海洋螺菌目盐单胞菌属(Halomonas)为优势种群,共计10株;其次为海单胞菌属(Marinomonas),共4株。中度嗜盐菌盐单胞菌属应为青海湖嗜盐菌的优势种群,可能因为相对偏低的盐度环境,为其长期进化和适应性生存提供了必要条件。     

Molecular characterization of Serratia marcescens strains by RFLP and sequencing of PCR-amplified 16S rDNA and 16S-23S rDNA intergenic spacer

AIMS: To establish the specific DNA patterns in 16S rDNA and 16S-23S rDNA intergenic spacer (IGS) regions from different kinds of Serratia marcescens strains using polymerase chain reaction (PCR), restriction fragment length polymorphism (RFLP) and sequences analysis. METHODS AND RESULTS: Two pairs of primers based on the 16S rDNA and 16S-23S rDNA IGS were applied to amplify the rrn operons of two kinds of S. marcescens strains. About 1500 bp for 16S rDNA and four fragments of different sizes for 16S-23S rDNA IGS were obtained. PCR-amplified fragments were analysed by RFLP and sequence analysis. Two distinct restriction patterns revealing three to five bands between two kinds of strains were detected with each specific enzyme. According to the sequence analysis, two kinds of strains showed approximately 97% sequence homology of 16S rDNA. However, there was much difference in the sequences of IGS between the two kinds of strains. Intercistronic tRNA of strains H3010 and A3 demonstrated an order of tRNA of 5'-16S-tRNA(Ala)-tRNA(Ile)-23S-3', but strain B17 harboured the tRNA of 5'-16S-tRNA(Glu)-tRNA(Ile)-23S-3'. CONCLUSIONS: The method was specific, sensitive and accurate, providing a new technique for differentiating different strains from the same species. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This paper provided the first molecular characterization of 16S rDNA and 16S-23S rDNA IGS from S. marcescens strains.     

棉花黄萎病高效拮抗菌XJUL-6的筛选鉴定及其特性研究

为探讨棉花黄萎病高效拮抗菌的拮抗机制,从新疆有毒植物焮麻(Urtica cannabina L.)中筛选出一株对棉花黄萎病具有较强抗性的内生菌XJUL-6,对其生物学特性进行初步研究,结果表明,36℃~38℃为最适生长温度,pH6~8为最适生长pH值。根据其形态特征、生理生化检测、16S rDNA、(G C)mo1%,将其鉴定为蜡状芽孢杆菌,XJUL-6的获得为进一步的研究棉花黄萎病高效拮抗菌的拮抗机制提供了实验材料。     

Isolation and characterization of alachlor-degrading actinomycetes from soil

Alachlor (2-cloro-N-(methoxymethyl)-N-(2,6-diethylphenyl)-acetamide) is an extremely toxic and highly mobile herbicide that is widely used for pre-emergence control of grasses and weeds in many commercial crops in Brazil. In order to select soil actinomycetes able to degrade this herbicide, fifty-three actinomycete strains were isolated from soil treated with alachlor using selective conditions and subjected to in vitro degradation assays. Sixteen isolates were shown to be tolerant to high concentrations of the herbicide (up to 720 mg L^-1), and six of these were able to grow and degrade 50 alachlor (72 mg L^-1) in mineral salts medium. Morphological and phylogenetic analysis enabled the assignment of the alachlor-degrading strains to the genus Streptomyces. Strain LS151 was related to the type strains of Streptomyces capoamus/Streptomyces galbus, whereas strains LS143 and LS153 were related to Streptomyces bikiniensis. The remaining strains, LS166, LS177 and LS182, were similar in morphological features and recovered in a single cluster based on 16S rDNA sequence analysis, but shown to be distinct on the basis of genomic fingerprint data (rep-PCR). Though a definitive taxonomic assignment of alachlor-degrading strains was not possible, these data indicate that ability to degrade this pesticide was detected in different Streptomyces taxa.     

一株DMP降解菌的分离鉴定及其降解特性

从山东省潍坊市污染河流底泥中筛选到1株能够以酞酸酯(Phthalic acid esters, PAEs)为唯一碳源和能源生长的微生物, 命名为JDC-3, 根据形态学观察、生理生化指标测定和分子生物学鉴定结果, 将该菌株初步鉴定为戴尔福特菌属(Delftia sp.), 以一对简并引物, 首次在该属中扩增出编码邻苯二甲酸双加氧酶的基因片段。同时以邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate, DMP)为目标测试物, 利用高效液相色谱(HPLC)测定了JDC-3的降解性能, 得出该菌对DMP降解的最佳条件为: pH 7.0~8.0、温度30°C~35°C; 在不同DMP初始浓度下研究了该菌的降解动力学, 结果表明当浓度低于300 mg/L时的降解动力学方程为ln C = - 0.06837 t + A, 半衰期为12.48 h, 当初始浓度不断增加, DMP对JDC-3的抑制能力增强, JDC-3对DMP的降解速率不断下降, 半衰期增大。     

一株河流污泥中产甲烷杆菌的生物学特性研究

目的:筛选产甲烷菌并对其进行鉴定和特性分析.方法:利用亨盖特厌氧操作技术从河流污泥中分离出的一株产甲烷杆菌.通过形态特征、生理生化、16S rRNA基因序列分析确定菌株的分类地位,利用气相色谱仪测定甲烷含量.结果:该菌株杆状,产芽孢,极端严格厌氧,宽约0.36μm,长约3.20μm,有时观察成链状,在液体培养的过程中,聚集成絮状沉积在管底.能够利用H2/CO2和甲钠盐生长,不利用甲醇、三甲胺、乙酸和二级醇类.最适生长温度范围为37℃,最适pH为7.5 ～8.0,能在0～1％盐浓度范围内生长.结论:菌株AG的最适温度较高,最适pH偏碱,在沼气发酵中具有重要应用前景.     

我国豇豆和绿豆根瘤菌的数值分类及16S rDNA PCR-RFLP研究

对分离自中国14个不同省(自治区)的79株豇豆和绿豆根瘤菌及12株参比菌株进行了唯一碳、氮源利用,抗生素抗性,抗逆性和酶活性等128个表型性状的测定,并用MINTS软件进行聚类分析。表型性状测定结果发现,所有菌株都有极其广泛的碳、氮源利用谱,大多数菌株可在较宽的pH(pH5·0~11·0)值范围内生长,大部分菌株能在37℃高温条件下生长,个别菌株能耐受60℃高温较长时间(20~45min)的热激。聚类分析结果表明,全部供试菌株在63·5%的相似性水平上分为两大群:一个群为慢生菌群,另一群为快生和中慢生菌群;在79%的相似性水平上分为7个亚群。在数值分类的基础上,又将参比菌株增加到22株,对79株待测菌株进行了16SrDNAPCR-RFLP分析,16SrDNAPCR产物经HaeⅢ、HinfⅠ、MspⅠ和AluⅠ4种内切酶酶切共产生34种遗传图谱类型,经GelComparⅡ软件聚类后,在79%的相似性水平上也可划分为7个亚群,与数值分类的结果有很好的一致性。     

一株茶碱降解菌的分离和鉴定

从制药废水生物处理系统的活性污泥中经富集分离到一株能以茶碱作为唯一碳、氮源生长的茶碱降解菌Tcn3,该菌株可以利用茶碱的最高浓度为3 000 mg/L。当茶碱浓度为1000 mg/L时被彻底降解的时间仅需48 h。Tcn3菌株降解茶碱的最适pH为80。K＋是该菌株降解茶碱的必需元素。采用16S rDNA序列分析法及传统的生理生化特征鉴定法对该菌株进行鉴定,结果表明,Tcn3的16S rDNA的核苷酸序列与善变副球菌(Paracoccus versutus) ATCC 25364的同源性为997%,在细菌系统发育分类学上属于变形菌α亚类,Rhodobacter组：副球菌属,善变副球菌。