风车草(Cyperus alternifolius)人工湿地系统氮去除及氮转化细菌研究

研究了风车草人工湿地污水处理系统TN去除率及氮转化细菌的数量。结果表明:风车草人工湿地对TN的去除率为73.8%,与无植物人工湿地系统相比较,去除率提高了17.4%。风车草人工湿地氨化细菌为7.98×10⁵cfu·g^-1(细砂),硝化细菌为1.95×10⁵MPN·g^-1(细砂),反硝化细菌为5.89×10⁴1.95×10⁴MPN·g^-1(细砂)。与无植物系统氮转化细菌相比,氨化细菌无明显差异,硝化细菌及反硝化细菌均高出1个数量级。     

肇庆市某污水厂CASS工艺的调试与运行性能

对肇庆市某新建城市污水处理厂进行工艺调试,研究了其CASS系统对进水的处理效果.结果表明,调试阶段,进水COD_Cr、BOD₅、NH₄⁺-N和TP浓度分别为117.3～446.4 mg·L^-1、60.5～225.9 mg·L^-1、7.6～34.3 mg·L^-1和1.85～5.49 mg·L^-1,对应地,出水浓度分别为18.6～63.2 mg·L^-1、8.0～29.2 mg·L^-1、2.0～8.8 mg·L^-1和0.22～0.83 mg·L^-1.正常运行并优化工艺后,出水BOD₅、NH₄⁺-N和TP可达标排放.CASS池微生物数量丰富,正常运行阶段每克干污泥中,细菌、酵母菌和霉菌总数分别高达4.2×10¹⁰±1.8×10¹⁰CFU、2.5×10⁷±1.8×10⁷CFU和3.6×10⁶±2.6×10⁶CFU.     

凡纳滨对虾低盐度高产虾池环境微生物生态研究

对广东珠三角地区,凡纳滨对虾低盐度高产虾池环境微生物调查结果,养殖水体异养菌平均数量为5.15×10⁴cfu·mL^-1,致病性弧菌为5.00×10³cfu·mL^-1,池底泥浆中异养细菌平均数量为2.41×10⁶cfu·mL^-1,致病性弧菌为1.45×10⁵cfu·mL^-1。不同虾池异养细菌的数量差别小而稳定,致病性弧菌的数量差别及波动大。淤泥较深的老化虾池,水体和泥浆中异养细菌平均分别为6.10×10⁴cfu·mL^-1和2.89×10⁶cfu·mL^-1,致病性弧菌为6.00×10³cfu·mL^-1和2.14×10⁵cfu·mL^-1;无淤泥虾池水体和泥浆中异养细菌平均分别为4.53×10⁴cfu·mL^-1和2.08×10⁶cfu·mL^-1,致病性弧菌为4.34×10³cfu·mL^-1和9.86×10⁴cfu·mL^-1。老化虾池底泥致病性弧菌明显偏高,成为老化虾池易爆发虾病的重要原因。低盐度虾池水体异养菌和致病性弧菌的数量变化,表现为养殖前期高,中后期低而稳定;池底泥浆中异养菌和致病性弧菌的数量变化,呈不规则波动。高的养殖水温对养殖环境异养菌和致病性弧菌表现抑制作用,养殖环境微生物与水体浮游藻类也有一定的关系。     

高温胁迫下B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70表达量的变化

为了探讨热激蛋白在B型烟粉虱Bemisia tabaci B-biotype抵抗高温中的作用,以含有B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70片段的质粒为模板,用TaqMan-MGB探针和特异性引物构建了B型烟粉虱hsp70实时荧光定量RT-PCR检测体系,并检测了37℃～45℃高温胁迫及气温变化时B型烟粉虱成虫体内hsp70表达的情况。结果表明：缓和的高温对B型烟粉虱成虫hsp70表达具有诱导作用,在37℃～41℃范围内,hsp70的表达量随着温度的升高从8.78×10⁵±6.41×10⁴ 拷贝数上升到1.99×10⁷±1.45×10⁵拷贝数,在41℃时达到最高峰;而当温度升高到43℃和45℃,hsp70表达量迅速降低。B型烟粉虱成虫hsp70的表达与昼夜气温变化有关,当上午气温从34℃上升到41℃时,hsp70的表达量从1.16×10⁵±1.48×10⁴拷贝数上升到6.29×10⁶±1.80×10⁵拷贝数;当傍晚气温下降到33℃时,hsp70表达量也下降到2.32×10⁵±7.69×10³拷贝数。因此推测,hsp70在B型烟粉虱抵抗高温胁迫方面可能具有重要作用。     

广东省不同地区土壤微生物数量状况初步研究*

在广东省不同地区,按不同土地利用类型(如自然林地、果园、水田、旱地、荒地等)以及不同土壤类型取样进行土壤微生物数量和土壤养分状况分析。结果发现,从三大类微生物总数的平均状况来看,广东省大部分土壤微生物总数可达1.0×10⁶个·g^-1干土以上;不同地区土壤微生物总数存在一定差异,从平均状况来看,潮汕地区(7.77×10⁶个·g^-1干土)>湛江地区(1.6×10⁶个·g^-1干土)>广州地区(1.35×10⁶个·g^-1干土);不同土地利用方式下微生物数量也存在着一定差异,具体表现为:林地>菜地>稻田>果园>作物旱地>荒地,土壤微生物总量与土壤肥力状况密切相关。从土壤类型来看,砖红壤、赤红壤微生物数量较低。从总体上看,广东省大部分土壤微生物数量处于较低水平。     

两株珍珠龙趸病原性哈维弧菌(Vibrio harveyi)的分离与鉴定

自海南陵水和广东深圳养殖场患病珍珠龙趸(pearl gentian)分离到2 株优势菌(X12XC30 和X13SZ03), 经回归感染实验证实2 株菌是珍珠龙趸的病原菌, 对珍珠龙趸的半致死浓度(LD₅₀)分别是6.58×10⁶ CFU·g^-1 和9.83×10⁵ CFU·g^-1。对菌株进行形态、颜色和生长条件等常规生理生化实验, 并进行16S rDNA, rctB 和toxR 等管家基因的序列分析综合鉴定。结果显示: 2 株病原菌均为短杆状革兰氏阴性菌, TCBS 生长为黄色, 对O/129(150 ug·片^-1)敏感, 生理生化指标与哈维弧菌标准株一致; 16SrDNA, rctB 和toxR 序列在Genbank 上检索与哈维弧菌的同源性最高, 根据管家基因的序列构建系统进化树, 自然地与哈维弧菌分支聚类为一支, 确定这2 株菌均为哈维弧菌。药敏实验发现2 株哈维弧菌均耐呋喃唑酮, 而对诺氟沙星、恩诺沙星、环丙沙星和氯霉素等药物敏感。哈维弧菌具有较高的致死率, 在珍珠龙趸养殖业中存在潜在的威胁。     

新型木霉氨基酸有机肥研制及其对番茄的促生效果

为提高贵州木霉NJAU4742固体发酵产孢能力,本研究拟用稻草秸秆和氨基酸水解液为原料进行固体发酵获得高分生孢子含量的固体菌种,将该固体菌种添加到含有不同比例氨基酸水解液的有机肥中进行二次发酵研制新型生物有机肥,并利用盆栽试验研究该生物有机肥对番茄的促生作用.结果表明: 在利用稀释30倍的氨基酸水解液浸泡秸秆过夜后调节秸秆为初始pH 3.5、75%含水量、30%玉米粉添加量的条件下,贵州木霉NJAU4742所产分生孢子数量高达2.40×10¹⁰ CFU·g^-1.接种2%固体木霉菌种于含有20%氨基酸水解液的腐熟有机肥后,该处理中木霉活菌数和吲哚乙酸(IAA)含量均达到最高,分别为6.40×10⁹ CFU·g^-1和38.66 mg·kg^-1,与对照相比分别增加了1142.30和1.42倍.盆栽试验表明,木霉氨基酸生物有机肥(AT)与氨基酸有机肥(AA)处理跟对照(CK)相比株高分别增加了98.8%和23.8%,茎粗分别增加了58.9%和10.3%,叶绿素、叶长、叶宽等指标也显著增加.利用稻草秸秆和氨基酸水解液进行浅盘固体发酵生产木霉分生孢子,克服了工厂化生产固体木霉菌种的瓶颈,以此制备的新型木霉氨基酸有机肥(AT)与等养分的氨基酸有机肥(AA)和对照(CK)处理相比,对番茄的促生效果显著,在集约化农业生产中具有良好的应用前景.     

亚洲玉米螟幼虫应对大肠杆菌注射的血淋巴免疫应激反应

为研究大肠杆菌Escherichia coli侵染引发亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis Guenée幼虫免疫应激反应的机理,本实验测定了分别注射生理盐水以及3×10³,3×10⁴,3×10⁵和3×10⁶个细胞/mL大肠杆菌后亚洲玉米螟5龄幼虫血淋巴中血细胞总数（THC）、颗粒细胞和浆血细胞数量,血清中酚氧化酶（PO）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-px）、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性,通过流式细胞仪分析了血细胞活性氧自由基(ROS)水平的动态变化。结果表明：与对照组相比,注射3×10⁵和3×10⁶个细胞/mL大肠杆菌细胞后12 h,可引起亚洲玉米螟5龄幼虫THC及浆血细胞、颗粒细胞数量明显上升(P<0.01),同时应激产生大量ROS。3×10⁴,3×10⁵和3×10⁶个细胞/mL大肠杆菌3个不同浓度处理组均引起幼虫体内PO活性显著升高(P<0.01),诱导幼虫血清中GSH-px,GST及GR的活性上升(P<0.01)。这些结果表明, 亚洲玉米螟幼虫受到大肠杆菌侵染后,其血淋巴细胞免疫和体液免疫能力受到显著影响, 可诱导血清中GSH-px,GST和GR活性升高以清除过多的ROS, 防止其毒害。     

巨桉人工林地土壤微生物类群的生态分布规律

研究了四川省洪雅县巨桉人工林地土壤微生物数量及其类群分布规律.结果表明,洪雅县巨桉人工林地土壤微生物数量具有明显的季节变化,各样地均以秋季最多,达到17.42×10⁶CFU·g^-1,春季次之,夏季最少.土壤微生物主要集中在0～20cm的土层,随着土层的加深,微生物数量迅速减少;在0～60cm土层,同一类群微生物数量变动范围较大,其中好气性细菌0.31×10⁶～14.39×10⁶CFU·g^-1,放线菌0.06×10⁶～0.79×10⁶CFU·g^-1,真菌0.02×10⁶～0.07×10⁶CFU·g^-1,厌氧细菌0.07×10⁶～3.22×10⁶CFU·g^-1.巨桉人工林地微生物以细菌为主要类群,占微生物总数的92.83%以上,其次是放线菌和真菌,其微生物组成结构合理.与青冈次生林和农耕地相比,巨桉人工林地微生物数量远远高于青冈次生林地,有利于土壤微生物生长.细菌生理类群的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数分别达到0.773和1.896.     

基于TaqMan探针多重实时荧光PCR的肠道特殊菌群绝对定量方法的建立

本研究旨在建立对肠道主要共生菌的快速定量方法。根据细菌16S rRNA基因的保守序列并参考相关研究,设计针对总肠道菌群的通用引物和探针,以及针对双歧杆菌属、肠球菌属和肠杆菌科的特异性引物和探针,采用引物设计工具(Primer-BLAST) 以及聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增以验证引物和探针的特异性。通过分子克隆技术,构建各目标菌属目的基因的重组质粒作为qPCR检测的标准模板,选择标准模板进行重复性实验,并计算组内和组间重复变异系数。用所建立的方法对不同年龄段的临床粪便标本进行3类细菌的检测,并初步分析这些菌群与增龄的关系。结果显示,引物和探针具有较高的特异性;各目的细菌标准曲线在一定范围内线性关系良好,总菌群或各目标菌属的线性范围分别为：总菌群2.9×10³～2.9×10¹²copies/μL、双歧杆菌3.1×10²～3.1×10⁹ copies/μL、肠球菌5.9×10²～5.9×10⁹ copies/μL、肠杆菌6.3×10²～6.3×10⁹ copies/μL,决定系数R²≥ 0.995;检测的最低拷贝数为总菌群7.5×10² copies/μL、双歧杆菌 46 copies/μL、肠球菌 37 copies/μL、肠杆菌 51 copies/μL;重复性实验变异系数在1.32%以下,具有良好的可重复性。对不同年龄段临床粪便标本检测的结果显示,肠球菌和肠杆菌含量随增龄呈增长趋势,且老年组含量显著高于青年组,但在高龄老年人中未发现肠球菌数量增加。双歧杆菌含量随增龄减少,且各组间差异显著,在高龄老年人中也未观察到双歧杆菌显著减少。结果提示,本研究建立了一种可供临床推广的菌群绝对定量方法,能够同时检测3类细菌和菌群总量,对于菌群定量研究具有实际意义。     

Seasonal Variations in Chlorophyll a Concentrations in Relation to Potentials of Sediment Phosphate Release by Different Mechanisms in a Large Chinese Shallow Eutrophic Lake (Lake Taihu)

The relationship between chlorophyll a and fractionation of sediment phosphorus, inorganic phosphate-solubilizing bacteria (IPB), and organic phosphate-mineralizing bacteria (OPB) was evaluated in a large Chinese shallow eutrophic lake (Lake Taihu) and its embayment (Wuli Bay). At the three study sites, the increase of chlorophyll a concentrations in April paralleled those of the iron bound phosphate accounting for major portion of sediment inorganic phosphate, and in June significantly higher OPB and IPB numbers (especially OPB) in sediment were main contributors to the peaks of chlorophyll a concentration. Even though IPB peaked from February to June, it should serve as an unimportant P source due to the irrelevancy with chlorophyll a and soluble reactive phosphorus (SRP). By contrast, at the other site in the embayment, the calcium-bound phosphate was predominant and solid, which was difficult to be released, and neither IPB nor OPB were detectable in the sediment, indicating weak potential for phosphorus release from the sediment, which was reflected in the small seasonal variation in SRP concentration in water column. Hence, the extents to which the three general mechanisms behind phosphate release from sediment (desorption of iron bound phosphate, solubilization by IPB and enzymatic hydrolysis by OPB) operated were different depending on seasons and sites in Lake Taihu, they may jointly drive phosphate release and accelerate the eutrophication processes.     

Functions of Calcium-bound Phosphorus in Relation to Characteristics of Phosphorus Releasing Bacteria in Sediment of a Chinese Shallow Lake (Lake Wabu)

Sediment phosphorus (P) release accelerates lake eutrophication, while retention capacity and release potential of different P fractions, calcium-bound P (CaCO₃～P) in particular, still remains unclear. Fractionation and sorption behaviors of phosphorus were studied in sediment of a Chinese shallow lake (Lake Wabu) and two inflowing rivers from December 2011 to December 2012. Abundance of P releasing bacteria was analyzed, and their main species were isolated using a culture-dependent method and identified by their 16S rDNA sequences. CaCO₃～P release abilities of these bacteria were also tested. In sediments of both the lake and rivers studied, the rank order of the different P extracts was CaCO₃～P > iron-bound P > acid-soluble organic P > hot NaOH-extractable organic P. At the same time, CaCO₃～P content and equilibrium P concentration (EPC₀) values in river sediments were significantly higher than those in the lake. Additionally, EPC₀ changes non-monotonically with increasing CaCO₃～P content, forming a V-shaped curve, with the lowest EPC₀ at an intermediate CaCO₃～P content (around 180 mg kg^?1). Below this threshold, CaCO₃～P was a component strengthening P retention; moreover, CaCO₃～P became an active species responsible for P release. Noticeably, between the two parts divided by this threshold, the differences in abundance of inorganic phosphorus solubilizing bacteria (IPB) and organic phosphorus mineralizing bacteria (OPB) were insignificant and the dominant IPB species clustered together. By contrast, OPB was distinguished from each other, whose dominant species isolated from the part with higher CaCO₃～P content, namely Novosphingobium sp., exhibited a stronger ability to solubilize CaCO₃～P. Shortly, with lower content, CaCO₃～P tends to stabilize P in sediment; while with higher content or under eutrophic condition, it shifted into P source, with some OPB species becoming the main factors to drive its release.     

长江口低氧区异养细菌及氮磷细菌分布

2009年8月15-28日,对长江口低氧高发海域的异养细菌、无机磷细菌、有机磷细菌、反硝化细菌和氨化细菌的空间分布特征进行初步研究.结果表明:氨化细菌数量最高,表层水、底层水和表层沉积物的数量均值分别为307.52×104个·L-1、184.50×104个·L-1和199.97×102个·g-1;其次为异养细菌,数量均值分别为87.35×104 cfu·L-1、86.85×104cfu·L-1和64.26×102cfu·g-1;再次为有机磷细菌,数量均值分别为19.26×104 cfu·L-1、18.82×104cfu·L-1和19.56×102cfu·g-1;无机磷细菌只分布在长江口内和河口南槽至舟山海域,数量均值分别为18.50×104cfu·L-1、31.00×104cfu·L-1和7.17×102cfu·g-1;反硝化细菌分布广,但数量较低,均值分别为3.94×104个·L-1、23.08×104个·L-1和6.22×102个·g-1.相关性分析结果说明:盐度、硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐和pH是影响水体和表层沉积物异养细菌、磷细菌和反硝化细菌分布的主要因子;底层水和表层沉积物异养细菌、磷细菌与水温呈显著正相关;底层水异养细菌和有机磷细菌与溶解氧(DO)呈显著正相关;表层沉积物无机磷细菌与DO呈显著正相关,氨化细菌与DO呈显著负相关.聚类分析结果说明:低氧对表层沉积物的细菌群落结构产生影响.     

一株高效溶磷伯克霍尔德菌的筛选鉴定及对马尾松幼苗的促生作用

采用标准稀释平板法从马尾松根际土中分离溶磷细菌,利用钼锑抗比色法测定溶磷细菌的溶磷特性;通过分析溶磷菌的溶磷能力与发酵液pH的关系,以及液相色谱-质谱 (HPLC-MS)联用对发酵液中有机酸的测定,探究其溶磷机制;通过对接种溶磷菌马尾松盆栽苗生长、生理、土壤养分和土壤酶活性的测定,明确溶磷菌对马尾松生长和生理的影响。结果表明: 由马尾松根际土壤中共筛选到溶磷细菌16株,其中菌株WJ27溶磷效果最优,液体培养5 d时的溶磷量达411.98 mg·L^-1。经过表型观察、生理生化鉴定和系统发育树分析,发现菌株WJ27属于伯克霍尔德菌属;其对不同磷源的溶磷特性存在差异,溶磷能力依次为: Ca₃(PO₄)₂(220.85 mg·L^-1)＞AlPO₄(182.33 mg·L^-1)＞FePO₄·2H₂O(129.19 mg·L^-1)＞CaHPO₄·2H₂O (115.23 mg·L^-1)。胞外有机酸测定结果表明,该菌株通过分泌柠檬酸、丙二酸等有机酸降低发酵液中pH,进而发挥溶磷作用;盆栽试验结果表明,接种菌株WJ27对马尾松幼苗生长、生理、土壤养分和土壤酶活性有积极作用。与对照相比,接种WJ27的马尾松的苗高、主根长、侧根数量、地上部(茎、枝、叶)鲜重、干重和根系鲜重、干重分别增加了14.3%、36.9%、56.1%、44.7%、60.0%、158.3%和100.0%;叶绿素b、总叶绿素、地上部可溶性蛋白和可溶性糖、根系活力和根系可溶性蛋白分别增加了145.8%、45.2%、206.3%、59.4%、80.5%和260.0%;根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶和地上部过氧化氢酶的活性分别提高了71.2%、197.5%和36.6%;根际土壤中速效氮、速效钾、速效磷含量和土壤脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶活性分别较对照土壤显著增加18.1%、17.0%、11.9%和34.3%、45.5%、62.6%。说明接种WJ27可以改善土壤养分和土壤酶活性,进而促进马尾松幼苗的生长。     

Rates of sulfate reduction and thiosulfate consumption in a marine microbial mat

Abstract The sulfur cycle in a microbial mat was studied by determining viable counts of sulfate-reducing bacteria, chemolithoautotrophic sulfur bacteria and anoxygenic phototrophic bacteria. All three functional groups of sulfur bacteria revealed a maximum population density in the uppermost 5 mm of the mat: 1.1 × 10⁸ cells of sulfate reducers cm⁻³ sediment, 2.0 × 10⁹ cells of chemolithoautotrophs cm⁻³ sediment, and 4.0 × 10⁷ cells of anoxygenic phototrophs cm⁻³ sediment. Bacterial dynamics were studied by sulfate reduction rate measurements, both under anoxic conditions (dark incubation) and oxic conditions (incubation in the light), and determination of the vertical distribution of the potential rate of thiosulfate consumption under oxic conditions. Sulfate reduction rates in the top 5 mm of the sediment were 566 nmol cm⁻³ d⁻¹ in the absence of oxygen, and 123 nmol cm⁻³ d⁻¹ in the presence of oxygen. In the latter case, the maximum rate was found in the 5–10-mm depth horizon (361 nmol cm⁻³ d⁻¹). Biological consumption of amended thiosulfate was rapid and decreased with depth, while in the presence of molybdate, thiosulfate consumption decreased to 10–30% of the original rate.     

生物造粒流化床污水处理反应器中微生物的分布特征

对生物造粒流化床污水处理反应器10cm、60cm、110cm处好氧细菌总数以及反硝化菌、反硫化菌分别进行计数,同时,用光学显微镜、扫描电子显微镜以及石蜡切片技术对粒状污泥中细菌的分布情况进行研究。结果发现,流化床中好氧细菌非常丰富,在反应器10cm处,每克污泥微生物的数量可达1.6×10⁸个,说明好氧细菌在生物造粒流化床有机物生物降解中起主导作用;同时,流化床中也有一定数量的兼性厌氧菌存在,并且随着流化床床体的升高有增加的趋势,这与溶解氧(DO)随流化床床体高度的增加而迅速降低有关;随着回流比的增加,溶解氧增高,相应的好氧细菌有所增加而兼性厌氧菌减少;对于颗粒污泥,其表面和内部微生物分布数量有很大的差异。