一株耐Cd菌株的分离、鉴定及基本特性

【目的】从活性污泥中筛选耐镉(Cd)菌株,并研究其生长特性及对溶液中Cd~(2+)吸附的最佳条件,以期为重金属Cd污染水体的微生物修复提供菌株资源和应用技术参考。【方法】采用平板划线法,从活性污泥中分离、筛选、驯化出耐Cd菌株,通过16SrRNA基因序列分析及溶血试验、蛋白质毒素结晶试验进行初步鉴定,并采用单因素实验优化菌株的培养条件,通过正交实验确定菌粉吸附溶液中Cd~(2+)的最佳条件,同时利用SEM-EDS及FTIR分析探讨菌粉吸附Cd~(2+)的机理。【结果】经分离、驯化得到1株耐Cd细菌菌株,命名为H6,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus),最大Cd~(2+)耐受浓度为350 mg/L。菌株H6的最佳生长条件为:pH 6.0–8.0,温度28°C,转速120–210 r/min,接种量1%–5%;菌株H6在生长过程中,培养液pH值先稍微下降然后不断上升。菌粉吸附Cd~(2+)的正交优化条件为:菌粉用量0.125 g/L,吸附时间2 h,pH 5.0,温度30°C,此条件下吸附量为205 mg/g。SEM-EDS分析和红外光谱(FTIR)分析表明,在吸附过程中主要作用基团有羟基、羧基、羰基、酰胺基和烷基,此外,Ca~(2+)与Cd~(2+)发生了离子交换。【结论】从活性污泥中分离出的菌株H6,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),是1株具有较强Cd~(2+)吸附能力的细菌菌株。     

一株耐铅镉真菌的分离鉴定及其吸附特性的研究

【目的】以扎龙湿地污染的土壤为材料,进行耐铅镉菌株的分离鉴定,研究不同条件对菌株吸附铅镉的影响。【方法】采用平板划线法,逐级驯化,筛选出一株耐铅镉菌株,通过生理生化特征及ITS序列分析对菌株进行鉴定,探究该菌吸附的最佳条件,并进行Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合。【结果】本研究分离得到一株菌株JB15,最高耐受浓度为Pb~(2+)1200 mg/L、Cd~(2+)200 mg/L,经鉴定为球孢白僵菌,最佳吸附条件温度为30°C,pH为7.0,接菌量为8.0 g/L,吸附时间为60 min,铅镉吸附率分别为52.27%和62.38%;铅镉吸附量分别为19.60 mg/g和3.98 mg/g,符合Langmuir等温吸附模型。【结论】菌株JB15具有较好的吸附效果,可为微生物修复重金属土壤污染提供理论基础。     

耐镉真菌Paecilomyces lilacinus 6-20p对Cd~(2+)的吸附特性研究

开展了一株高耐镉真菌Paecilomyces lilacinus 6-20p对Cd~(2+)的吸附效果及影响因素的研究。结果表明获取Paecilomyces lilacinus 6-20p最大生长量的培养时间为108 h。Paecilomyces lilacinus 6-20p对培养液中Cd~(2+)的去除率随pH、培养温度、培养时间呈现先增高后降低的趋势,对Cd~(2+)吸附的最佳条件为pH 3.5,30℃培养108 h。培养液中Cd~(2+)初始浓度小于35.2 mg/L时,Paecilomyces lilacinus 6-20p的生长未受到抑制。当Cd~(2+)浓度大于35.2 mg/L时,其对培养液中Cd~(2+)的去除率随Cd~(2+)初始浓度增加而降低。pH、培养温度、培养时间以及Cd~(2+)初始浓度等因素均能显著影响Paecilomyces lilacinus 6-20p对Cd~(2+)的吸附效果,在菌株应用过程中应充分考虑这些因素。     

耐镉甲基营养芽胞杆菌吸附条件的优化及其抗逆性

【目的】对所筛选的1株耐镉甲基营养芽胞杆菌NTGB29进行了环境抗逆性的研究,及影响菌株吸附镉离子效率的条件优化。【方法】以发酵液活菌数为指标,研究其对不同NaCl浓度、酸碱度、镉离子浓度的耐受情况;进一步通过单因素实验和响应面法优化影响菌株镉离子吸附效率的发酵条件;以有效镉离子含量为指标,验证菌株在镉污染土壤中的吸附效果。【结果】结果表明,菌株NTGB29对NaCl浓度、酸碱度、Cd~(2+)浓度的最大耐受值分别为10%、pH11.0、50mg/L;菌株在发酵液初始Cd~(2+)浓度10 mg/L、起始pH 6.4、培养温度37°C、NaCl浓度4.2%、装液量50 mL/250 mL、培养时间24 h时,对Cd~(2+)的吸附率达到79.70%;菌株能有效降低镉污染土壤中的有效镉离子含量,吸附率为29.65%。【结论】菌株NTGB29在较高浓度Cd~(2+)浓度、NaCl浓度及强碱环境条件下仍然能够生长,具有良好的环境抗逆性及Cd~(2+)吸附能力,在镉污染土壤调理剂及微生物功能菌剂的研制方面能够提供有价值的菌种资源。     

镉污染水稻种子内生细菌的分离及其耐镉性和植物促生性研究

【目的】植物内生细菌在促进植物生长和重金属污染土壤修复中发挥着重要作用。本研究对镉污染水稻种子内生细菌进行分离和功能鉴定,从而确定其镉耐受性、植物促生性以及对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的影响。【方法】采用乙醇-次氯酸钠联合灭菌法对水稻种子进行表面灭菌,采用标准平板培养法对内生细菌进行分离、纯化;对菌株16SrRNA基因进行扩增和测序,鉴定菌株的分类学地位;运用微量稀释法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定内生细菌的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;采用浸种法进行菌剂侵染,观察施加菌剂对水稻种子萌发、幼苗生长和镉积累的影响。【结果】从两个水稻品种的种子中共分离得到133株内生细菌,分属于12个属的24个种。在低镉品种728B中分离得到83个菌株,主要包括假单胞菌属（34.94%）、芽孢杆菌属（28.92%）和类芽孢杆菌属（10.84%）菌株。在高镉品种博B中分离得到50个菌株,主要包括泛菌属（40%）、短小杆菌属（22%）和微杆菌属（12%）菌株。对24个代表性菌株的镉耐受性进行测定,发现镉离子对菌株的最小抑制浓度介于80–2 560μmol/L,其中芽孢杆菌HNR-4具有最高的镉耐受...     

1株具有耐镉降解微囊藻毒素细菌的分离鉴定

从安徽镜湖腐烂的蓝藻中筛选出1株细菌,命名为R1,该菌株具有较强的耐镉、溶藻以及可降解微囊藻毒素能力,经16S r DNA序列对比分析鉴定,R1属于气单胞菌属(Aeromonas)。该菌株对Cd~(2+)有很好的耐受性,在含有50 mg/L Cd~(2+)的培养基中仍能正常生长;细菌通过分泌胞外物质溶解铜绿微囊藻,且该胞外物质耐高温,属非核酸或多糖类物质,丙氨酸和苯丙氨酸协同作用而溶藻;在0. 1 mg/L Cd~(2+)存在的情况下,细菌溶藻能力增强;微囊藻毒素的初始浓度为1. 84 mg/L时,7 d时间降解率为40. 2%。     

沙棘根瘤内生细菌中抑菌促生菌株的筛选和鉴定

【背景】植物内生细菌可产生具有抑菌和促生活性的物质,既能抑制植物病原菌对寄主植物的侵染,也能促进植物的生长。沙棘根瘤内生细菌是根瘤内除共生固氮的弗兰克氏菌外,与沙棘共生的一大类微生物。研究具有抑菌和促生活性的植物内生菌,可为微生物菌肥的研究提供理论基础。【目的】筛选具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,初步研究其抑菌和促生活性,并对菌株进行鉴定。【方法】采用双层琼脂法、琼脂扩散法、双层平板对峙法、牛津杯法进行沙棘根瘤拮抗性内生细菌的筛选。选取抑菌活性较高的内生细菌,分别采用Salkowski比色法、ChromeAzurolS(CAS)平板检测法和钼锑抗比色法进行产吲哚乙酸、铁载体及溶磷能力的测定。采用发酵液灌根法测定沙棘根瘤内生细菌SR308对黄瓜促生作用的盆栽效果。通过形态和培养特征、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析法对菌株TT201和SR308进行鉴定。【结果】从131株沙棘根瘤内生细菌中筛选出9株具有较强抑菌活性的内生细菌,其中菌株TT201抑菌性最佳、抑菌谱广;菌株SR308的促生活性最好,其发酵液对黄瓜的生长具有较强的促进作用。对具有较强抑菌和促生活性的菌株TT201和SR308进行鉴定的结果表明,菌株TT201为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus),菌株SR308为蕈状芽孢杆菌(Bacillusmycoides)。【结论】获得2株具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,为进一步开发微生物农药及菌肥提供了资源。     

一株黄瓜根际促生菌的筛选、鉴定及其发酵特性

Salkowski比色法评价菌株发酵产吲哚乙酸(IAA)的能力;采用平皿、盆栽方法检测菌株的促生能力;对典型菌株生理生化测定及16S rRNA基因序列系统发育分析,初步确定菌株的分类地位;进一步采用正交设计探索不同碳源、氮源对菌株产IAA的影响。结果表明从黄瓜植株根部分离得到菌株18株,其中8株为产IAA菌株。菌株SGM7产IAA能力最强,产量达23.59 mg/L;1%SGM7菌悬液对盆栽黄瓜幼苗有明显促生效果(P0.05);初步鉴定SGM7为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus);其最适产IAA发酵培养基配方为:蛋白胨1%、玉米粉2%、麸皮0.25%、硫酸铵0.05%、硝酸钾0.05%;其发酵液IAA产量高达35.87 mg/L。     

香根草对镉毒害的生理响应——采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)

为阐明香根草(Vetiveria zizanioides)对镉(Cd~(2+))胁迫的耐性机理及其对重金属Cd~(2+)的积累特征,通过水培试验,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同Cd~(2+)浓度处理时香根草根、茎、叶化学组分的变化,同时测定香根草叶Cd~(2+)的亚细胞分布和其重金属Cd~(2+)含量。结果表明,其根组织在2927 cm~(-1)处峰高先下降后上升,表明在低Cd~(2+)(Cd~(2+)3 mg/L)处理条件下香根草分泌的有机酸不断螯合Cd~(2+),造成羧酸O—H的减少,但随着Cd~(2+)含量的升高,其羧酸螯合力变弱,有机酸含量渐渐升高;茎组织在1631 cm~(-1)峰高处先上升后下降,表明在低Cd~(2+)(Cd~(2+)3 mg/L)处理条件下香根草产生氨基酸、多肽和蛋白质等物质,通过渗透调节来增强抗逆性,但随着Cd~(2+)含量的升高,蛋白质二级结构中肽键间氢键的结合力受影响较大。当Cd~(2+)处理浓度为7 mg/L时,香根草生长10 d后,地上部分及根组织富集Cd~(2+)量分别高达212.49 mg/kg和290.59 mg/kg。香根草地上部分的Cd~(2+)含量随Cd~(2+)处理浓度的增加而增加。香根草叶片富集的Cd~(2+)主要分布于细胞质中,其次为细胞壁,而在线粒体和叶绿体中含量最低。     

三株耐铅锌菌的分离、鉴定及其吸附能力

以铅锌矿渣盆栽试验中长势较好的耐性植物夹竹桃(Nerium indicum)的根际土壤为材料,进行耐铅锌优势菌株的分离鉴定,探讨影响铅锌吸附的因素及其吸附机理。结果表明:(1)从土样中分离筛选出3株耐铅锌菌株(B1、B4、B14),3株菌均能在Pb2+、Zn2+浓度为600 mg·L-1的牛肉膏蛋白胨培养基上生长,经形态和分子生物学鉴定分别为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)或炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、解硫胺素硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus aneurinilyticus)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。(2)对影响菌株吸附铅、锌的p H、吸附时间、初始菌量3个因素进行分析,发现菌株B1在p H为5.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.06 g时,对Pb2+、Zn2+的去除率分别可达84.22%和70.66%。菌株B4在p H为6.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.18 g时,对Pb2+、Zn2+的去除率分别可达72.63%和54.17%。菌株B14在p H为4.0、吸附时间为60 min、初始菌量为0.10 g时对Pb2+、Zn2+的吸附率分别为77.56%和50.63%。(3)扫描电镜观察和红外光谱分析显示:3株菌对Pb2+、Zn2+的吸附主要是细胞表面的吸附,还存在一定的内部吸收;羟基(O-H)、胺基(N-H)、烷基、酰胺基(CONH-)是吸附、络合或螯合金属离子或原子的主要活性基团,重金属与菌株表面的活性基团结合反应是其吸附Pb2+、Zn2+的主要作用机制。