纹藤壶附生菌的分离鉴定及蛋白酶菌株的产酶性质研究

目的：研究纹藤壶附生菌的分离鉴定及蛋白酶菌株的产酶性质。方法：黄渤海潮间带海域纹藤壶中分离到54株菌株,经酪蛋白酶实验,筛选得到4株高产蛋白酶的菌株,并对其进行菌种鉴定、产蛋白酶的发酵条件优化及产酶活性测定。结果：经筛选,得到4株高产蛋白酶的菌株,编号分别为X8、X18、X21、X48。通过16S rDNA序列分析,结合透射电镜及形态学观察、生理生化测试结果,初步鉴定X8为河豚毒素假交替单胞菌、X18为乔治亚海杆菌、X21为杀鱼假交替单胞菌、X48为康氏菌。通过测定菌株的生长曲线,确定菌株X8发酵量最高的培养时间为18h、确定菌株X18发酵量最高的培养时间为18h、确定菌株X21发酵量最高的培养时间为21h、确定菌株X48发酵量最高的培养时间为18 h。在最适培养时间的基础上,通过单因素多水平试验设计,可得产蛋白酶菌株X8的最佳发酵条件：可溶性淀粉5.0‰、初始pH 7.0、培养基盐度10‰、培养温度25℃;X18最佳发酵条件：可溶性淀粉5.0‰、初始pH 7.0、培养基盐度15‰、培养温度30℃;X21最佳发酵条件：蔗糖5.0‰、初始pH 7.0～8.0、培养基盐度15‰、培养温度25℃;X48最佳发酵条件：可溶性淀粉5.0‰、初始pH 7.0、培养基盐度15‰、培养温度25℃。结论：在优化发酵条件下,X8、X18、X21、X48菌株产蛋白酶酶活力分别达到707.06、240.00、441.18、328.22 U/mL。该研究为探索潜在的高产蛋白酶菌株提供了科学依据。     

利用微载体悬浮培养人脐带间充质干细胞

随着干细胞研究的不断深入,干细胞功能分化研究和临床应用转化的需求日益提升。人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUCMSCs)来源广泛,不仅自我更新能力强、能够分化成多种类型的成体细胞,而且其自身具有免疫调节能力,不易引发免疫排斥反应,在干细胞功能分化研究和临床应用中具有巨大应用前景和应用潜力。目前,传统的细胞培养方式培养效率低、细胞活性较差,不能满足日益增长的研究和应用需求。本研究利用微载体结合旋转瓶的悬浮培养方法,通过优化细胞接种量及转速等影响因素,快速获得大量高质量的人脐带间充质干细胞。经悬浮培养总细胞量可高达到7×10 ⁸个细胞/L,而且细胞活性较高,MSC 特异性标记物表达良好,在恢复平面培养后仍能维持MSC的正常细胞形态和增殖能力。高效脐带间充质干细胞悬浮培养体系的初步建立,为未来的干细胞功能分化研究和临床应用奠定了基础。     

内生真菌感染对禾草宿主生境土壤特性和微生物群落的影响

以羊草(Leymus chinensis)-内生真菌共生体为研究对象, 分别在野外样地和室内盆栽两种实验条件下研究了内生真菌感染对土壤特性和微生物群落结构的影响。结果显示：在处理时间较长并伴随有枯落物分解的羊草样地中, 内生真菌感染促进了土壤氮(N)的积累, 提高了30天培养时间内土壤初始碳(C)矿化速率和前3天土壤矿化量和土壤矿化总量; 而在处理时间较短且没有地上枯落物分解的盆栽羊草中, 内生真菌感染对土壤的C、N含量及C矿化均无显著影响。无论是野外样地还是室内盆栽实验, 内生真菌感染均未引起土壤微生物磷脂脂肪酸种类的变化, 但内生真菌感染均有提高土壤微生物生物量的趋势, 内生真菌显著增加了盆栽羊草土壤中细菌、革兰氏阴性细菌、真菌磷脂脂肪酸含量和磷脂脂肪酸总量, 增加了羊草样地土壤中革兰氏阳性细菌和放线菌的磷脂脂肪酸含量。总体看来, 内生真菌感染能够改变土壤N积累和C矿化率, 并且改变土壤中微生物群落的结构, 这有助于进一步认识内生真菌与羊草之间的共生关系及其在生态系统C、N循环中所起的作用。     

西北沙区梭梭根系深色有隔内生真菌等微生物时空分布及对根际土壤环境的响应

为揭示西北沙区不同时空尺度梭梭Haloxylon ammodendron根系深色有隔内生真菌（dark septate endophyte,DSE）分布规律及其环境驱动机制,分别于2019年7月、9月和12月在安西极旱荒漠国家级自然保护区和民勤连古城国家级自然保护区采集根系和土壤样品,根据真菌形态学特征、组织化学等方法,研究了梭梭根系DSE真菌定殖规律、定殖特征及其与土壤环境因子间的相互关系。结果表明,DSE真菌在自然生境梭梭根系广泛定殖,形成具有时空异质性的典型暗色有隔菌丝和微菌核结构。梭梭根系DSE真菌定殖受季节和空间分布影响,其中总定殖率在生长旺季7月最高（85.6%）,且菌丝隔间距显著大于9、12月;安西样地菌丝定殖率（71.5%）和总定殖率（85.6%）显著高于民勤样地（40.7%,60.0%）,但民勤样地微菌核直径显著高于安西样地。相关性分析表明,DSE定殖率及形态特征受土壤理化性质影响,温度、有效磷是影响DSE真菌定殖率的主要土壤因子,湿度和碱解氮是影响DSE真菌定殖形态的主要土壤因子。相比空白土壤,梭梭根际革兰氏阳性细菌含量、土壤脲酶活性以及安西样地有效磷含量均更高,预示其对荒漠土壤具有改善作用。本研究对梭梭DSE真菌时空分布和影响因素的系统性调查有助于为荒漠化治理和生态恢复提供依据。     

喷施茉莉酮酸甲酯及感染内生真菌对羽茅生长的影响

以天然禾草羽茅为试验材料,外源喷施茉莉酮酸甲酯(MJ)模拟食草昆虫的采食,研究感染内生真菌(染菌)和不染菌羽茅生长及生理等方面的差异.结果表明:MJ处理显著降低了羽茅地上部分生长,显著提高了其防御物质总酚和木质素的含量,并降低了蚜虫种群数量.染菌能显著增加羽茅的分蘖数及地上总酚和木质素的含量,但地上生物量和地下总酚含量受到MJ处理的影响,在不喷施MJ的对照中,染菌与否对羽茅的地上部生物量及地下总酚含量无显著影响,而MJ处理下,染菌植株的地上生物量显著低于不染菌植株,而地下总酚含量显著高于不染菌植株.染菌能显著降低羽茅上蚜虫的种群数量,而且这一影响被MJ处理所促进,当受到3次MJ喷施处理后,染菌羽茅上不再有蚜虫.表明内生真菌感染能够改变宿主植物在生长和防御之间的物质分配,MJ处理则进一步促进染菌植株以牺牲生长为代价而提高其防御能力.     

一株地膜降解真菌的筛选及其降解性能分析

【目的】分离并鉴定具有聚乙烯材料降解能力的微生物菌株,探究其降解农用地膜的效能,为地膜的微生物降解途径提供支撑。【方法】以线性低密度聚乙烯粉末为唯一碳源的培养物中分离出1株具有降解聚乙烯材料能力的真菌,利用分子生物学方法结合菌株的培养性状对该菌株进行鉴定,通过观察聚乙烯粉末降解情况和测定地膜失重率,结合红外扫描、高分辨场发射扫描电子显微镜分析该菌株对农用地膜的降解效果。【结果】筛选获得1株具有农用地膜降解效果的真菌菌株PT1,经鉴定为桔青霉(Penicillium citrinum),桔青霉PT1菌株能以重均分子量(Mw)2000和400000的聚乙烯粉末作为唯一碳源生长,经红外扫描、电镜观察发现桔青霉PT1可侵蚀传统聚乙烯地膜。桔青霉PT1能快速利用聚酯类生物降解地膜生长,35 d地膜失重率达50%左右。【结论】本文筛选到具有地膜降解特性的桔青霉PT1真菌,丰富了降解聚乙烯材料的微生物类群,同时也为废弃农用地膜的处理提供了环保的处理途径。     

不同释放策略对朱鹮再引入种群存活率和繁殖成功率的影响

物种再引入目前已成为一种拯救、恢复珍稀濒危物种的重要手段。研究释放后的个体存活和繁殖成功率可以更好地优化释放策略,指导不同释放地释放后的管理。利用方差分析比较了陕西省朱鹮（Nipponia nippon）再引入三个释放地宁陕、铜川和千阳首次释放个体的平均年龄,结合释放后的监测数据,比较了释放后个体存活率和繁殖成功率。利用广义线性混合模型,分析放归个体年龄、性别、个体来源和野化训练时长对释放后6个月个体存活率的影响。结果表明,三个释放地首次释放个体的平均年龄差异显著（F = 40.35,df = 2,P < 0.001）,宁陕首次释放个体的平均年龄较大,为（6.1 ± 1.9）岁。铜川释放后个体存活率（65.6%）最高,千阳次之（61.5%）;三个释放地释放后的前3年繁殖成功率差异较大（ANOVA,df = 2,P < 0.05）,铜川繁殖成功率最高,为57.7% ± 34.3%（n = 14,其中2014年繁殖2巢,2015年繁殖6巢,2016年繁殖6巢）,宁陕次之,为52.3% ± 43.3%（n = 14）。释放个体年龄与释放后个体存活率显著负相关（β =﹣0.21,95%置信区间CI为﹣0.45 ~﹣0.04,P < 0.05）,而性别、个体来源和野化训练时长对释放后个体存活率影响不显著。基于三个释放地释放后个体存活率和繁殖成功率的差异,我们建议针对释放地的特定环境,可根据种源的年龄结构及个体的遗传组成来选择释放群体;可将不同种源的个体在释放地混合圈养,开展适当的野化训练后再进行释放;秋季可能是朱鹮的最佳释放时间。     

响应面分析法优化耐高温假黄色单胞菌硫氧化性能

【目的】采用响应面分析法对耐高温假黄色单胞菌的硫氧化性能进行优化。【方法】利用Plackett-Burman试验筛选影响菌株硫氧化性能的关键因子。通过最陡爬坡试验逼近最佳值区域,确定响应面试验中心轴,利用Box-Behnken设计和响应面分析法获得关键因素的最佳浓度。采用经典的改良硫酸钡比浊法测定硫酸根含量。【结果】牛肉膏、麦芽糖、镁离子(Mg~(2+))3个因素是影响菌株硫氧化性能的关键因素。响应面分析表明牛肉膏和镁离子的交互作用对硫酸根转化率的影响最大,优化后的结果为:麦芽糖(%)=0.07,牛肉膏(%)=0.11,Mg~(2+)(%)=0.04时,模型有最大值。模型的F值为52.60(P0.000 1),相关系数R2=0.980 2,说明该二次方程是显著的,该模型在整个回归区域内的拟合较好。经模拟堆肥试验验证该菌株可以有效增加堆肥中硫酸根含量。【结论】该模型可用于分析和预测耐高温假黄色单胞菌优化培养基配方,经优化后该菌株硫氧化性能大幅提升,硫酸根转化率由36.89%提高到80%以上,加入堆肥后与基础发酵条件下菌液相比更加有效增加了堆肥中SO_4~(2-)的含量,具有较好的应用前景。     

高温处理构建不感染内生真菌羽茅种群的方法探讨

为了寻求构建禾草内生真菌不感染种群的方法, 选用羽茅为试验材料, 研究了高温处理对内生真菌和宿主活力的影响。结果表明: 60°C高温处理种子能有效杀灭种子内的内生真菌, 处理时间为30 d时, 所有检测幼苗均不感染内生真菌。同时高温处理对种子发芽率、发芽势和发芽指数均无显著影响, 且在幼苗生长初期对根的生长有促进作用。与其他杀菌方法相比, 高温处理的方法具有成本低、技术简单、环境友好等优点, 是一种理想的构建羽茅无菌种群的方法。     

陕西宁陕野化放飞朱鹮秋季觅食地选择与食物丰富度

于2008年秋季应用样方法对陕西宁陕县寨沟野化放飞朱鹮(Nipponia nippon)的觅食地和食物丰富度进行了调查。结果表明,朱鹮秋季的主要觅食地是冬水田,影响朱鹮觅食地选择的主要因素是人为干扰、觅食地开阔度和土壤松软程度;宁陕野化放飞区朱鹮觅食地中共发现记录动物36种,冬水田翻耕对朱鹮的食物丰富度和生物量无显著影响。总体上,在秋季游荡期朱鹮的食物并不丰富。