一株纤维素降解细菌的筛选、鉴定及产酶条件分析

目的筛选高活性的纤维素降解细菌,并进行初步鉴定和产纤维素酶条件分析。方法采集吉首旗帜山松树林的土壤样品,通过富集培养和刚果红平板染色法筛选分离纤维素降解细菌;通过形态观察、生理生化特性检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对分离的菌株进行初步鉴定。利用单因素实验对产纤维素酶条件进行优化。结果分离获得1株高活性纤维素降解细菌JDM11,初步鉴定其为Bacillus velezensis;菌株JMD11产纤维素酶最佳培养温度、最适初始pH和培养时间分别为28℃、7.0～7.5和32h,在该条件下其滤纸酶(FPase)和羧甲基纤维素酶(CMCase)活力分别为260.32U/ml和651.75U/ml。结论菌株JDM11是1株高活性纤维素降解的Bacillus velezensis。     

栗背短脚鹎的种群分化与遗传多样性

栗背短脚鹎(Hemixos castanonotus)是我国南方山区常见的杂食性鸟类。为探明其遗传多样性及分化现状,采用线粒体Cyt b基因和7个核基因非编码区片段作为分子标记,对分布于广东、广西、海南、贵州和江西五省(自治区)的栗背短脚鹎11个地理种群进行了遗传分化及遗传多样性研究。基于所获得的Cyt b基因866 bp和7个核基因内含子序列6 808 bp进行分析。结果显示,在Cyt b基因中,共检测到37个单倍型,共享单倍型占单倍型总数的35.6%,推测这些共享单倍型可能属于祖先单倍型。分子方差分析结果显示,遗传变异主要来源于种群内部(79.77%)。Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验分析结果均支持栗背短脚鹎种群可能曾经历过种群扩张现象。基于7个核基因内含子联合序列的贝叶斯天际线(BSP)分析,推断其种群在大约5.3 ~ 3.7百万年前(Mya)和约0.7 ~ 0.3百万年前(Mya)发生过扩张。基于Cyt b基因的贝叶斯系统发育分析,11个地理种群共分为两支,一支为海南猴猕岭地理种群,属指名亚种(H. c. castanonotus),其他10个地理种群聚为另一支,属H. c. canipennis亚种,并且后者尚未形成显著的地理结构,单倍型网络图分析也获得相似的结果。本研究所用分子数据基本支持两个亚种的分化,对于存在争议的广西南部分布的指名亚种,其分子数据与形态学亚种归属不一致,有待更深入研究。     

湘西地区猕猴桃溃疡病病原菌分离及其全基因组分析

通过了解湘西地区猕猴桃溃疡病致病菌分类地位和基因类型,初步探讨其致病的分子机理。采用纯培养法分离猕猴桃溃疡病菌;基于16S～23S rRNA基因内转录间隔序列进行病原菌的系统发育分析;通过基因组测序和生物信息学分析解析其致病的分子机理。从“米良1号”和“红阳”猕猴桃感病枝条中分离获得5株溃疡病菌,编号为L211、L212、L321、L322、L323;通过形态特征和16S～23S rRNA基因内转录间隔序列分析,鉴定5株细菌均为丁香假单胞菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv.actinidae,Psa)。以菌株L211为代表进行体外猕猴桃枝条接种实验表明能引起典型溃疡病症状。通过菌株L211的全基因组测序和生物信息学分析,获得5 741条基因数目,长5 412 072 bp;基因功能注释发现菌株L211携带121种毒力因子、71个植物互作因子和77个耐药基因;同时,基因组单核苷酸多态性分析发现病原菌L211为基因Ⅲ型Psa。引起湘西地区猕猴桃溃疡病的病原菌是丁香假单胞菌猕猴桃致病变种基因Ⅲ型,与国内外报道的引起猕猴桃溃疡病大流行的致病菌一致。猕猴桃溃疡病发病...     

铜锈环棱螺对沉积物中重金属的生物积累及其与重金属赋存形态的关系

以铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,采用28 d沉积物生物积累试验研究铜锈环棱螺对污染河流沉积物中重金属的生物积累,并探讨其与重金属赋存形态的关系.结果表明：铜锈环棱螺肝胰脏对Cd、Pb、Cu、Cr、Zn和Mn均具有较强的积累作用.不同重金属的积累量存在较大差别,Zn的积累量最多,占重金属总积累量的84.32%±4.36%,其次为Cu,占7.67%±2.84%;Pb、Cr和Mn的比例相对较少,分别为3.62%±1.84%、2.22%±1.03%和1.33%±0.15%;Cd所占比例最少,为0.83%±0.53%.肝胰脏中重金属元素之间的相关性均不显著.肝胰脏金属污染指数与沉积物污染综合指数具有显著的正相关关系,铜锈环棱螺可以作为沉积物重金属污染的监测生物.不同沉积物Cd、Cr、Zn和Mn的生物-沉积物积累因子（BSAF）具有较大的差异,Cu和Pb的BSAF比较稳定.Cd的生物积累与沉积物中Cd的可交换的与酸可溶态及可氧化态显著相关;Pb的生物积累与Pb的可还原态显著相关;Cu的生物积累与Cu的可氧化态显著相关;Mn的生物积累与Mn的可交换的与酸可溶态和可还原态显著相关;Cr和Mn的生物积累与其不同形态和总量均不相关.BSAF不宜作为衡量铜锈环棱螺对沉积物中重金属生物积累能力的指标.     

东方田鼠警觉对其功能反应的作用格局

植食性哺乳动物功能反应描述了摄入率与植物可利用性变量的动态关系。动物警觉因占用了处理食物时间即觅食中断时间而延迟与下一口食物相遇,引致摄入率降低,进而对功能反应构型产生影响。在新鲜白三叶叶片构成的各类食物密集斑块上,测定东方田鼠觅食行为,建立功能反应函数模型,检验觅食中断对功能反应的作用格局及机制。结果发现,除小叶片斑块觅食中断时间在觅食活动中所占的比例较低外,在大、中型叶片斑块的觅食中断时间比例均达到15.42%-26.82%;尽管,觅食中断使摄入率降低了33%,但东方田鼠功能反应仍为Ⅱ型功能反应。除东方田鼠采食时间及觅食回合时间随叶片重增大保持相对稳定外,处理时间及觅食中断时间均随叶片重增大呈线性递增趋势;采食时间、处理时间及觅食中断时间随口量的增大呈线性递增趋势;采食率随叶片重和口量增大呈指数递减趋势。研究结果揭示,东方田鼠因警觉引起的觅食中断事件是导致采食率及摄入率降低的主要因子。摄入率测定值与模型预测值的线性回归极显著(P < 0.01),表明,新建立的功能反应模型具有良好的可预测性。推测,东方田鼠因警觉引起采食率及摄入率减小的代价,是以延长觅食时间来补偿的。研究结果充分验证了,在可利用性植物密集斑块,由植物大小调控的动物口量决定其摄入率,且受采食和处理食物竞争及觅食中断的制约,其功能反应为Ⅱ型功能反应的假说。     

不同外源条件对4种白腐真菌溶藻效果的影响

【目的】评价白腐真菌Irpex lacteus XX-5、Trichaptum abietinum 1302BG、Ceriporia lacerata P2、Bjerkandera adusta XX-2处理铜绿微囊藻废水的应用潜力。【方法】采用分批次实验研究pH、温度、铜绿微囊藻浓度、金属离子、氮源、磷源对白腐真菌I. lacteus XX-5、T. abietinum 1302BG、C. lacerata P2、B. adusta XX-2溶解铜绿微囊藻的影响。【结果】在不同外源条件下,4种白腐真菌对铜绿微囊藻的抑制效果明显,均达60%以上。菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2受外源条件的影响很小,菌株C. lacerata P2的抑制率达70%以上,菌株B. adusta XX-2的抑制率达60%以上;菌株T. abietinum 1302BG、I. lacteus XX-5在不同外源条件下抑制率均会发生相应的变化,但抑藻率均可达60%以上。【结论】研究所使用的4种白腐真菌对抑制铜绿微囊藻具有较好的应用潜力,尤其是菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2。     

微生物燃料电池中假单胞菌F026的产电性能研究

基于微生物燃料电池的反应装置,从污水处理厂曝气池的污泥中通过富集,筛选和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析等手段驯化出1株高效产电假单胞菌F026。以F026为阳极产电菌制作微生物燃料电池,考察了底物种类、温度和p H值等因素对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明,F026最适合在以可溶性淀粉为底物,p H为中性偏碱性,温度在30~35℃的环境下生长。在此条件下,微生物燃料电池的最高电压达到500 m V,体积功率密度达到2 W/m3。     

4株高效产电菌的电化学活性及其生物学特征

采用循环伏安法对从湖南省吉首大田湾污水处理厂曝气池活性污泥中富集和筛选的37株产电菌的电化学活性进行考察。结果发现,4株菌株（F012、F015、F021、F026）的电化学活性较为显著,其中F026的电化学活性最好。对4株产电菌的系统发育分析表明,菌株F012属于Dyella属,与Dyella marensis CS5-B2^T系统发育关系最为密切（相似性为97.22%）;菌株F015属于Paludibacterium属,与该属的Paludibacterium yongneupense 5YN8-15^T系统发育关系最为密切（相似性为97.70%）;菌株F021和F026都属于Pseudomonas属,分别与该属的Pseudomonas simiae OLi^T和Pseudomonas otitidis MCC10330^T系统发育关系最为密切（相似性分别为99.60%和98.62%）。生物学特性研究表明,电化学活性最好的产电菌F026的生长温度范围为20~40 ℃,最适宜生长温度为30~35 ℃;生长pH范围为5~9,最适pH生长范围为8~9,适合作为微生物燃料电池的高效产电菌。     

具有ACC脱氨酶活性的绞股蓝内生细菌的分离鉴定及其抑菌促生作用

采用富集筛选法从绞股蓝根中筛选得到6株具有ACC脱氨活性的细菌,其中菌株JDG-6、JDG-7、JDG-14、JDG-16、JDG-23均具有较强的分泌铁载体能力,但菌株JDG-32没有产铁载体能力。抑菌试验结果显示,菌株JDG-6、JDG-7、JDG-14和JDG16对一种或多种供试菌有抑菌作用,其中菌株JDG-14能抑制大肠埃希菌、藤黄八叠球菌和白色念球菌的生长。促生试验表明,菌株JDG-6、JDG-7和JDG-14均能促进水稻幼苗根的伸长,其中菌株JDG-14的促生作用最为明显,与对照组相比水稻幼苗的根长和根鲜重分别增长了26%和21%。通过形态特征观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,菌株JDG-6、JDG-7、JDG-16和JDG-23属于假单胞杆菌属（Pseudomonas）,菌株JDG-14为木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）,而菌株JDG-32为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）。菌株JDG-6、JDG-7和JDG-14均具有ACC脱氨酶活性和抑菌活性的促生菌,具有农业应用潜力。