PCR-DGGE技术解析东北稻田蓝藻群落结构

[目的]明确东北稻田生态系统蓝藻群落结构组成变化及主要驱动因子。[方法]采用蓝藻特异性引物GC-Cya-b-F371和Cya-R783对采自东北不同土壤类型稻田土壤及田面水提取的DNA进行PCR扩增,采用DGGE电泳和条带测序技术解析稻田蓝藻群落结构。[结果]多样性指数表明,土壤中蓝藻群落结构比田面水体丰富。图谱冗余分析(RDA)显示,稻田土壤中蓝藻群落结构具有明显的地域差异,土壤碳氮比值是驱动土壤蓝藻分布的主要环境因素;而田面水体蓝藻群落结构地域差异不明显,p H值是驱动水体蓝藻分布的主要环境因素。DGGE条带测序发现,稻田蓝藻群落结构组成以丝状颤藻亚纲蓝藻(Oscillatoriophycideae)为主,一些条带基因序列与已知蓝藻相似度低于97%。[结论]东北稻田生态系统蓝藻群落结构复杂多样,生存着一些未知的蓝藻种群。     

两株聚球藻伴生细菌分离纯化与促生功能鉴定

【背景】蓝藻周围存在伴生细菌,伴生细菌与蓝藻具有复杂的作用关系。【目的】研究淡水聚球藻伴生细菌对聚球藻生长的影响。【方法】采用高通量测序分析聚球藻伴生细菌多样性;平板划线法纯化聚球藻伴生细菌,通过形态观察结合16S rRNA基因序列同源性比对,对其种属关系进行确定;通过聚球藻和不同浓度伴生细菌共培养测定其叶绿素a浓度,分析伴生细菌对聚球藻生长的影响;采用种子发芽试验验证伴生细菌促生功能。【结果】淡水聚球藻伴生细菌优势菌属为产卟啉杆菌属(Porphyrobacter)、根瘤菌属(Rhizobium)、水单胞菌属(Aquimonas)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium),从聚球藻分离获得了两株伴生细菌JQ1和JQ2,基于16S rRNA基因序列鉴定其分别属于Rhizobium和Peribacillus,通过在聚球藻与不同浓度伴生细菌共培养及水稻发芽试验验证,证明伴生细菌JQ1和JQ2在菌藻比例分别为5:1和15:1时具有促生作用,都对增强秧苗素质和根系发育有一定影响但JQ2与JQ1相比能显著提高水稻种子的发芽率。【结论】淡水聚球藻伴生细菌JQ1和JQ2在适宜的浓度均可显著促进聚球...     

混料设计优化黑木耳菌丝生长的农业剩余物配方

【背景】菌林矛盾日益突出,农业剩余物资源丰富,可作为食用菌栽培主要基质。【目的】筛选出适合黑木耳菌丝生长的农业剩余物配方。【方法】以大豆秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、小麦秸秆和杂木屑等6种基质为原料,运用单纯形格子法进行配方设计,分析不同基质交互作用对黑木耳菌丝生长速率、菌丝生长指数、漆酶酶活、多酚氧化酶酶活和纤维素酶酶活的影响。【结果】在这些农业剩余物基质中,大豆秸秆基质最适合黑木耳菌丝生长,其次是油菜秸秆。3种主料共同作用可以优化出最适合黑木耳菌丝生长的基质配比。【结论】最终优化出一个适合黑木耳菌丝生长的农业剩余物配方：杂木屑49.4%、油菜秸秆16.4%、大豆秸秆12.2%、麦麸20%、蔗糖1%、CaSO₄ 1%。本研究为“以草代木”栽培黑木耳提供了理论基础。     

甘草愈伤组织继代培养中激素浓度组合的优化研究

目的:寻找甘草愈伤组织继代培养中激素浓度的最佳组合.方法:以甘草种子为外植体,以无菌苗下胚轴及胚根诱导的初代愈伤组织为材料,利用二次正交旋转组合设计方法进行数学模拟,建立数学模型;并进行激素浓度组合寻优;在最佳培养条件下进行愈伤组织生长动力学研究.结果:模型的决定系数R2为0.9161;甘草愈伤组织继代培养中激素浓度的最佳组合为6-BA 1.514 mg/L+NAA 2.059 mg/L+2,4-D 2.137 mg/L;愈伤组织的继代周期为10~12 d.     

沙苑子的组织培养与快速繁殖

以扁茎黄芪的干燥成熟种子沙苑子为材料进行扁茎黄芪的组织培养研究.结果表明:沙苑子的发芽培养基为 MS,扁茎黄芪继代增殖最适培养基为:MS 6-BA3.0 mg/L NAA 0.5 mg/L,平均增殖系数达到 4.5,平均苗高达3.5 cm;生根最适培养基为:1/2MS NAA0.05 mg/L,生根数为4～6条,生根率达到100%.     

东北旱田土壤中Anabaena伴生细菌的分离与鉴定

[背景]鱼腥藻(Anabaena)在农田土壤中广泛分布,具有固碳和固氮功能。明确伴生细菌与蓝细菌的关系,对提高农田土壤中Anabaena的功能具有重要意义。[目的]从东北不同旱田土壤中分离Anabaena sp.PCC7120的伴生细菌,初步鉴定伴生细菌的分类归属,推测伴生细菌的功能,为明确旱田土壤蓝细菌与伴生细菌的关系提供数据支撑。[方法]采用平板分离、PCR-DGGE、克隆测序技术测定并分析不同旱田土壤中伴生细菌的16S rRNA基因序列,确定伴生细菌的分类地位。[结果]PCR-DGGE图谱显示东北旱田14个土样中分离获得Anabaena sp.PCC7120伴生细菌数量和种类不同;PCR-克隆测序获得伴生细菌的16S rRNA基因序列37条,可鉴定到种水平的菌株36条,主要归为鞘氨醇盒菌属(Sphingopyxis)、贪噬菌属(Variovorax)、黄杆菌属(Flavobacterium)和红球菌属(Rhodococcus)等,推测这些伴生细菌具有适应寡营养、富集微量元素、清除毒素等功效。[结论]东北旱田不同土壤中Anabaena sp.PCC7120伴生细菌种类和数量各异,这些伴生细菌主要隶属于Sphingopyxis、Variovorax、Flavobacterium和Rhodococcus等属。     

响应面法对Acidithiobacillus ferrooxidans发酵液脱除H2S的优化研究

目的:利用Acidithiobacillus ferrooxidans(A.f)发酵液对H2S的脱除条件进行优化.方法:在前期单因素影响脱硫率的基础上,利用Design expert软件中Box-Benhnker中心组合实验设计和响应面分析法对A.f发酵液脱除H2S的气体流量、温度和进行进一步优化.结果:获得了优化的A.f发酵液脱除H2S工艺,反应温度为31.02℃,气体流量为40.03 ml/min,H2S浓度为8.17g/m3.结论:在该条件下脱硫率达99.37％,表明响应面法可有效用于A.f发酵液脱除H2S工艺的优化.     

不同自然环境下噬藻体g20基因多样性研究进展北大核心CSCD

随着分子生物学技术发展与病毒基因组测序的推进,对地球上数量最大且广泛存在的病毒及其基因多样性的研究备受科学家们关注。迄今为止,仍未发现类似于细菌16S rDNA和真菌18S rDNA的病毒通用分子标记,但利用病毒某些家族的保守氨基酸序列设计简并性引物可研究环境中病毒多样性,并取得了一系列突破性成果。本文以编码噬藻体壳组装蛋白基因g20为目标,综述了噬藻体在海洋、湖泊和稻田中噬藻体基因多样性的研究进展,讨论了噬藻体g20基因分布与生存环境的相关性,发现不同的自然环境中都存在着独特的类群。同时指出了针对环境中噬藻体g20基因研究存在的问题及未来研究发展的趋势。     

大庆湿地可培养噬藻体的分离及其相关基因的系统进化分析

【目的】揭示大庆湿地可培养蓝藻噬菌体遗传基因多样性,分析其系统进化地位,为噬藻体生态学研究提供数据支持。【方法】以鱼腥藻(Anabaena PCC7120)为宿主,采用液体富集和双层平板法分离大庆湿地水体中可培养的噬藻体,提取噬藻体混合液的DNA,PCR扩增噬藻体编码衣壳组装蛋白的g20基因和编码T7型短尾病毒的核糖体聚合酶的pol基因,克隆测序,构建系统进化树,明确可培养噬藻体相关基因的系统进化地位。【结果】克隆测序获得1条g20基因序列,4条pol基因序列。系统进化分析表明,获得g20序列隶属于可培养噬藻体类群(Clusterδ)中。而3条pol基因与我国吉林碱性稻田水体噬藻体类群(PG-Pol-I和PG-Pol-II)更相近,另一条pol序列形成独立的进化分枝。【结论】这是首次调查大庆湿地水体侵染鱼腥藻的可培养噬藻体的g20和pol基因,初步确认以鱼腥藻(Anabaena PCC7120)为宿主的可培养噬藻体g20基因归属于Clusterδ中,而大庆湿地可培养噬藻体的pol基因与我国大安稻田水体pol基因相近。     

一株水稻根内生拮抗细菌SM13的分离及鉴定

【背景】作物根内生细菌具有固氮、分泌激素、产生病原真菌抗性物质等特性,根系内生菌的分离及应用成为环境友好型防控技术研究的热点之一。近年来盐碱地水稻种植面积逐年增加,而关于盐碱地水稻根内生菌的分离与应用鲜有报道。【目的】从大庆盐碱地水稻根中分离内生细菌,筛选对植物真菌病害有拮抗作用的促生菌株,初步探讨其抑菌和促生功效,为进一步研究其抑菌和促生机理提供菌种资源。【方法】对水稻根表面灭菌后研磨涂布分离内生细菌,采用对峙培养法和改良Salkowski比色法筛选具有广谱抑菌效果并有分泌吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)能力的菌株,通过形态鉴定、革兰氏染色、生理生化测定、16S rRNA结构基因以及srfA、ituA、fenB功能基因序列系统进化分析,确定细菌的分类地位。【结果】从水稻根部分离到一株内生细菌SM13,该菌株具有广谱性抑菌作用,对玉米新月弯孢菌、大豆菌核病菌、稻瘟病菌、禾谷镰刀菌的抑菌率分别为59.38%、78.13%、53.12%、37.50%,分泌IAA的能力为5.56±0.41μg/mL (n=6)。经形态学、生理生化试验结合系统进化分析初步鉴定SM13菌株属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌株在pH 11.0、盐浓度10%的NA培养基中生长良好,具有较高的耐盐碱性。【结论】水稻根内生菌SM13菌株具有耐盐碱性、促生和生防性能,可作为微生物农药及菌肥的材料。