堆肥过程中优势功能微生物菌群多样性及其影响因素

堆肥是一个由多因子所介导的复杂系统。功能微生物在堆肥中扮演着至关重要的因素,其在降解可利用废弃物的同时,也受到其他环境因子的调控,在不同堆肥时期有着明显的菌群差异。近年来,研究人员阐明了不同堆肥时期(嗜温期、嗜热期、降温期和腐熟期)优势微生物菌群多样性、功能以及堆体环境因子(温度、氧气、pH、EC和养分状况)对优势菌群的影响及其机理,这二者之间的相互作用促进了堆肥发酵进程。本文就堆肥不同时期优势微生物菌群多样性、生态学功能及其影响因素进行介绍,并提出堆肥研究所面临的问题,为今后堆肥过程中功能微生物的研究方向及合理利用提供新的视角。     

内生真菌司氏角担子菌B6对尖孢镰刀菌西瓜专化型菌株的拮抗作用

近年来,尽管西瓜产业不断发展壮大,但轮作土壤种植西瓜易产生枯萎病害导致世界范围内的西瓜严重减产。通过对峙培养实验和抑菌实验探讨了重阳木内生真菌司氏角担子菌(Ceratobasidum stevensii)B6菌株对西瓜枯萎病病原菌尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f. sp.Niveum,FON)的拮抗作用,并初步分析了其作用机制。平板拮抗试验的结果表明,内生真菌B6生长过程中不是通过产生抑菌带来抑制FON菌丝,而是利用自身的生长优势将FON完全覆盖。显微观察B6与FON菌丝的接触部位,发现FON菌丝外侧附着B6顶端菌丝形成的胞样结构,表明FON菌丝生长仅受到B6菌丝的抑制。抑菌试验结果显示,B6产生的挥发性物质可以抑制FON的生长和产孢,并使其菌丝分枝明显减少;B6的发酵液对FON的生长和产孢没有抑制作用。因此,推测B6主要通过释放某些挥发性物质产生拮抗作用而抑制FON的生长。     

内生真菌对花生残茬腐解及土壤酚酸含量的影响

土壤中花生残茬是导致连作障碍的原因之一。为了探讨施加内生真菌Phomopsis liquidambari(B3)对加速花生残茬腐解、改善连作花生土壤环境、缓解花生连作障碍的作用及其可能机理,通过向土壤中添加花生(Archis hypogaea)残体,利用盆栽试验探讨了施加B3对花生残茬腐解率、土壤部分酚酸物质和酶活性的影响。结果表明:与CK相比,在萌发期和苗期,添加B3处理显著加快残茬腐解,提高纤维素木质素降解率,增加土壤中对羟基苯甲酸、香草酸和香豆酸的含量;在花生整个生育期,施加B3显著调节了土壤中漆酶、锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,Mn P)、木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,Li P)和多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性的动态变化,这种变化有利于花生残茬快速腐解和酚酸类化感物质的及时转化。开花期之后施加B3处理土壤酚酸含量显著降低,花生荚果增产19.9%。实时定量PCR结果表明内生真菌B3在土壤中30 d内可以被检测,并对复杂多样的酚酸类物质具有广谱高效的降解能力。由此说明,施加内生真菌B3可以显著加快连作土壤中花生残茬腐解,进而通过减少土壤酚酸含量来缓解由残茬腐解引起的连作障碍。     

微生物能源的转化效率和经济可行性研究

生物质能源在中国,尤其是农村地区是一种十分重要的能源,然而,目前和将来油气资源的缺乏不仅影响国民经济的发展,而且危及能源安全。估算了4种最具应用前景的微生物能源包括微生物柴油,生物乙醇,氢气和沼气,并讨论了经济可行性及使用前景。其诣在帮助发展将生物质转化为燃料的技术,而此项技术对中国经济的发展具有重要的意义。     

茅苍术叶片可培养内生细菌多样性及其促生潜力

对江苏省道地药材茅苍术叶片可培养内生细菌的多样性及其固氮、解磷、解钾、产生长素的能力进行研究。依据菌落形态的不同,共分离得到52株内生细菌。能正常传代培养的45株内生细菌经ARDRA分析后归入14个聚类簇,簇内菌株的BOX-PCR指纹图谱相似度不高,在属水平上显示出茅苍术内生细菌丰富的多样性。各聚类簇代表菌株16S rDNA的序列分析表明分离得到的内生细菌与泛菌属、微杆菌属、短杆菌属、农杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属细菌亲缘关系相近,优势内生细菌与假单胞菌属细菌亲缘关系相近。45株能正常传代培养的内生细菌中,有10株能够在无氮培养基上正常生长,具固氮潜力。使用nifH基因通用引物对其基因组进行扩增后,除ALEB 33外,其它9株内生细菌均可获得与nifH基因片段大小相近的条带。分别使用NBRIP培养基和蒙金娜有机磷培养基筛选后获得19株和15株能够溶解磷酸钙和卵磷脂的内生细菌,其中ALEB 43溶解无机磷的能力最强,达(251.43±6.55)mg/L;ALEB 4A溶解有机磷的能力最强,达(23.63±1.46)mg/L。部分内生细菌溶解无机磷的能力与其产酸能力呈正相关,而菌株溶解有机磷的能力却无此相关性。通过硅酸盐培养基的筛选,获得具有解钾潜力的菌株24株。43株内生细菌能够将色氨酸转化为生长素,其中ALEB 44产生长素的能力最强,达(268.44±10.12)μg/mL。本研究首次揭示了江苏省道地药材茅苍术体内丰富的内生细菌资源及其促生长潜力,对进一步阐述茅苍术与内生菌之间的相互关系具有重要意义。     

大戟甲羟戊酸途径关键酶基因hmgr的克隆与分析

通过比较6种植物8条甲羟戊酸途径关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因同源区域,设计简并引物,利用RT-PCR技术成功地从大戟(Euphorbia pekinensis)叶中扩增出458bp的基因片段。通过BlastP比较,所推断的大戟HMGR蛋白序列与杜仲Eucommia ulmoides(AAV54051)、穿心莲Andrographis paniculata(AAP14352)、胡黄连Picrorhiza kurrooa(ABC74565)、橡胶树Hevea brasiliensis(AAU08214)、海岛棉Gossypium barba-dense(ABC71314)、龙胆草Gentiana lutea(BAE92730)的一致性分别达到90%、86%、86%、92%、87%和88%。蛋白质保守区、特征区以及进化树分析,初步证实该基因为hmgr基因,这是首次报道从药用植物大戟中克隆到甲羟戊酸途径关键酶HMGR的基因片段。     

有益微生物缓解花生连作障碍机理研究进展

花生是我国重要的油料作物,种植过程中会遇到连作障碍问题.有益微生物可以有效缓解花生连作障碍,其机理包括有益微生物分解化感物质、改变花生根际微生物区系、增加花生抗病能力、促进花生结瘤固氮、促进花生养分吸收五个方面.阐明该机理,对花生连作障碍缓解有指导意义,对其他作物连作障碍的缓解也有参考价值.     

酚酸类物质的化感作用研究进展

酚酸类物质是普遍存在于高等植物组织并与植物生长密切相关的次级代谢产物。几十年来,人们对酚酸类化合物的认识逐渐加深,但关于其在生物学、生态学以及农业上的作用机制仍不是很清楚。因此,进一步了解这些生物分子将有助于生态系统的维持与保护。重点介绍了酚酸类物质的来源及化感作用,微生物对酚酸类物质的降解机理,代谢途径及相应分子水平的研究,指出了酚酸类物质研究中存在的问题,同时展望了酚酸类物质的研究方向与前景。     

产蓝色素放线菌细胞化学组分及16S rDNA序列分析

对分离自南京土壤中的一株高产水溶性蓝色素的放线菌菌株Streptomyces sp.进行了细胞化学组分及16S rDNA序列分析。细胞化学组分分析结果表明待定菌株的细胞壁含LL－DAP及甘氨酸,全细胞水解物含葡萄糖及核糖,全细胞脂肪酸组分主要为14－17碳的脂肪酸,其中anteiso-15和iso-16为主要组分,应归入链霉菌属。基于16S rDNA序列的聚类结果表明所选菌株基本分成9个分支,能够产生可溶性蓝色素的菌株聚成其中两个分支,即以S.coelicolor为代表的分支和以S.cyaneus为代表的分支,待定菌株与Streptomyces in-digocolor的相似性为99.4%,属于S.cyaneus分支。     

培养条件对头孢霉脂肪酸链长和ω—3脱饱和的影响

为了获得高产量的长链ω－3多不饱和脂肪酸,用十八碳脂肪酸和十六碳脂肪酸的比值考察碳链延长,用α－3脱饱和;探讨了八种因子对脂肪酸逻长和ω－3脱饱和的影响。有利于碳链延长的条件为：麦芽糖10g/L、（NH4）2SO43g/L、起始pH为4．0、500mL三角瓶装50mL培养基、接种20％（V／V）、20℃培养6d。有利于ω－3脂肪酸生成的条件为：蔗糖30g/L、NH4Cl3g/L、培养基起始pH为4．0、500mL三角瓶装50mL培养基、接种20％（V／V）、10℃培养10d。