γ-聚谷氨酸的微生物合成、相关基因及应用展望

γ-聚谷氨酸是一种具有极强水溶性、生物相容性、可完全降解性的环境友好型新材料。介绍γ-聚谷氨酸的基本性质、微生物合成及其影响因素,综述其合成相关基因、合成酶复合体的研究进展及在水凝胶和药物载体方面的应用前景。     

濒危植物坡垒的叶绿体基因组特征及系统发育分析

了解濒危植物坡垒(Hopea hainanensis)的叶绿体基因组结构,对揭示龙脑香科植物的系统进化关系具有重要意义.本研究通过高通量测序技术对坡垒叶绿体基因组的结构特征及与其近缘种的系统进化关系进行了分析.结果 表明:坡垒叶绿体基因组具有典型被子植物叶绿体基因组的四分体结构,基因组全长151 795 bp,共注释得到124个基因,其中包括77个蛋白质编码蛋白基因(5个基因在反向重复区重复)、39个转运RNA(tRNA)基因和8个核糖体RNA(rRNA)基因.生物信息学分析表明,坡垒叶绿体基因组的密码子有19 662个,其中编码亮氨酸Leu的密码子数量最多,同义密码子使用度最高的是UUA/GCU/UCU.坡垒叶绿体基因组中鉴定得到94个SSR位点,其中3个以上核苷酸、三核苷酸、二核苷酸和单核苷酸的数目分别为7、4、24、59个.坡垒与龙脑香科其他植物叶绿体基因组全序列比较分析表明,其基因组大小、基因组成及排列特征相近,但也存在ycf1基因缺失现象.通过MEGA软件最大似然法分析比较锦葵目17种植物的叶绿体基因组,构建系统进化树发现,坡垒与龙脑香科新棒果香木(Neobalanocarpus heimii)亲缘关系相对较近,整个龙脑香科植物聚为一支.该研究丰富了坡垒的遗传信息,为构建龙脑香科植物的系统进化提供了新的材料,也为解决龙脑香科植物的分类问题提供参考.     

宏基因组测序分析东寨港红树林淤泥和水体微生物的多样性

为深入了解海南东寨港红树林生态系统微生物多样性及其在氮、磷、硫等代谢循环中的功能特点,本研究采用宏基因组测序,从物种注释与丰度、群落功能及多样性指数等角度,分析红树林淤泥和水体生境中微生物群落结构及生态功能的特异性。结果显示,在淤泥中检测到53个门、909个属的微生物类群,有3个占比超过1%的优势门类,其中变形杆菌门为83.78%,处于绝对优势,其下的12个优势属全部来自变形杆菌门;不动杆菌属是聚磷微生物的主要类群,其在淤泥中含量是水体的107.7倍,硫氧化单胞菌属、脱硫杆菌属是硫化物代谢的主要菌属,主要存在于淤泥生境当中。在水体中检测到64个门、1 522个属,包括13个优势门类、7个优势属;Nitrospinae和硝化螺旋菌门是亚硝酸盐氧化代谢的关键类群,两者在水体中占比分别是淤泥中的28.1倍和6.8倍。多样性评估得知,水体样品中的Shannon Wiener指数和Simpson指数均高于淤泥样品,两样品在属分类学单元上的Simpson指数趋近于1,表明红树林生态系统具有非常高的微生物多样性,水体生境的微生物多样性高于淤泥;亚硝酸盐的微生物代谢循环主要发生在水体生境中,微生物对磷的富集作用和硫化合物的氧化还原代谢主要发生在淤泥生境中。本研究有助于认识东寨港红树林湿地生境中的微生物资源状况,为保护红树林生态系统和开发利用其中的微生物资源提供依据。     

微生物菌肥对不同林地土壤微生物及林木生长的影响

为了解微生物菌肥在珍稀热带树种苗木的施用效果,以土沉香、海南黄花梨和海南坡垒3年生苗木为试验材料,采用常规微生物涂布平板分离技术和林木测量法研究微生物菌肥对3种苗木林地土壤微生物数量及林木生长的影响。结果表明,施肥前3种林地土壤之间的可培养微生物总数及细菌、真菌、放线菌数量均不存在显著性差异,并且在同一季节内,3种林地的土壤"本底"微生物数量及种类相对比较稳定。不同施肥量(1 kg/m~2,1.5 kg/m~2,2 kg/m~2)下的土沉香、海南黄花梨、海南坡垒林的土壤微生物、林木树高和地径指标与对照组相比,均呈现显著性差异,其中1.5 kg/m~2为最适施肥量,该施肥量下3种林木的平均树高和地径增长量最大,分别为(33.13±5.86)cm和(0.920±0.225)mm、(20.80±1.96)cm和(0.449±0.058)mm、(30.69±2.72)cm和(14.74±2.84)mm。施用1.5 kg/m~2的微生物菌肥,有利于调整土壤微生物群落结构和代谢活性,改善林地的肥力,营造一个有利于林木生长的微环境,促进林木的树高和地径的快速增长。     

利用废弃菌袋鸡粪堆肥发酵制备微生物菌肥的探索

为探索食用菌栽培废弃物资源的回收利用,以废弃菌袋和鸡粪为基质,按1:1(W/W)充分混匀,添加1%(W/W)的腐熟菌剂初发酵3周后,添加0.5%(W/W)的功能菌剂进行复发酵。结果表明废弃菌袋和鸡粪腐熟充分,其种子发芽指数(GI)符合有机固体废弃物腐熟情况的公认指标。堆肥成品的酸碱度、有机质含量、全氮、全磷、全钾、重金属(总砷,总汞,铅,镉)含量等指标均符合行业标准NY525-2012,可用于农田、果园等作物的肥料,为后续废弃菌袋和鸡粪的资源化利用提供参考。