一株高效解磷肠膜明串珠菌的分离鉴定及解磷能力研究

【背景】植物根际土壤含有多种溶磷微生物,但是具有溶磷能力的肠膜明串珠菌未见报道。【目的】从脐橙根际土壤分离高效解磷菌,研究其解磷应用。【方法】通过初筛和复筛从23株菌中筛选解磷能力较强的菌株,同时采用钼蓝比色法测定磷含量。通过测定发酵液中小分子有机酸含量、磷酸酯酶酶活及pH值的变化,探究菌株的解磷机理。【结果】经过筛选得到9株具有一定解磷能力的菌株。通过菌种16S rRNA基因序列分析和生理生化实验确定其中一株菌为肠膜明串珠菌,命名为肠膜明串珠菌G7。培养基初始pH6.0、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵时G7的解磷能力较佳。G7发酵过程中产生大量有机酸,而其酸性磷酸酯酶活性高于碱性磷酸酯酶。【结论】碳源、氮源以及初始pH值都能影响G7的解磷能力,其解磷能力主要缘于在发酵过程中产生了大量小分子有机酸,关于G7的解磷机理还需要更深入的研究。     

少花蒺藜草入侵对根际土壤磷细菌群落多样性的影响

[目的]入侵植物少花蒺藜草在磷元素受限的贫瘠沙质土壤中能够快速生长和种群扩张,形成单一优势群落。本文解析了少花蒺藜草在磷胁迫条件下对磷素的高效利用机制,以期为揭示其入侵机理提供理论依据。[方法]设置少花蒺藜草、冰草、狗尾草和空白对照4个处理,通过高通量测序技术,从土壤解磷微生物的角度分析各处理间土壤中解磷细菌的组成差异。[结果]少花蒺藜草入侵显著提高了土壤磷酸酶的活性和土壤解磷菌的群落多样性。PCA与UPGMA聚类结果表明,少花蒺藜草与狗尾草根际磷细菌物种组成相似性最大。LEfSe多级物种差异判别分析结果表明,少花蒺藜草根际显著富集且与其他处理有显著性差异的解磷菌类群为α-变形菌、链霉菌,其在少花蒺藜草对磷的吸收中可能起较为重要的作用。变形菌门、浮霉菌门和放线菌门与少花蒺藜草根际土壤中的全磷含量呈显著正相关,放线菌门与少花蒺藜草根际土速效磷含量有紧密联系。[结论]少花蒺藜草通过改变入侵地根际土壤的解磷菌群落结构间接影响根际土壤的磷素环境,从而利于自身生长。     

杨树人工林连作与轮作对土壤解磷微生物类群的影响

采用宏基因组测序技术,研究了杨树人工林Ⅰ代林地和连作Ⅱ代林地根际土和非根际土、Ⅱ代林地主伐后轮作花生地和轮荒地土壤中解磷微生物类群特征及磷酸酶基因丰度变化.结果表明: 参与磷循环微生物共9属,芽孢杆菌属和假单胞菌属为优势菌群.土壤解磷微生物丰度大小顺序为轮荒地>轮作花生地>Ⅱ代林地>Ⅰ代林地;主伐更新后轮作花生地和轮荒地芽孢杆菌属和假单胞菌属丰度显著升高,节杆菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属丰度显著降低;但在人工林根际土壤中,与Ⅰ代林根际相比,Ⅱ代林根际土壤与此规律相反.在根际与非根际土壤中,芽孢杆菌属和假单胞菌属丰度为根际小于非根际,节杆菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属丰度为根际大于非根际.磷酸酶基因总丰度为Ⅰ代林地>轮荒地>Ⅱ代林地>轮作花生地,且在Ⅰ、Ⅱ代林中根际效应明显,但Ⅱ代林根际与非根际差异缩小且部分磷酸酶基因的根际丰度低于非根际丰度.解磷微生物数量与酚酸含量呈显著负相关,与pH值呈正相关.     

一株高效解无机磷细菌BS06的鉴定及其解磷能力分析

【目的】对一株来源于广西甘蔗根际土壤的高效解无机磷细菌BS06的分类和解磷能力进行探讨,以期为解磷微生物在广西甘蔗生产上的开发和应用提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化测定及16S rRNA基因序列同源性分析,进一步结合种特异的recA基因序列分析对解磷菌BS06进行分类鉴定;通过改变无机磷培养基中的碳源、氮源对菌株解磷能力的影响,分析菌株的解磷特性;通过盆栽试验了解菌株对甘蔗品种粤糖00236、桂糖28磷素吸收的影响。【结果】分类鉴定结果表明菌株BS06属于洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia);菌株在以乳糖为碳源条件下具有较强的解磷能力,其发酵液中水溶性磷含量为262.71 mg/L;在以硝酸钠为氮源条件下有较强解磷能力,其发酵液中水溶性磷含量达到305.85 mg/L;接种BS06菌株显著促进甘蔗组培苗的生长并提高甘蔗植株的含磷量。【结论】解磷细菌BS06具有较大的开发利用潜力。     

黄土高原天然和人工油松林根际土壤解磷细菌群落特征及其功能

为了揭示油松-根系微生物的互作关系及其对油松林分稳定性的影响,本研究选择陕西省黄龙县天然和人工油松林,采集油松根际与非根际土壤,测定非根际土壤化学特性,分离纯化根际土壤解磷(有机磷和无机磷)细菌,通过DNA基因测序鉴定解磷细菌,并测定解磷细菌的解磷能力。结果表明: 天然油松林非根际土壤中全碳(TC)、全氮(TN)含量以及C/N、N/P极显著高于人工油松林。2种油松根际土壤中共鉴定出20属65种解磷细菌,其中以芽孢杆菌属、链霉菌属和假单胞菌属为优势菌群;天然油松林根际解磷细菌多样性、丰富度和均匀度指数均高于人工油松林,而优势度指数低于人工油松林。链霉菌属与非根际土壤TC、TN和C/N、N/P呈正相关,而芽孢杆菌属和假单胞菌属与非根际土壤硝态氮、铵态氮、有效磷及全磷含量呈正相关。2种油松林根际土壤不同解磷细菌的解磷能力存在差异,其中天然和人工油松林根际共有的解磷细菌为假单胞菌Pseudomonas sp.34-5,其对磷酸钙的解磷能力最高,为11.40 μg·mL^-1;天然油松林根际独有的解磷细菌蕈状芽胞杆菌BF1-5对卵磷脂的解磷能力最高,为4.58 μg·mL^-1。该林区2种油松林根际解磷细菌菌群结构存在显著差异。与人工油松林相比,天然油松林根际土壤解磷细菌群落多样性更丰富且分布更均匀,解磷能力普遍高于人工林。     

一株柠条内生解磷菌的分离鉴定及实时荧光定量PCR检测

结合形态观察与16S rDNA序列测定对柠条根系内分离筛选得到的解磷细菌C9进行鉴定,Blast比对结果表明C9为泛菌(Pantoea vagans).在无机磷液体培养基培养条件下,用钼锑抗比色法研究它的解磷能力.结果表明,随着时间的延长,培养液中速效磷含量逐渐增加到4.45mg/L,溶液pH可降至4.2.进一步利用实时荧光定量PCR检测柠条根系中、柠条根际土壤与柠条根围土壤中该细菌存在的相对基因拷贝数,结果发现该基因在3种样品中的数量为:柠条根系＞柠条根际土壤＞柠条根围土壤,表明泛菌解磷细菌能聚集生长在柠条根系内,随着与根系接触距离的增加而呈逐级递减趋势.     

本溪山樱根际与非根际解磷细菌群落结构及动态变化

利用选择性培养基,对不同基质中的本溪山樱(Cerasus sachalinensis) 根际与非根际解磷细菌进行了分离、鉴定和分类,分析了3种不同基质中根际与非根际解磷细菌数量和类群的变化.结果表明,从3种不同配比的基质中分离纯化获得的解磷细菌分别属于13个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和沙雷铁氏菌属(Serratia)为主.其中添加炉渣的基质最适于解磷细菌的生长与繁殖,其种群数量最高,但类群的多样性指数低于另外两种土壤.本溪山樱不同生育期根际与非根际解磷细菌种群数量不同,新梢停长期根际中定殖的解磷细菌种群最多（共分离到6个菌属）,新梢迅速生长期和落叶期较少,萌芽期最少.根际土壤解磷细菌多样性亦随生育期发生变化,新梢迅速生长期最高,落叶期次之,新梢停长期最低.非根际土壤则有随生育期逐渐减小的趋势.解磷细菌的根际效应较明显     

割草和放牧对大针茅根际与非根际土壤养分和微生物数量的影响

选取内蒙古典型草原大针茅为主要研究对象,研究割草和放牧干扰对其根际与非根际土壤有机碳、全氮、有效氮、全磷、有效磷含量以及微生物数量的影响.结果表明：在割草和放牧干扰下,根际土壤有机碳、全氮、有效氮含量均有不同程度的减少,根际截存效应减弱;土壤全磷由于固定性强不易向植物根部聚集,土壤全磷的根际效应不明显;土壤有效磷异质性较大,在放牧和割草干扰下有不同程度的变化,但根际和非根际间差异不显著;放牧干扰显著减少了土壤微生物的数量;土壤养分的变化与土壤微生物数量的变化关系密切,细菌和真菌的数量变化可能对土壤养分的影响更大;相对于割草,放牧干扰更易造成根际土壤养分的流失及微生物数量的减少.     

油用牡丹根际解有机磷细菌的筛选及解磷功能研究

油用牡丹作为市场上新兴的木本油料作物,土壤有效磷缺乏严重制约油用牡丹生长发育以及产量和品质的提升。分离筛选油用牡丹高效解磷细菌,充分发挥其根际微生物的作用,是实现油用牡丹高产优质目标、保障农业绿色发展的有效途径。以不同生长年限油用牡丹‘凤丹’根际土壤为研究对象,选用以植酸钙为磷源的培养基,利用平板稀释法分离筛选具有解有机磷能力的细菌,并利用16S rDNA测序技术对菌株进行鉴定,结合溶磷圈法和钼锑抗比色法分析其解磷能力。从一、三、四年生油用牡丹根际土壤中共筛选出14株解有机磷菌株。其中隶属于芽孢杆菌属和假单胞菌属的各有5株,隶属于节杆菌属的有3株,还有1株隶属于新鞘氨醇杆菌属;14株解有机磷菌株溶磷指数和溶磷效率分别在1.6-9.0以及60%-800%之间,其中一年生油用牡丹根际筛选到的菌株FD1-15的溶磷指数和溶磷效率均最高;培养液中速效磷含量为2.88-5.30 mg/L,活化率在26.44%-62.13%之间,解磷能力和活化能力最强的是从三年生油用牡丹根际筛选获得的菌株FD3-13,隶属于芽孢杆菌属。这为提高油用牡丹的产油量和食用品质提供理论和技术支撑,同时也为微生物菌肥的研发...     

根际土壤微生物变化对西洋参种植的影响

以陕西产地不同年限西洋参根际土壤微生物（包括解钾、解磷及自生固氮菌）为研究对象,通过对根际土壤微生物进行分离、培养、计数和鉴定,并对比栽参后的玉米轮作根际土壤微生物数量和类群的变化特征,研究了根际土壤微生物的动态变化对西洋参连续种植的影响。结果表明：与轮作根际土壤相比,随西洋参生长期的增加其根际土壤中细菌数量的变化不明显,但优势细菌种类减少;放线菌数量及种类均有不同程度的减少;引起西洋参病害的霉菌类群明显增加;解磷、解钾、自生固氮菌的比例明显失调。此种变化可引起土壤理化性质的改变,进而影响西洋参的连续种植情况。     

秸秆纤维素分解菌的酶活力测定

目的:测定秸秆纤维素分解菌的酶活力。方法:从土壤中分离出具有分解纤维素能力的菌株,采用刚果红染色法进行粗选,得到7株透明圈较大的菌株。将这7株菌株液体发酵培养6d,再分别用滤纸分解度观察、羧甲基纤维素酶活法(CMC)、滤纸酶活法(FPA)和天然纤维素酶活法测定其酶活力。结果:在7株菌株中,F-1、F-2、F-3、F-5的酶活力测定结果与其溶解圈的测定结果、滤纸分解结果基本相同。且天然纤维素酶活力高的菌株,其CMC酶活、FPA酶活也高,滤纸分解效果也比较明显。结论:CMC法、FPA法和天然纤维素酶活法适于测定秸秆纤维素分解菌的酶活力。     

玉米秸秆纤维素分解菌的选育研究

玉米秸秆是纤维组分含量很高的农作物残留物,利用纤维素分解菌生产发酵饲料是当前饲料业的一个发展方向,它可将纤维素分解为牲畜可利用的糖,同时增加饲料中蛋白质的含量.试验从微生物丰富的土壤中分离到10株能分解纤维素的菌株,分别测定滤纸分解度、CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株.通过改变其培养基中天然纤维素的含量,发现随着培养基中天然纤维素含量的增加,酶活力也随之升高.     

纤维素分解菌对不同纤维素类物质的分解作用

经过CMC平板、滤纸液化和摇瓶培养试验 ,发现 6株菌中 ,产黄纤维单胞菌 (CellulomonasFlav igena)和康氏木霉 (Trichodermakonigii)分解纤维素类物质的能力比较强 ,对来源不同的纤维素类物质分解能力差异很大 ;真菌与细菌一起接种时 ,分解纤维素类物质的速度明显高于其中任何一个单一菌株 ,说明纤维素类物质的分解需要多种微生物的联合作用     

降解棉秸秆耐热菌株的鉴定及降解条件优化

【目的】鉴定从新疆棉花秸秆高温堆肥中分离出的两株耐热真菌Z1、Z2的属种,并通过优化影响菌株产生纤维素酶的因素来提高菌株对秸秆的降解率。【方法】经形态学和菌株的ITS区克隆与序列分析确定属种,以液体摇瓶发酵产滤纸酶活性(FPA)变化为衡量指标,对Z1、Z2以及二者混合菌(MS)的纤维素酶产生条件进行优化。【结果】菌株Z1为曲霉属烟曲霉(Aspergillus fumigatus Fresen),Z2为蚀丝霉属(Myceliophthora Cost.)。确定Z1以棉秸秆为碳源、以NaNO3为氮源、起始pH 9.5、接种量11%、50°C摇床培养10 d,对棉秸秆降解率为10.19%;Z2以麦秸秆为碳源、以NaNO3为氮源、起始pH 5.5、接种量9%、50°C摇床培养10 d,对麦秆降解率为27.50%;MS以棉花秸秆为碳源、以蛋白胨为氮源、起始pH 5.5、接种量11%、50°C摇床培养10 d,对棉秸秆的降解率为53.45%。【结论】实验表明,MS(Z1、Z2混合)对秸秆的降解效果优于单株菌,降解率达到一半以上,本研究中的两株耐热真菌在降解棉花秸秆、小麦秸秆等农作物废弃秸秆中具有较高的应用价值。     

Interactions between Azotobacter and "phosphobacteria" and their establishment in the rhizosphere as affected by soil fertility.

The effects on plant growth of "bacterial fertilizers" prepared from Azotobacter spp. and phosphate-solubilizing bacteria ("phosphobacteria") have been the subject of much controversy. Cases where no plant-growth stimulation occurred may often be accounted for by the failure to establish the bacterial inocula in the rhizosphere. Three factors that may influence inocula establishment, i.e. soil fertility, manuring, and interactions between Azotobacter and "phosphobacteria," were examined in pot experiments, designed for statistical analysis, in two neutral-alkaline soils, using lavender plants (Lavandula spica L.). During the experiments the numbers of Azotobacter and "phosphobacteria" were counted. Dry weights of roots and shoots were recorded after 16 weeks of growth. At the end of the experiments there were always more Azotobacter and "phosphobacteria" in the rhizospheres when plants were inoculated with both groups of organisms together than when they were inoculated singly. Addition of 2% farmyard manure to the richer soil enhanced this effect. Plant growth was greatest when seedlings were inoculated with both Azotobacter and the "phosphobacteria".     

Biohydrogenation of unsaturated fatty acids by a mixed culture of rumen microorganisms

The biohydrogenation of C-18 unsaturated fatty acids was examined in a mixed culture of microorganisms prepared by inoculating a proper growth medium with a sample of rumen fluid. Some major factors influencing the hydrogenation capacity have been investigated. The age of the mixed culture, the type of inoculum used, the concentration of substrates as well as the presence of sterile rumen fluid in the growth medium were found to be important factors determining biohydrogenation behavior. It could be shown that the mixed microbial culture, which had been grown for about 24 h on a medium similar to that of Bryant and Robinson, contained sterile rumen fluid (10% v/v), and had been inoculated with a sample of the whole untreated rumen content, had the best biohydrogenation capacity. The culture was able to carry out the complete conversion of linoleic and linolenic acid to stearic acid.     

解磷细菌PSB3的筛选及拮抗作用的研究

利用有机磷细菌液体培养基进行生物富集,无机磷细菌固体培养基通过平板稀释法进行分离筛选,建立了土壤解磷细菌的筛选体系.扩增菌株PSB3的16S rDNA序列,序列测定结果显示,该片段长度为1525 bp,经Blastn搜索进行序列比对,该细菌为洋葱伯克霍尔德氏工菌(Burkholderia cepacia).对该菌株与供试的12个炭疽菌和镰刀茵菌株进行室内拮抗试验,结果显示,该菌株对Fusarium solani等6个菌株有不同程度的拮抗作用.     

Bioconversion of wheat straw and wheat straw components into single-cell protein.

Several fungi (Aspergillus niger, A. terreus, Cochliobolus specifer, Myrothecium verrucaria, Rhizoctonia solani, Spicaria fusispora, Penicillium sp., and Gliocladium sp.) were isolated from decomposing wheat straw and tested for their ability to utilize whole straw and its components, holocellulose (hemicellulose and cellulose) and cellulose, for the production of single-cell protein (SCP). It was found that C. specifer was the most efficient fungus for protein synthesis with the three substrates. Using potassium nitrate as N source in mixtures of 0.04 g N/g substrate (0.04% wt./vol.) at pH 4.5, it was found that incubation periods of 3, 4, and 5 days were optimal for protein production on cellulose and holocellulose fractions, and whole straw, respectively. Whole native straw was found to be the most recalcitrant to bioconversion into SCP; however, protein production was almost doubled when the lignin component was removed using a mixture of sodium chlorite and acetic acid.     

玉米根际与非根际解磷细菌的分布特点

植物光合作用产物约有 12 %～ 5 0 %通过根系进入根际土壤中 ,不同的植物 ,同一植物不同的生长发育时期 ,不仅根际分泌物的数量有差异 ,而且分泌物的种类也不同[4 ] 。这些分泌物不仅是微生物很好的培养基 ,而且一些分泌物可能抑制或有利于甚至刺激某些微生物的繁殖 ,从而导致根际微生物种群结构的变化。根际微生物的数量、活性和群落结构及其变化 ,直接影响到植物吸收水分、养分 ,也影响植物对恶劣环境的抵抗能力 ,尤其是与病菌的侵入和感染关系非常密切[6] 。Ｐ是植物最重要的营养元素之一 ,大多数土壤都具有很强的固定Ｐ的能力 ,Ｐ肥的利…     

Effect of oxygen concentration on dinitrogen fixation and volatile fatty acid production by Clostridium butyricum growing in association with fungi on cellulose and on wheat straw

Clostridium butyricum was grown with cellulolytic fungi on the substrates wheat straw and cellulose at a range of oxygen concentrations. The straw was not sterile and was inoculated with Sodaria alcina while the cellulose was sterile and was inoculated with Trichoderma harzianum as examples of cellulolytic organisms. The straw subsequently developed a mixed fungal population. Dinitrogen fixation was only significant at a reduced oxygen concentration: optima being 9.3 and 2.3% O₂ for the straw and cellulose experiments, respectively. The efficiencies of N, fixation were 6 mg N per g straw decomposed and 2.3 mg N per g cellulose decomposed and N, fixation occurred only in the presence of significant cellulolysis. Both acetate and butyrate formation increased as the oxygen concentration decreased. With cellulose as a substrate, their formation correlated with a decrease in pH and an increase in final numbers of Cl. butyricum . The thickness of the anaerobic zone at the aerobic/anaerobic interface was linearly related to the square root of the oxygen concentration at the surface of the interface.