一株耐酸野生葛藤(Pueraria lobata)根瘤菌的筛选与耐酸机理初步研究

从重庆市北碚区缙云山酸性黄壤(pH4.6)上生长的葛藤根瘤中分离到一株耐酸葛藤根瘤菌PR389,能在pH4.3的YMA培养基上正常生长,而一般根瘤菌最适生长pH值为6.5~7.5,说明PR389为一株耐酸葛藤根瘤菌。通过质子通量试验发现,与不耐酸的菌株相比,PR389的细胞膜能阻止过量的H 进入细胞,表明PR389具有某种能力使之在低酸性环境下不受伤害。在耐酸性试验中,PR389在加氯霉素的强酸性(pH3.8)YMA培养液中表现出来的耐酸性被氯霉素抑制,推测胞内特异蛋白质的诱导合成是PR389具有耐酸性的原因。     

研究有机缓冲剂用于耐酸根瘤菌选择

五种缓冲剂对根瘤菌生长的酵母汁—阿拉伯糖—半乳糖培养基(YAG)低pH的缓冲作用进行了测定。30.7mM2[N-吗啉]乙醇磺酸(MES)具有维持pH(5.5或4.9)基本不变的缓冲能力,且根瘤菌数从10~(3-4)增加到10~9/ml.适用于耐酸的花生、大翼豆快生型根瘤菌选择。30mM的其它缓冲剂与慢生型根瘤菌的耐酸能力测定结果指出:苯甲酸(BA)pH6.0抑制根瘤菌生长;琥珀酸(SA)、柠檬酸(CA)pH变化较大;邻苯二甲酸氢钾(PHP)虽然在pH5.52条件下具有强的缓冲能力,且能区分菌株的生长差异,但在更低pH(4.5以下)条件下,则使根瘤菌生长受到抑制。     

青藏高原东麓高山豆［Tibetia himalaica(Baker)H.P.Tsui］根瘤菌的遗传多样性

【目的】分离纯化青藏高原东麓(四川甘孜藏族自治州)高山豆根瘤菌,揭示其遗传多样性。【方法】采用纯培养法从该地区高山豆植物根瘤中分离纯化根瘤菌;通过BOXAIR、16S rDNA-RFLP及PCA(PrincipalComponent Analysis)来分析高山豆根瘤菌的遗传多样性;通过16S rDNA序列同源性确定菌株的系统发育地位;通过测定菌株的耐盐性、初始pH生长范围及生长温度范围来分析高山豆根瘤菌的抗逆性。【结果】从8个县12个采样点共分离纯化出22个菌株。22个菌株在16S rDNA PCR-RFLP分析中聚成4个遗传群,在BOX-PCR分析中则聚成9个遗传群。高山豆根瘤菌16S rDNASimpson遗传多样性指数D=0.872。22个菌株分别属于Rhizobium(11/22株)、Mesorhizobium(4/22株)、Rhizobium-Agrobacterium(7/22株)3个属。生理性状测定试验表明,所有菌株均能在1%NaCl的YMA培养基上生长,大多数(15/22株)菌株能在4%NaCl的YMA培养基上生长,其中,SCAU679、SCAU694、SCAU706等3个菌株能在7%NaCl的培养基上生长,SCAU689能在8%NaCl的培养基上生长;15/22的菌株能在pH4-11的培养基上生长;16/22的菌株能在4-45℃条件下生长,所有菌株能在60℃(处理10 min后置28℃)条件下生长。【结论】青藏高原东麓(四川甘孜州)高山豆根瘤菌具有丰富的遗传多样性。大多数菌株对高盐、高温、低温及过酸过碱环境均具有很强的耐受能力。     

一株特耐酸酵母R1的分离及其耐酸机理研究

从江西某铜矿的污泥中分离到一株特耐酸酵母菌R1(Rhodotorulasp .) ,能在pH值 1 5～ 6 0的范围内生长 ,最适生长pH为 3 0 ,属于嗜酸菌 ,初步鉴定为红酵母属 (Rhodotorulasp .)。R1在不同培养基中的耐酸能力基本相同。pH冲击实验显示 ,R1通过泵出H 吸收K 来维持胞内pH的稳定 ,表明膜H _ATPase和K 在R1耐酸中发挥作用。R1细胞膜的H _ATPase活性与R1生长的pH呈负相关。通过PCR克隆了R1的H _ATPase基因 (pma) ,并进行了测序 ,序列比较显示该基因的保守性很高。     

钙离子对紫花苜蓿及苜蓿根瘤菌耐酸能力的影响

土壤酸性是阻碍苜蓿根瘤菌与其宿主紫花苜蓿之间高效共生固氮的重要环境因子.本文研究了Ca2 对紫花苜蓿及苜蓿根瘤菌耐酸能力的影响.结果表明:加入一定浓度的Ca2 (5和10mmol·L-1)能提高苜蓿根瘤菌的生长速率,使苜蓿根瘤菌提前进入对数生长期.中性pH条件下,Ca2 的加入对苜蓿根毛变形率无显著影响;低pH条件下,加入2、5和10mmol·L-1的Ca2 均可提高根毛变形率,Ca2 浓度越高,其影响越显著,说明低pH下Ca2 可能会促进苜蓿根瘤菌与其宿主之间的识别.低pH条件下加入Ca2 可以使苜蓿结瘤提前,结瘤率提高;结瘤动力学检测结果表明,加入一定浓度的Ca2 可以使同期结瘤数增加,越是结瘤后期,环境pH越低,这种表现越明显.     

新疆干旱地区根瘤菌资源研究II．根瘤菌抗逆性及生理生化反应特性

从新疆干旱地区获得的根瘤菌对盐,碱、高温和抗菌素等不利条件有较强的抗逆性。测试菌中分别有47％和32％的菌株在0．68mol／L和0．86—1．03mol／L NaCI的YMA培养基上生长;49％菌株在pH4的YMA培养基上生长;85％在pHl0的YMA培养基上生长;43％菌株在43℃条件下生长;55％菌株60℃处理10分钟后仍然能正常生长;41％、26％菌株分别耐500r、1 000r的链霉素。新疆根瘤菌除具备一般根癌菌鉴定特性外,测试菌中50％菌株利用柠檬酸;68％菌株液化明肢;36％菌株水解酪素,与一般根瘤菌反应特性不一致。     

大肠杆菌的耐酸机制及其改造研究进展

微生物细胞在自然环境或工业应用中经常受到酸胁迫,严重制约细胞生长性能和产物合成效率。为了在各种酸性环境中生存,耐酸细菌发展出多种保护机制来维持细胞内pH稳态,如氢离子消耗、细胞膜保护、代谢修饰等。因此,深入研究耐酸机制、改进菌株耐酸能力对于利用微生物发酵合成高附加值产品具有重要意义。作为模式微生物,大肠杆菌耐酸机制的研究较为透彻,近年来其耐酸性改造也取得了重大进展。本文主要总结了大肠杆菌的氧化或葡萄糖抑制系统(acid resistance system 1, AR1)、谷氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 2, AR2)、精氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 3, AR3)、赖氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 4, AR4)和鸟氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 5, AR5)、细胞膜保护以及生物大分子修复等方面的耐酸机制,并概述了利用传统代谢工程、全局转录工程和适应性实验室进化等方法构建大肠杆菌耐酸菌株的研究进展,同时展望了大肠杆菌耐酸机制及其改造的后续研究方向...     

松萝内生酿酒酵母菌株耐酸生理特性与分子机制探究

【目的】对我国西藏地区来源的不同酵母菌株进行有机酸发酵性能测试,此外,对具有良好产酸性能的分离自松萝内部的酿酒酵母菌株Saccharomy cescerevisiae 2-2进行耐酸性能分析,并探究其耐酸较强的分子机制。【方法】比较不同糖浓度培养基液体发酵培养过程中pH的变化,并比较低pH胁迫条件下菌株的生长,检测酿酒酵母菌株的产酸潜力和耐酸特性;对菌株2-2和模式酵母菌株S288C进行比较基因组分析,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)分析关键基因的转录,探究菌株2-2耐酸分子机制。【结果】松萝内生酿酒酵母2-2在所有检测的菌株中产酸潜力较大,耐酸性能较好。在菌株2-2中与胁迫耐受性相关的基因PDR15、PDR12和SUR1在低pH胁迫条件下存在显著的上调或下调,但这些基因转录变化趋势与菌株S288C相反。【结论】松萝内生酿酒酵母2-2是一株产酸耐酸性能较好的菌株,对其独特的调节机制进行深入分析,有希望选育性能更好的产酸酵母菌株。     

中国东北地区不同土壤类型中快生型大豆根瘤菌的生态分布与回接鉴定

我们从1982年开始分离中国东北地区不同土壤类型中的快生型大豆根瘤菌,由东北三省的黑土、白浆土、草甸土、盐土的64个样品中,分离得到大豆根瘤菌菌株46个,这些菌株中除传统的慢生型大豆根瘤菌外,还有在YMA培养基上生长速度快、世代时间短,在含溴麝香草酚兰(Bromothymol blue)的YMA培养基上产酸变黄的快生型大豆根瘤菌(Fast-growing Rhizobium japonicum)25株,现将其在东北地区不同土壤类型中的生态分布与回接鉴定的试验结果简报如下。     

新疆乌恰县豆科植物根瘤菌数值分类研究

新疆乌恰县具有独特的地理环境与气候条件,蕴藏着丰富的结瘤豆科植物资源.本研究从乌恰县豆科植物根瘤中分离到40株根瘤菌,并进行唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶、脲酶共118项生理生化性状测定.结果表明:乌恰县豆科植物根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性、对染料抗性程度等方面存在着差异.供试根瘤菌能耐受较低温度,并具有较强的耐盐、碱能力,均能在pH 6~12的YMA培养基上生长,有60%的菌株能耐受0.86mol/L的NaCl.数值分类结果表明,在84.2%的相似水平上40株供试菌株构成了4个新的表观群.第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类群分别有8、9、3和3株菌,中心菌株分别为NWWQ73-2、NWWQ13-1、NWWQ1-2、NWWQ6-2.此外,乌恰县豆科植物根瘤菌与模式菌株的相似性较低,它们所形成的4个独立群可能有新种存在.     

中国帕米尔高原豆科植物根瘤菌多样性研究

从新疆帕米尔高原采集豆科植物根瘤,经分离纯化获得68株供试根瘤菌,并选取36株参比菌株,进行唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料抗性、耐盐性、初始pH生长、温度生长范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氧酶、脲酶共117项生理生化性状测定,并进行比较分析。结果表明：帕米尔高原豆科植物根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性、对染料抗性程度等方面存在着差异。该地区豆科植物根瘤菌均能耐受低温,并具有较强的耐盐、耐碱能力,所有供试菌株均能在初始pH9～12的YMA培养基上生长,84．7％的菌株能耐受3．0％的NaCl。从数值分类树状图可见,在86％的相似水平上未知菌株构成了4个新的表观群。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有19、5、6、8株菌,中心菌株分别为NWHQLP412、NWHQLP481、NWTX1901、NWTX952。     

生物固氮

940309豌豆根瘤菌b iovar trifolii耐酸性的生理学和遗传基础的研究〔英〕/Chen,H.”·了Appl.Envi-ron.Mierobiol一1993,5。(6)一1798~1504〔译自DBA,1993,12(16),93一09379」 耐酸性豌豆根瘤菌ANUll73在外部pH值为4.5时细胞内保持近中性。通过转座子Tns诱变由ANUll73衍生的酸敏感性突变AS25和AS28,当外部pH值降到5.5以下时,细胞内pH呈酸性。将该菌biovar trifolii ANU7g4与2个突变株置于pH值在5.5以下的培养基上,ANU794的内部pH值酸性强于2个突变。2个突变对质子的膜渗透性提高,但未改变质子排出活性;而ANU794对质子的膜渗…     

从人胃肠道源乳杆菌株中初步筛选耐酸耐胆盐优良株

目的筛选对酸和胆盐耐受性均较强的优良乳杆菌株。方法模拟人体胃酸环境（pH=3）和十二指肠高胆盐环境（胆盐含量=3‰）测定104株人胃肠道源乳杆菌在酸性及高胆盐环境下作用4h后的存活菌数,并与对照相比较。对结果进行统计学分析。结果16株菌在酸性环境及高胆盐环境下4h后的活菌下降对数值均小于2。筛选出3株具有较强耐酸耐胆盐能力的乳杆菌株。结论大多数人胃肠道源乳杆菌对酸和胆盐的耐受能力均不强,对酸的耐受性普遍强于对胆盐的耐受性。     

龋病相关牙菌斑4种主要细菌的体外耐酸能力分析

目的 分析龋病相关牙菌斑4种摘要细菌,变链菌、血链菌、放线菌和乳杆菌的体外耐酸能力.方法 采用96孔微量板液体培养法观察不同pH条件下,单一或复合培养细菌的生长情况.结果 单一培养细菌,乳杆菌的最低耐受pH为2.0 ～3.0,变链菌的最低耐受pH为3.0 ～4.0,血链菌最低耐受pH为4.0 ～5.0,放线菌的最低耐受pH为5.0 ～6.0.与乳杆菌共培养,变链菌或放线菌的pH耐受均降低.放线菌与血链菌(19246-10556)混合培养,观察到二者依pH变化的比例反转.结论 牙菌斑各主要细菌具有不同的耐酸性,这种耐酸性可能与牙菌斑细菌的继承和龋病的进程相关.乳杆菌在低pH条件下对其他共同生长细菌的抑制,可能有乳杆菌素的作用.     

新疆苦豆子根瘤菌的数值分类研究

苦豆子(Sophora alopecuroides)对于干旱荒漠地区的畜牧业发展有着非常重要的意义,其生长特性与根瘤菌有密切关系。我们对分离自新疆苦豆子根瘤的67株根瘤菌及36个模式菌株进行了118项表型性状的测定,包括唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH值生长范围、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶和脲酶。对测定结果用聚类分析方法进行了分析,获得数值分类树状图。结果表明：新疆苦豆子根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性以及对染料的抗性程度等方面存在着差异。新疆苦豆子根瘤菌能耐受低温,并具有较强的耐盐、碱能力,所有供试菌株均能在初始pH值为9－12的YMA培养基上生长,92.5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,91.0％的菌株能耐受4.0％的NaCl,有18株菌甚至能耐受5.0％和6.0％的NaCl。聚类结果表明, 在84.8%的相似性水平上,67个供试菌株构成了4个新的表观群,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有21、7、4、3个菌株,中心菌株分别为NWBC152、NWTKX101、NWYJS12、NWLP112。此外,数值分类结果还表明,苦豆子根瘤菌与模式菌株的相似性较低,它们所形成的4个独立群可能有新种出现。     

西北部分地区苦马豆根瘤菌的表型多样性研究

将采集自甘肃、新疆、宁夏等地区的苦马豆根瘤,经分离、纯化获得48株未知菌株,并选取7株参比菌株,进行唯一碳、氮源利用、对抗生素及染料抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及酶活性等共113项生理生化测定;采用数值分类方法对未知根瘤菌进行表型多样性分析。结果表明：供试菌株在碳氮源利用、抗生素敏感性、抗逆性等方面存在着差异。该地区苦马豆根瘤菌具有较强的耐盐、耐碱能力,所有菌株均能在初始pH9~12的YMA培养基上生长,35%菌株可耐受6%的NaCl。从数值分类树状图可见,未知供试菌株在56%的相似水平上聚在一起,在72%的相似水平上分为5个表观群。群Ⅰ有39株菌,在74.6%相似水平聚合,中心菌株为CCNWGS0215;群Ⅱ有5株菌,在76%的相似水平聚合,中心菌株为CCNWGS0228;群Ⅳ有2株菌,在81.5%的相似水平聚合,群Ⅲ和群Ⅴ分别只有1株菌,它们与模式株分离,可能为潜在的新种。     

苜蓿、草木樨、锦鸡儿根瘤菌的表型多样性分析

选用48株分离自新疆和内蒙的苜蓿属、草木樨属、锦鸡儿属植物的根瘤菌菌株, 进行了营养利用、抗生素抗性、耐逆性和酶活性测定等133个表型性状分析。发现分离自同种寄主植物的根瘤菌由于地理来源的不同而存在着较大的多样性。通过数值分类,各已知种分别聚群,41株未知菌在85%的相似水平上分为3个不同于已知种的群。群1的菌株主要分自苜蓿,群2的菌株主要分自草木樨,群3的菌株分自锦鸡儿,XJ96 333(寄主为Melilotus)作为1个单株在84%的相似水平上和群1聚在一起。NM 020(寄主为Caragana)在88%的相似水平上和R.leguminosarum聚在一起; NM 183、NM 218(寄主为Caragana)在86%的相似水平上和S.fredii聚在一起; 在67%的相似水平上, XJ96 482(寄主为Medicago sativa)和其它所有供试菌株聚群。群1、2、3的所有菌株能在含2.0%(340 mM)NaCl的YMA培养基上、pH 9.0的YMA培养基、40℃的高温下生长; 群3的所有菌株还能在含3.0%(510 mM)NaCl的YMA培养基上生长;群1中90%的菌株和群2、3的所有菌株能在10℃的低温下生长。 表明群1、2、3的菌株具有较强的耐盐碱、耐高低温的特性。和已知种S.meliloti具有相同寄主的群1、群2在85%相似水平上未和S.meliloti聚群,表现了这两群菌在表型上的多样性。     

费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii）的多样性研究

用大豆品种Willimas和黑龙33从多年种植大豆未接种根瘤菌的土壤中集大豆极瘤菌,从分离株中选出50株费氏中华根瘤菌,对供试菌株的培养特性,生长速度,耐酸,耐碱性,生长最终pH值,天然抗药性,CN源利用,刚果红吸收强度,产黑色素能力和质粒图谱类型进行了系统的比较研究,并通过聚类分析得到树状图谱,证实了不同土壤中费氏中华根瘤菌的多样性。     

刺槐根瘤菌的表型多样性研究

从杨陵地区采集豆科树种刺槐的根瘤,经分离、纯化,获得40株未知菌株,并选取35株参比菌株,进行唯一碳源、氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应等共105项生理生化测定。结果表明：供试的刺槐根瘤菌在碳、氮源利用、抗生素敏感性、对染料的抗性程度等方面存在着差异。部分菌株具有较强的耐盐碱能力,其中42．5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,17．5％的菌株可在初始pH12的YMA培养基上生长。从数值分类树状图可见,在86％的相似水平上未知菌株构成了3个新的类群,其中第1、2类群各有10株菌,中心菌株分别为NWYC113和NWYCl29,第3类群有7株菌,中心菌株为NWYC147。其分类地位需进一步研究和确定。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿根瘤菌的多样性及其抗逆性

从内蒙古毛乌素沙地优势物种中问锦鸡儿收集根瘤,分离根瘤菌15株,对其进行同工酶电泳,聚类分析证明中间锦坞儿的遗传多样性对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围、产酸产碱性、过氧化氢酶活性以及唯一碳源利用能力进行比较研究,结果表明,所有中间锦鸡儿根瘤菌均分泌H^+,都具有过氧化氢酶活性,73.3%的菌株可以在含3％NaCl的YMA培养基上生长,80％的菌株可以抵抗50℃高温,除对乳糖和淀粉利用表现出差异外,中间锦鸡儿根瘤菌对其余碳源没有选择性,证明中间锦鸡儿根瘤菌具有较强的抗逆性,但仍存在菌株间差异,是对毛乌素沙地多种景观生态类型的适应作为一种新的种质资源,中间锦鸡儿根瘤菌可用于恶劣生境固氮。