高效溶磷菌的分离、筛选及在土壤中溶磷有效性的研究

从采自全国各地130个土样中.分离出1000余菌株,从中筛选出1株代号为Ap-2号的高效溶磷菌.经鉴定为黑曲霉Aspergillus niger.对该菌株的产酸特性以及接种土壤后的溶磷有效性进行了研究.试验表明,该菌株发酵过程产草酸、柠檬酸等多种有机酸,使土壤速效磷含量增加141.94%.其溶磷作用,与土壤pH含水量有密切关系,对温度要求不严,与接种量是一定正相关.并可与磷酸铵、三料、尿素、硫酸铵等化肥混合使用.     

Ap—2号溶磷黑曲霉深层发酵工艺的研究

为了实现Ａｐ－２号磷菌肥的工业化生产,对Ａｐ－２号溶磷黑曲霉进行了深层发酵工艺的研究。确定了最佳发酵条件：Ｃ／Ｎ１０：１;菊花糖４％,黄豆饼粉２％,麸皮１％,酵母粉０．５％,ＭｇＳＯ４．７Ｈ２Ｏ０．０５％,Ｋ２ＨＰ０４,０．１％,温度３０℃,ｐＨ６,摇床转数１８０ｒ／ｍｉｎ,发酵９６小时,ｐＨ降至３．１,残糖降至１％以下,柠檬酸、草酸总量达３％以上,菌丝浓度达２．５ｇ／ｍｌ。采用ＥＳ－１５型自控发     

红树林溶磷菌的初步鉴定、溶磷能力测定及其优化培养

对分离来自华南红树林的溶磷菌进行16S rDNA或ITS等基因水平上的初步鉴定, 测定其溶解无机磷的能力, 并对溶磷菌的生长培养基条件进行优化。结果表明, 溶磷真菌的溶磷效果明显强于溶磷细菌, 且溶磷真菌的溶解无机磷能力与培养液的pH呈极显著负相关, 而溶磷细菌的溶磷能力与pH没显著相关关系。单因素实验表明, 对供试菌株生长的合适碳源为麦芽糖, 氮源为尿素。通过正交实验得到的优化培养基为麦芽糖5 g/L、尿素0.05 g/L、NaCl 5 g/L、pH 5, 在30°C下培养48 h菌落总数可达6.06×     

溶磷菌在磷素循环和生态农业中的作用与其生物肥料应用

大多数农业土壤有效磷资源有限,使用磷肥虽能缓解作物磷缺乏现象,但却带来较大的环境风险,影响农业生态稳定。微生物是土壤磷素循环的组成部分,在介导植物磷的可用性方面起着重要作用。溶磷菌(phosphate-solubilizing bacteria, PSB)可溶解土壤难溶性无机磷和有机磷,促进根系磷吸收,同时增强作物对逆境(如生物胁迫和非生物胁迫)的抵抗能力。目前,使用PSB作为潜在生物肥料已引起了相当大的关注,在可持续农业方面具有广阔的应用前景。本文系统阐述了PSB的农业生态学功能,并结合有机酸、水解酶、铁载体和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacid,ACC)脱氨酶等因素,阐述了PSB溶磷促生的生理和分子机制,重点分析了PSB对土壤微生物群落的影响及其与根系分泌物的互作关系,同时介绍了应用推广PSB生物肥料的重点和难点,并提出使用PSB生物肥料是提高农业磷肥使用效率和作物产量的有效措施。文章还对PSB生物肥料在未来的研究及生产应用方面提出了建议,以促进PSB生物肥料在生态农业中的应用,缓解农业资源和环境带来的双重挑战,满足未来...     

一株红壤溶磷菌的分离、鉴定及溶磷特性

【目的】为了提高红壤磷素利用率,探讨溶磷菌溶磷机理。【方法】利用难溶性无机盐培养基从花生根际土壤样品中分离到一株溶磷菌C5-A,结合菌落形态特征、生理生化和16S rRNA序列确定该菌株的系统发育地位;通过菌株C5-A在NBRIP液体培养基培养过程中培养液pH变化确定其溶磷能力;利用液体发酵实验测定不同的碳源、氮源对菌株C5-A溶磷的影响;通过高效液相色谱检测C5-A在不同氮源培养液中有机酸的种类和浓度。【结果】菌株C5-A鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),遗传稳定性较好。在FePO4和AlPO4培养液中,菌株C5-A的溶磷量和pH变化呈显著负相关;菌株C5-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉均有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为125.79、227.34、60.02和321.15 mg/L;菌株C5-A对不同浓度的两种磷矿粉有较强的溶解能力;分别以麦芽糖和草酸铵为碳源和氮源时溶磷量最高。高效液相色谱检测出10种有机酸,分别为草酸(葡萄糖酸)、乙酸、苹果酸、琥珀酸和5种未知有机酸,然而,乙酸而非草酸似乎是影响C5-A溶磷的重要有机酸。【结论】从红壤花生根际土壤中筛选到一株对难溶性无机盐具有较强溶解能力溶的菌株C5-A,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

溶磷菌对4种难溶性磷酸盐溶解能力的初步研究

以4种难溶性磷酸盐为培养基,发现供试菌株溶解这些磷酸盐的特性差异很大,真菌溶磷能力普遍比细菌要高得多。以NO3-为氮源时的溶磷量通常高于以NH4+为氮源时的溶磷量,只有2TCiF2对氟磷灰石及4TCiF6对磷酸铝的溶解能力以NH4+为氮源时较高。大多数菌株较易溶解CaP(氟磷灰石和磷矿粉),其次为AlP(AlPO4),而溶解FeP(FePO4·4H2O的能力都比较弱,只有曲霉2TCiF2具有较强的溶解FeP能力,尤其是当供给NO3-时,溶解FeP的活性比供给NH4+时大幅度提高。欧文氏菌4TCRi22和肠杆菌1TCRi15能大量地溶解氟磷灰石,而两株节杆菌对磷矿粉的溶解能力最强。供试菌株的溶磷作用可能是由于分泌的有机酸与金属离子络合或螯合作用所致,欧文氏菌和肠杆菌溶解难溶性磷过程中,非有机酸物质可能在起主要作用。     

解磷菌发酵及溶磷条件的研究

从新疆盐碱土中分离纯化得到一株高效解磷菌PS-3,为改善盐碱地磷素供应提供菌种资源。采用单因素和正交试验,对菌株PS-3的发酵条件和溶磷能力进行分析。结果表明,菌株PS-3较适发酵条件为温度35℃、pH 7和盐浓度1%,其对碳、氮源的利用顺序依次为葡萄糖>麦芽糖>果糖>蔗糖>乳糖,硝酸铵>硝酸钠>氯化铵>硫酸铵>尿素,菌株PS-3最适溶磷条件为2%葡萄糖、0.01%硝酸铵、温度35℃、初始pH 7.5、盐浓度2 g/L、接种量4%,在此条件下,其对磷酸三钙的溶解量可达100 2.95mg/L。该菌株具有一定耐盐性和良好的溶磷能力,在生物溶磷方面具有较好的应用潜力。     

溶磷菌和固氮菌溶解磷矿粉时的互作效应

采用4株溶磷菌（Lx81、Dm84、Jm92、Lx191）、和3株固氮菌（ChW5、ChW6、ChO6）单独和混合接种后测定培养液有效磷含量、pH值及总有机酸含量的方法,研究溶磷菌和固氮菌溶解磷矿粉时的互作效应。结果表明,相对于单独接种溶磷菌：Lx81与3株固氮菌分别混合培养能提高磷矿粉的溶解能力,4株溶磷菌与ChW6,Lx81、Dm84、Lx191与Ch06分别混合培养及Jm92＋ChW5组合溶磷量极显著增加（P〈0．01）;Dm84＋ChW5、Lxl91＋ChW5、Jm92＋Ch06组合的溶磷量下降（P〈0．01）。除Lx81＋ChW6、Lx81＋Ch06培养液pH值降低外,混合培养的其它组合培养液pH值均较单独接种溶磷菌时升高。有机酸测定结果表明,Lx81、Jm92与ChW5、Ch06分别混合培养、ChW6＋Lx81组合有机酸含量升高（P〈0．01）,其它7种组合的有机酸含量均较单独接种溶磷菌的值下降（P〈0．01）。溶磷菌和固氮菌单菌培养时溶磷量与pH值、溶磷量与总有机酸含量及pH值与总有机酸含量之间呈现线性相关;Dm84、Lx191与3株固氮菌分别混合培养溶磷量与pH值之间、Lx81与3株固氮菌分别混合培养溶磷量与总有机酸含量之间呈现线性相关,其它组合的溶磷量与pH值、总有机酸含量间没有相关性。溶磷菌和固氮菌混合培养对溶解磷矿粉既有协同作用也有拮抗作用。     

油樟内生溶磷菌的筛选及其生物学特性

筛选具有溶磷能力的植物内生细菌,并探索该类菌的促生和抗逆性能,有助于扩大溶磷微生物来源、研发微生物肥料、改善土壤磷素营养和提高农业产量。该研究以从油樟组织中分离得到的50株内生细菌为材料,通过溶磷圈法初筛得到24株具有溶磷潜能的菌株,利用钼蓝比色法测定它们的溶磷能力和培养液的pH值,并研究溶磷能力较强菌株产生吲哚乙酸( IAA)、铁载体、1-氨基环丙烷-1-羧酸( ACC)脱氨酶、几丁质酶等促生和抗逆性能。结果表明：24株油樟内生细菌都能从磷酸钙中释放出有效磷(溶磷量为51.26~237.08μg·mL-1),其中,YG60、YG43、YG36、YG25、YG49、YG44株菌的溶磷量较高,均大于150μg·mL-1。接种油樟内生菌后,培养液的pH值均有一定程度的降低,但菌株溶磷量与培养液pH值间不存在显著相关性。6株溶磷量大于150μg · mL-1的菌株大部分具有分泌IAA、产铁载体、ACC脱氨酶活性和几丁质酶活性的能力;其中YG43、YG60和YG25分泌IAA的能力较强(IAA分泌量分别为22.55、18.75和16.41μg·mL-1),YG43和YG60产铁载体的能力较强(As/Ar小于0.6),YG43、YG60和YG25的ACC脱氨酶活性(分别为0.194、0.224、0.208 U·mg-1)较高,YG43和YG60的几丁质酶活性(分别为2.968 U和2.502 U)较高。综合菌株的溶磷、促生和抗逆性能,认为YG43、YG60和YG25菌株在促进植物生长、提高植物抗性及生物防治方面具有较好的应用前景。     

解磷固氮菌剂的研制及其对小麦的增产效应

研究了固氮菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｓｆａｅｃａｌｉｓ）和磷细菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｍａｇａｔｈｅｒｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｉｃｕｍ）同时存在于土壤中相互促进其生长和增强生理活性的过程。并研制出解磷固氮复合细菌肥料。用该菌肥接种小麦,产量增加１０％－１７．９％,平均增产１３．２％,每亩增产小麦３０．４２ｋｇ。分析了产量构成因子,结果表明,接种的比不接种每平方米增加穗数１０．１个,每穗粒子增加１．８２,千粒重增加０．９７ｇ。     

黑曲霉D2-26高温乳糖酶的酶学性质研究

为研究黑曲霉来源的高温乳糖酶的酶学性质,对黑曲霉D2-26发酵液进行分离纯化使酶蛋白达到电泳纯,并对其进行酶学性质研究.结果表明:乳糖酶的最适温度70℃,在30℃～60℃有较高的耐受性;最适pH为2.5,pH稳定范围在2.0～9.0;Mn2 对乳糖酶活性有显著的激活作用,Hg2 、Pb2 对酶活有较强的抑制作用;SDS严重抑制了酶活性;以ONPG为底物采用双倒数做图法测得Vmax为97 nmol/min,Km为8.77 mmol/L;单亚基蛋白的分子量为116.978 kD;糖基化程度为11.3%.     

Effect of manganese deficiency on plasma-membrane lipid composition and glucose uptake in Aspergillus niger

Abstract Plasma membranes were isolated by means of the concanavalin A technique from protoplasts of manganese deficient (< 10⁻⁸ M Mn²⁺) and sufficient (10⁻⁵ M Mn²⁺) grown mycelium. The membranes differed with respect to their quantitative contents of fatty acids, sterols and phospholipids. These changes did not influence the glucose transport system, as shown by kinetic investigations using intact mycelia.     

The Aspergillus niger acuA and acuB genes correspond to the facA and facB genes in Aspergillus nidulans

Mutants in Aspergillus niger unable to grow on acetate as a sole carbon source were previously isolated by resistance to 1.2% propionate medium containing 0.1% glucose. AcuA mutants lacked acetyl-CoA synthetase (ACS) activity and acuB mutants lacked both ACS and isocitrate lyase activity. An acuA mutant was transformed to the acu+ phenotype with a clone of ACS (facA) from Aspergillus nidulans. The acuB mutant was transformed with the A. niger facB clone which has been identified by cross-hybridisation of an A. nidulans facB clone. These results confirm that acuA in A. niger is the gene for ACS and acuB is analogous to the A. nidulans facB regulatory gene.     

黑曲霉脂肪酶盖子结构域突变对其活性的影响

比较黑曲霉脂肪酶与黑曲霉酯酶的3-D结构发现二者在盖子结构域存在显著差异。根据已解析的酯酶的3-D结构信息,运用重叠延伸PCR技术,对黑曲霉脂肪酶的4个位点进行突变,以期获得开盖型黑曲霉脂肪酶。4个突变位点分别为形成黑曲霉脂肪酶盖子结构的α-螺旋与酯酶对应区域的α-螺旋相互置换;Ser84突变为Gly;Asp99突变为Pro;Lys108突变为Glu。4个重组质粒导入毕赤酵母GS115菌株进行异源表达后,仅pPCI9K-anl-D99P和pPCI9K-anl-K108E实现了活性表达。     

蓝光促进黑曲霉分生孢子发育和产糖化酶的研究

以黑暗为对照 ,研究了不同光质对黑曲霉产糖化酶及生长发育的影响。持续蓝光作用下 ,孢子萌发后菌丝较粗 ,菌丝细胞顶端膨大显著 ,菌丝细胞膜的通透性增加 ,残糖消耗快 ,孢子和孢子穗增大。在 3(4d时 ,蓝光下菌丝产糖化酶活力最高达 6 6 0 (30U mL ,比黑暗高出了 15. 4 % ,生物量增加了 4 9. 4 8% ,菌丝细胞可溶性蛋白含量提高了10 0. 5 6 % ,尤其是在开始产孢子的阶段 ,蓝光下黑曲霉产糖化酶活力、生物量有很大提高。研究表明 ,蓝光明显促进黑曲霉分生孢子发育和产孢阶段包括糖化酶在内的多种淀粉酶活力的迅速增加。     

Microbially Available Phosphorus in Boreal Forests: Effects of Aluminum and Iron Accumulation in the Humus Layer

Soil microorganisms play an important role in the mobilization of phosphorus (P), and these activities may be beneficial for plant P utilization. We investigated the effects on microbial P availability of different combinations of aluminum and iron (Al + Fe) concentrations and different P pools in humus soils from boreal forest ecosystems. We measured respiration rates in laboratory incubations before and after additions of glucose plus (NH₄)₂SO₄ (Glu+N), with or without a small dose of KH₂PO₄. Glu+N was added in excess so that the availability of the inherent soil P would be growth-limiting for the microorganisms. The exponential increases observed in microbial growth after substrate additions (Glu+N) was slower for humus soils with high Al+Fe concentrations than for humus soils with low Al+Fe concentrations. Adding a small dose of KH₂PO₄ to humus soils with high Al+Fe concentrations did, however, increase the exponential growth, measured as the slope of the log-transformed respiration rates, by more than 200%. By contrast, the average increase in exponential growth was only 6% in humus soils with low Al+Fe concentrations. Almost eight times more carbon dioxide (CO₂) was evolved between the substrate additions and the point at which the respiration rate reached 1 mg CO₂ h^–1 for soils with high Al+Fe concentrations compared to humus soils with low Al+Fe concentrations. The amount of CO₂ evolved was positively related to the Al+Fe concentration of the humus soils (r ² = 0.86, P < 0.001), whereas the slope was negatively related to Al+Fe concentration (r ² = 0.70, P < 0.001). Easily available P forms were negatively related to the Al+Fe concentration, whereas organic P showed a strong positive relationship to Al+Fe (r ² = 0.85, P < 0.001), suggesting that other forms of P, as well as inorganic P, are affected by the increased sorption capacity. The results indicate that P mobilization by microorganisms is affected by the presence of sorption sites in the humus layer, and that this capacity for sorption may relate not only to phosphate but also to organic P compounds.     

碳源对固定化细胞生产柠檬酸的影响

柠檬酸是利用微生物代谢生产的一种极为重要的有机酸．广泛应用于食品、饮料、化工、冶金、印染等各个领域。在国外,近10年来,利用固定化细胞生产柠檬酸已获得较广泛的研究^〔1－6〕,国内也有学者指出,柠檬酸发酵的趋向是利用固定化细胞进行连续化生产⑺。而国内这方面的研究报道很少〔8,9〕。我们利用海藻酸钙凝胶包埋固定化黑曲霉细胞生产柠檬酸．探讨了碳源种类及其浓度对固定化细胞生产柠檬酸的影响。现将结果报道如下。