耐铅镉菌株的分离鉴定及其吸附能力

堆肥中添加生物钝化剂是当前降低粪便中重金属生物毒性最为有效的方式之一,为了进一步提高其钝化重金属的能力,文中获得了复合重金属高耐性的钝化剂菌株,并探究其生物学特性和吸附特征。采集猪粪堆肥样品并在改良的牛肉膏培养基中分离和筛选耐铅又耐镉的高耐性菌株,通过形态结合分子生物学鉴定该菌株。该菌株分别在不同pH、温度和盐浓度条件下培养获得其最适的生长条件,进而在该条件下分析其对铅镉吸附的特性。结果获得一株耐铅浓度为600 mg/L、镉浓度为120 mg/L的铅镉复合耐性菌株SC19,该菌株为西地西菌属,其最适生长环境为pH值7.0、温度37℃、盐浓度0.5%。培养36 h的稳定期SC19菌株在吸附时间30min时铅的去除率最高,对铅的最大去除率和吸附量分别为60.7%和329.13mg/g;培养8h的对数期在吸附时间30min时镉的去除率最高,对镉的最大去除率和吸附量分别为51.0%和126.19 mg/g。红外光谱分析显示,SC19菌株对铅镉离子的吸附主要是细胞表面的多种活性基团与金属离子发生络合作用。该研究揭示了SC19菌株有较好的二价态铅镉离子吸附能力,可为生物钝化重金属提供重要的微生物种...     

一株耐铅、锌、铬菌株的分离鉴定及其吸附能力

【背景】采矿带来的土壤重金属污染问题对生态环境和人类健康产生了极大的危害,因此矿区重金属污染问题亟待解决。生物修复法成本低、资源广、没有二次污染,是修复土壤重金属污染的有效途径。【目的】以山东省曲阜市某煤矸石山周围土壤为材料,采用平板划线法分离筛选一株同时对铅、锌、铬有高耐性且吸附能力强的菌株。【方法】通过形态学特征、生理生化鉴定、分子生物学方法鉴定菌种;采用原子吸收分光光度计测量各重金属的浓度。【结果】鉴定菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),命名为Bacillus cereus MZ-11。菌株MZ-11在pH为5.5-8.5、温度为15-45°C、NaCl质量分数为2%-8%时可正常生长。菌株MZ-11最高耐铅、锌、铬浓度高达1 000、1 200、1 600 mg/L。在培养基中铅、锌、铬3种重金属浓度分别为初始浓度(含Pb2+、Zn2+、Cr6+浓度分别为50、60、80 mg/L)、初始浓度的5倍、10倍、20倍的条件下,MZ-11对Cr6+和Zn2+的吸附比例则随浓度的提高逐渐增大,吸附百分比均在98%-99%以上。对Pb2+的吸附比例有一个最高值,并且P...     

三株解烃菌的分离鉴定和菌种保藏

我们从油田土样中分离得到三株解烃菌。它们是C20—11能利用樟脑,D36—3能利用十六烷,T3能利用苯甲酸和萘。菌株经鉴定,C20—11为粪产碱菌(Alcaligenes faecalls),D36—3为节杆菌(Arthrobacter sp.),T_3为乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcaceticus)。     

一株耐铅镉真菌的分离鉴定及其吸附特性的研究

【目的】以扎龙湿地污染的土壤为材料,进行耐铅镉菌株的分离鉴定,研究不同条件对菌株吸附铅镉的影响。【方法】采用平板划线法,逐级驯化,筛选出一株耐铅镉菌株,通过生理生化特征及ITS序列分析对菌株进行鉴定,探究该菌吸附的最佳条件,并进行Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合。【结果】本研究分离得到一株菌株JB15,最高耐受浓度为Pb²⁺1200 mg/L、Cd²⁺200 mg/L,经鉴定为球孢白僵菌,最佳吸附条件温度为30°C,pH为7.0,接菌量为8.0 g/L,吸附时间为60 min,铅镉吸附率分别为52.27%和62.38%;铅镉吸附量分别为19.60 mg/g和3.98 mg/g,符合Langmuir等温吸附模型。【结论】菌株JB15具有较好的吸附效果,可为微生物修复重金属土壤污染提供理论基础。     

一株耐铅菌株NY-3的分离鉴定及其吸附特性研究

目的:以天津滨海近岸沉积物为材料,进行耐铅优势菌株的分离鉴定,探讨影响菌株铅吸附的因素。方法:通过生理生化特征、16S rDNA序列相似性分析对菌株进行初步鉴定,考察pH值、吸附剂投加量、Pb~(2+)的初始浓度、吸附时间等不同条件下菌株对Pb~(2+)的吸附效果。结果:分离出一株耐铅菌株NY-3,鉴定为Oceanimonas sp.,菌株最大耐Pb~(2+)浓度为300 mg/L。在pH值为6、菌体投加量1 g/L、Pb~(2+)初始浓度为100 mg/L时,吸附时间为60 min,菌株对Pb~(2+)的吸附率达94.16%。NY-3对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温模型(R~2=0.9978),动力学数据拟合准二级动力学模型(R~2=0.9997)。结论:菌株NY-3对铅具有较好的吸附效果,可用于重金属污染的微生物修复。     

三株降解芘的戈登氏菌鉴定及其降解能力

从沈抚灌区多环芳烃污染土壤中筛选出的芘降解菌D44、D82S和D82Q,经形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析确定均为戈登氏菌属(Gordonia sp.).3株菌的最适生长pH值均为7,当pH值低于5或高于9时,生长均受到明显抑制.降解试验表明,3株菌能以芘、苯并芘、蒽、萘、菲和荧蒽为唯一碳源和能源生长.经过7 d的培养,3株菌对初始浓度为100 mg.L-1的芘的降解率均在65%以上,对初始浓度为50 mg.L-1的苯并芘的降解率分别为79.6%、91.3%和62.8%.通过PCR检测发现D82Q和D82S含有烷烃单加氧酶基因alkB.     

铅锌尾矿中耐重金属镉的丝状真菌的分离鉴定

【目的】旨在从重金属污染地分离出耐重金属镉真菌, 获得耐受重金属镉污染的高效菌株, 为重金属污染微生物修复提供菌种资源。【方法】利用稀释平板涂布法, 采用4种培养基对粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地9个样品进行分离, 并结合形态学和ITS rDNA基因序列分析, 鉴定分离到的耐镉真菌, 最后对分离到的耐镉真菌进行最小抑制浓度 (MIC) 检测。【结果】从粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地分离出72株丝状真菌, 经形态学和分子技术鉴定, 它们主要属于曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)、油瓶霉属(Lecythophora)、拟青霉属(Paecilomyces)、镰刀孢属(Fusarium)等。MIC检测发现有4株丝状真菌耐镉浓度较高, Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson (6?20 p), Penicillium pinophilum Hedgcock (6?16 p), Penicillium rolfsii Thom (6?16 m) 和Fusarium oxysporum Schlecht. (8?11 p) 分别为200、40、25和15 mmol/L。【结论】从粤东北梅州市梅县铅锌尾矿废弃地分离到的72株丝状真菌, 不同程度耐受重金属镉, 在重金属污染的治理中有可能发挥作用。本研究为镉污染环境的微生物修复提供了重要菌株。     

常温土壤中耐冷菌的分离、鉴定及产酶分析

目的:从常温土壤中筛选冷适应微生物,并进行初步鉴定和产低温酶分析。方法:采集吉首大学校园内土壤样品,通过低温富集培养筛选冷适应微生物;通过形态观察、生理生化特性检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析,对分离的菌株进行初步鉴定;利用平板筛选法检测其产低温酶特性。结果:分离获得6株耐冷细菌JSBP-1～JSBP-6,初步鉴定其分属假单胞菌属(Pseudomonas)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)和节杆菌属(Arthrobacter);在5℃和15℃培养条件下,菌株JSBP-1产蛋白酶能力较强,JSBP-2和JSBP-6产淀粉酶能力较强,JSBP-5仅在5℃条件下有较强的产脂肪酶特性。结论:常温土壤中存在一定数量的冷适应微生物,其中假单胞菌是其优势菌群之一。这类适冷微生物菌群具有潜在的生产低温酶能力。     

三株氧化硫硫杆菌的分离与鉴定

从煤堆废水中分离得到3株嗜温嗜酸硫氧化细菌.这3株菌株为革兰氏阴性、菌体大小0.4～0.7 μm×1～2 μm、短杆状运动细菌,其最适生长温度为 30 ℃和最适生长pH 2.0～2.5.它们能够利用元素硫,硫代硫酸钠和连四硫酸钾为能源进行自养生长,不能利用有机物质以及硫酸亚铁、黄铁矿和黄铜矿等无机物质作为能源生长.细菌的形态、生理生化特性研究以及基于16S rRNA序列同源性构建的系统发育树结果表明,这3株细菌初步鉴定为氧化硫硫杆菌.氧化硫硫杆菌能够通过产酸有效促进黄铜矿的浸出速率和浸出率.     

长白山阔叶树种木质部环孔和散孔结构特征的分化导致其水力学性状的显著差异

木质部的解剖结构特征对树木水分传输功能有重要的影响,阔叶树种木质部环孔和散孔结构特征的分化,很可能导致两个功能类群在水力学结构上存在显著差异,但是有关两个功能类群间细致的水力学性状的对比研究还较少,二者整枝水平的导水率及纹孔水平的细致结构差异尚未见报道.本试验以长白山阔叶红松林常见的3个环孔材和4个散孔材乔木树种为研究对象,对比了两个功能类群树种的整枝导水率(k_shoot)、枝条木质部栓塞脆弱性(p_50)等重要水力学相关生理功能特征,并分析了两个功能类群间的木质部组织水平和纹孔水平上的解剖结构特征差异.结果表明:与茎段导水率差异一致,环孔材树种的整枝导水率也显著高于散孔材,但枝条木质部气穴化抵抗力显著弱于散孔材,二者的差异反映了整枝水平上木质部导水效率和安全性之间的权衡关系,与两个功能类群的水力学生理特征存在显著差异一致,二者在最大导管长度、导管直径、纹孔开口面积、纹孔开口比例等光学和扫描电镜观测解剖结构特征上都存在显著差异;木质部解剖特征(组织水平、纹孔水平)和k_shoot、p_50等生理特征间,以及木质部不同解剖特征之间存在显著的相关,且两个功能类群遵循相同的规律,反映了木质部结构对水分传输功能的重要影响,而导水率和气穴化抵抗力对木质部对立的结构要求,体现了树木水分传输系统构建的生物物理局限性.     

散孔材和环孔材树种叶水分传输能力及其与抗旱性的关系

选取树龄相同的3种散孔材(杨树、梧桐和樱花)和3种环孔材(刺槐、合欢和白蜡)树种,用3种不同方法(解剖法、加压法和水容法)研究了其叶水力导度的差异及与抗旱性(PV曲线参数)的关系.结果显示:解剖法估算的最大叶水力导度高于加压法和水容法,加压法和水容法在6个树种中的5个上测定值完全一致,3种散孔材与环孔材树种的叶最大水力导度无显著差异.3种散孔材树种的饱和渗透势和膨压损失点渗透势与3种环孔材相比差异不大,但膨压损失点的相对含水量则低于环孔材树种,质外体含水量高于环孔材树种,导致其综合抗旱性指数也高于3种环孔材树种.研究表明,散孔材和环孔材树种的叶最大水力导度与其抗旱性之间并无显著相关关系.     

小麦-玉米轮作长期肥料定位试验中土壤磷库的变化Ⅰ.磷肥产量效应及土壤总磷库、无机磷库的变化

研究了冬小麦-夏玉米→春玉米轮作中,长期施用磷肥、有机肥对土壤总磷库、无机磷库的影响及磷肥的产量效应.结果表明,长期施用磷肥、有机肥土壤全磷、总无机磷均有不同程度的积累,土壤磷素的积累以无机磷为主.根据土壤磷素的收支平衡状况,计算出维持土壤磷素收支平衡磷肥的临界用量:冬小麦-夏玉米种植年份为P₂O₅94.7kg·hm^-2,春玉米种植年份为P₂O₅51.5kg·hm^-2.根据肥料效应函数计算出磷肥(P₂O₅)的经济最佳、最高产量用量分别为:冬小麦-夏玉米种植年份为135.8、149.8kg·hm^-2,春玉米种植年份为88.6、95.9kg·hm^-2.     

三种裸子植物木质部结构与功能对不同生境的适应

生境异质性是影响植物生长发育的重要因素。植物木质部水力系统是土壤-植物-大气连续体的主要通路,直接影响植物的基本行为和功能,同时也反映了植物对环境变化的适应性。为对比天目山3种裸子植物枝条木质部水力功能、机械和解剖结构性状在不同生境(自然生境与人工生境)的差异,揭示裸子植物对不同生境的适应机制,该研究以金钱松(Pseudolarix amabilis)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和雪松(Cedrus deodara)为研究对象,测定枝木质部导水率、栓塞抗性(导水率损失50%时的水势)、机械以及解剖结构性状。结果发现:1)人工生境植株比自然生境植株水力效率弱,但栓塞抗性强。2)自然生境雪松木质部导水系统存在效率-安全权衡;不论自然还是人工生境杉木、金钱松木质部导水系统均无效率-安全权衡。3)人工生境雪松和金钱松木质部存在机械-安全权衡。相比人工生境,土壤水分有效性低的自然生境中,植物采用增大纹孔膜直径来提高水力效率,此外,还可通过增加木材密度、扩大管胞直径来避免栓塞带来的威胁。     

高效解硅菌的分离鉴定及其促生能力

【背景】硅具有提高作物抗逆性、提高产量及改善品质的能力而被广泛报道,但传统施肥对硅肥的忽略使耕地土壤有效硅含量不断降低,因此建立高效提高土壤有效硅的方式尤为重要。【目的】土壤中有效硅的含量影响作物对硅的吸收利用,通过施用具有解硅能力的土壤微生物实现土壤有效硅的持续活化,不仅对作物产量和品质有重要意义,同时也可减少化肥的施用。【方法】利用选择培养基进行土壤解硅菌的富集、分离纯化,并测定其解硅能力、耐盐碱性、耐低氧性、解磷、解钾、解纤维素能力;利用孔雀绿染色及沙黄溶液复染法测定高效解硅菌芽孢形成率,最后通过盆栽试验探究高效解硅菌株对玉米的促生作用。【结果】筛选获得2株高效解硅菌,分别为菌株MB22及MB35-5,16S rRNA基因序列测定鉴定为Priestia aryabhattai。培养液有效硅浓度分别为空白处理的1.5倍和1.7倍,为对照菌株胶质类芽孢杆菌Paenibacillus mucilaginosus3016处理的1.1倍和1.2倍。2株高效解硅菌表现出较好的耐盐碱性,MB35-5功能最强,在pH 10.0、10% NaCl、10% KNO₃条件下培养液有效硅浓度为0.28-0.37 mmol/L。MB22和MB35-5产芽孢率分别为68%和55%,分别为对照菌株3016的1.69倍和1.37倍。MB35-5对磷、钾和纤维素都有一定的活化利用能力。盆栽试验表明,2株菌均显著提升了玉米株高及根系干重,其中MB35-5促生效果最好,平均株高是空白处理的1.39倍,是对照菌株3016处理的1.14倍,根系干重为空白处理的1.37倍,是对照菌株3016处理的1.24倍。【结论】筛选得到2株高效解硅菌MB22和MB35-5,其中高芽孢率的MB35-5还具有解磷、解钾、降解纤维素和促生功能,同时具备耐盐碱、耐低氧等抗逆性,表明该菌株具有进一步试验和研发的潜势。     

自然和人工生境被子植物枝木质部结构与功能差异

水是植物生存与生长的基础条件, 水分有效性影响植物木质部解剖结构、水力功能, 使之形成特定的适应特征。因此, 对比自然与人工生境中同一植物的水力功能与解剖结构差异, 有助于理解植物对水分环境的适应机理。该研究以湿润区三角槭(Acer buergerianum)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和女贞(Ligustrum lucidum)为研究材料, 对比分析了自然和人工生境中各物种的栓塞抗性(导水率损失50%时的水势(P₅₀))、输水效率(比导率(K_s))和解剖结构(导管直径(D)、导管壁厚(T)、导管密度(N)、木质部密度(WD)、厚度跨度比(t/b)²)特征, 探究了同生境种内与跨生境、跨物种水平的效率-安全权衡关系, 量化分析了水力功能与解剖结构的关系。结果发现: 1) 3种被子植物在自然生境中K_s更大, P₅₀更小, 与其更大的D、更小的(t/b)²有关。2)同生境种内K_s与P₅₀不存在权衡。3)功能性状和解剖结构相关分析表明: 同生境种内D与P₅₀不存在显著的相关关系; 除自然生境女贞外, T、(t/b)²均与P₅₀正相关。相对于人工生境, 在水分有效性低或无额外浇灌的自然生境中, 植物通过增大导管直径显著提高其输水效率, 从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。     

3株多环芳烃高效降解菌株的分离鉴定及降解特性

筛选分离降解多环芳烃(PAHs)的优势菌种对开展多环芳烃污染生态系统修复具有重要的现实意义.本研究以焦化厂周围受多环芳烃污染的土壤为菌源,经过富集培养驯化和平板分离,获得11株能降解多环芳烃的菌株.通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA序列比对对菌株进行鉴定,筛选出3株PAHs高效降解菌,分别命名为DJ-3、DJ...     

68株北极产蛋白酶菌株的筛选、鉴定以及部分酶学性质

【目的】从北极海水样品中分离产蛋白酶细菌,并对其进行初步的分类鉴定,为低温蛋白酶的低温适应性及其应用研究奠定基础。【方法】通过酪蛋白筛选培养基低温培养的方法从北极水样中分离出68株产蛋白酶细菌,采用16S rRNA基因PCR-RFLP(限制性酶切多态性)方法及传统的表型特性分析对所分离纯化的菌株进行分类,每种细菌类型各取1株代表菌株进行16S rRNA基因序列测定、GenBank数据库blast分析以及通过DNAMAN软件进行系统进化树分析。对代表菌株的蛋白酶酶学性质进行初步研究。【结果】68个菌株可归为3种类型(54.41%、42.65%和2.94%),分别以菌株6、11和52为代表菌株。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株11与比目鱼黄杆菌(Chryseobacterium scophthalmum)具有98.24%的同源性;菌株52与嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)具有98.55%的同源性;菌株6与Stenotrophomonas rhizophila具有96.50%的同源性,可能为该属的新物种。对3种类型代表菌株进行表型性状研究显示,菌株6、11和52为革兰氏阴性、直杆状、不产胞外脂肪酶和淀粉酶,具有强的蛋白酶活性。菌株6的蛋白酶最适酶活温度为55℃,最适宜pH为6.7;菌株11的蛋白酶最适酶活温度为40℃,属于低温酶,最适酶活pH约为8.5;菌株52的蛋白酶最适酶活温度为65℃,最适酶活pH为7.4。【结论】本文首次报道了Stenotrophomonas和Chryseobacterium的菌株在北极海水样品中的分布,充实了极地产蛋白酶菌的种属分布多样性,为后续低温蛋白酶的研究和应用奠定了基础。     

Isolation, screening and identification of bacterial strains for degradation of predigested distillery wastewater

Three bacterial isolates from the activated sludge of a distillery wastewater treatment plant identified as Xanthomonas fragariae, Bacillus megaterium and Bacillus cereus were found to remove COD and colour from anaerobically digested distillery wastewater in the range of 55 to 68% and 38 to 58% respectively.