短小芽孢杆菌对盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素产量的影响

研究了短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)对盐藻空间诱变株系SZ-05(Dunaliella salina SZ-05)的生物量及β-胡萝卜素积累的影响。结果表明,短小芽孢杆菌显著提高了盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素的产量,明显降低了培养体系中的溶解氧和胞外多糖的含量。溶解氧的减少,使得藻细胞的光呼吸作用下降,光合作用速率提高,使藻细胞生物量增加。胞外多糖具有抗氧化作用,胞外多糖的减少可能进一步增加了β-胡萝卜素的合成,从而使β-胡萝卜素在胁迫条件下大幅度增加。     

滇重楼寄生菌的研究

从滇重楼(Paris polyphylla var.yunnanensis)地下茎中分离和鉴定出两种细菌——蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes),以及三种真菌——黑团孢霉(Periconia sp.)、白色厚顶孢霉(Pachnocybe albida)和重楼索霉(Hormomyces paridiphilus)。对蜡状芽孢杆菌、产碱假单胞菌和重楼索霉进行了液体培养并测定了胞外多糖含量,结果表明重楼索霉可分泌大量胞外多糖,这可能是导致滇重楼地下茎胶质化和多糖含量增加的原因。     

海洋微生物复合制剂对桉树人工林土壤质量的影响

土壤质量维持和改良是农林业生产面临的重要问题。利用海洋枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）3728、3512、海洋木霉(Trichoderma sp.)TF4和少量白三叶草(Trrifolium repens)制成海洋微生物复合制剂,对当年生桉树人工林进行了生物调控试验。结果表明：海洋微生物复合制剂对土壤微生物数量和群落结构具有调节作用;曲霉、木霉、毛霉等与纤维素分解相关的真菌数量增加,镰刀菌数量减少;细菌数量比对照增加1.0倍,其中枯草芽孢杆菌增加2.02倍,蜡样芽孢杆菌增加1.18倍;放线菌数量增加0.3倍;土壤有机质含量、铵态氮含量和速效磷含量增加,土壤中蔗糖酶、蛋白酶、脲酶的活性显著提高;施用180 d后测定桉树树高和胸径变化,树高净增加量比对照高12.6%,表明海洋微生物复合制剂作为生物调控剂对桉树生长具有一定促进作用。     

验室条件下沙埋对人工藻结皮生物量、光合活性和胞外多糖的影响

土壤蓝藻结皮在干旱和半干旱地区广泛分布. 沙埋是生长在流动沙丘表面的植物面临的重要的环境因子. 实验研究了温室条件下干燥沙子不同掩埋时间(0, 5, 10, 15, 20, 30天)和深度(0, 0.2, 0.5, 1, 2 cm)对人工藻结皮生物量、叶绿素荧光活性和胞外多糖的影响. 结果表明: 大体上随着沙埋时间的延长和深度的增加人工藻结皮的F_v /F_m值和胞外多糖含量逐渐降低, 但是在20天和30天沙埋处理之间, 两者在不同沙埋深度均不存在显著性差异; 生物量的降低出现在沙埋处理20天和30天, 在不同的沙埋深度这2种处理时间之间差异亦不显著. F_v /F_m值和胞外多糖含量的协同降低说明两者之间或许存在着一定的关联.     

产胞外多糖菌株的分离鉴定及其功能研究

微生物产生的胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)可促进大粒径土壤团聚体形成,高产EPS的菌株在土壤改良、促进作物生长方面具有较好的应用前景。【目的】从土壤样品中筛选高产胞外多糖的细菌,研究其在土壤改良、环境适应性、广谱抗病等方面的功能,为制备土壤改良型功能菌剂提供候选菌株。【方法】采用蒽酮硫酸法测定菌株胞外多糖的产量,通过形态学观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列测定确定其分类地位,结合土壤培养试验研究菌株对土壤团聚体形成的影响。【结果】获得3株胞外多糖产量大于500 mg/L的细菌,经鉴定A-5为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),XJ-3为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus),KW3-10为耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)。菌株A-5、XJ-3、KW3-10处理后,土壤大团聚体(>0.25 mm)含量较对照分别提高了4.07、2.14和3.16倍。3株菌株对疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄链格孢菌(Alternaria solani)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)等多种植物病原菌具有明显的抑制效果,可耐受pH为5-9和NaCl含量1%‒9%的盐碱环境,促进植物生长,其中KW3-10的代谢产物中IAA含量为25.58 mg/L。【结论】菌株A-5、XJ-3、KW3-10可显著促进土壤团粒结构形成,具有较好的广谱抗病性和促生长特性,可作为高效复合功能菌剂的候选菌株。     

培养方式对盐藻生长和积累β-胡萝卜素的影响

盐藻细胞生长和积累β-胡萝卜素的最佳条件存在差异,通过正交实验获得盐藻生长最适浓度C、N、P的分别为15、2．0、0．2mmol／L,累积β-胡萝卜素最适浓度分别为15、1．0,0．1mmol／L。比较了一次添加型、分次添加型、不完全更换型和完全更换型4种培养方法对生长和累积β-胡萝卜素的影响,发现完全更换型培养方式有利于β-胡萝卜素的积累。中途补给10mmol／L NaHCO3也有利于藻细胞积累β-胡萝卜素。在实验最佳条件下藻液中的β-胡萝卜素含量是对照的1．43倍。可采用先快速培养盐藻细胞、后更换培养基、添加NaHCO3分段培养方式以促进细胞大量合成β-胡萝卜素。     

新疆罗布泊地区可培养嗜盐细菌多样性

采用纯培养方法从新疆罗布泊盐湖中分离得到168株嗜盐细菌, 采用核糖体DNA扩增片段限制性酶切分析(ARDRA)研究了罗布泊嗜盐细菌的群落结构和多样性。通过限制性内切酶HinfI对108个菌株的16S rDNA进行酶切分型, 根据ARDRA的酶切图谱, 将其划分为12个操作分类单元。16S rDNA序列测定和系统发育分析结果显示, 分离菌株分布于喜盐芽孢杆菌属(Halobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、短杆菌属(Brevibacterium)、嗜盐单胞菌属(Halomonas)、色盐杆菌属(Chromohalobacter)、盐水球菌属(Salinicoccus)、库克菌属(Kocuria)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、微球菌属(Micrococcus)等9个属及1个可能的新分类单元。其中Halomonas为优势菌群, Chromohalobacter、Halobacillus为次优势菌群。采用ERIC-PCR分析优势菌群Halomonas各菌株的基因组特征, 显示出有21种指纹图谱。研究结果揭示, 罗布泊嗜盐细菌不仅具有丰富的多样性, 还蕴藏着具有地域特点的新菌种资源。     

兴安落叶松(Larix gmelini)幼中龄林的生物量与碳汇功能

兴安落叶松是我国的主要用材林,由于传统上对木材的长期依赖,使得其资源受到破坏,年龄结构发生改变,成过熟的原始林日渐减少,绝大部分是次生的幼中龄林。因此,研究其幼中龄林的生物量及碳汇功能很重要。森林生物量与森林生态系统的固碳能力密切相关,生物量与碳储量的多少直接影响到森林生态系统的功能,因而生物量与碳储量问题成为不同尺度生态学研究的热点。以我国大兴安岭兴安落叶松林为研究对象,通过样地调查,并结合我国森林资源清查资料对内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松林的幼中龄林的生物量转换因子（BEF）、生物量及碳储量、碳密度、碳汇功能等进行了估算。通过实测数据及模型分析,得出以下基本结论：研究对象的BEF在0.4557与0.6988之间变动,平均值为0.5332。干、皮、枝、叶各组分生物量的分配比为：68.74：14.86：10.54：5.86。分别树干、树皮、枝、叶等组分,对其生物量与蓄积量的关系进行了拟合,建立了多组分生物量蓄积量的相关模型,分别是：干：y=0.4683x-11.291;皮：y=0.0472x+3.5674;枝：y=0.0415x+1.6787;叶：y=0.0197x+1.3405,均有很好的线性关系。地上生物量随蓄积量的增加而增加,其线性关系为：B=0.5767V-4.7042。利用近期清查数据,按材积源生物量法推算总生物量为9.49×10⁷t,按0.5097的含碳率计算,得出兴安落叶松林幼中龄林总的碳储量为4.84×10⁷t,碳密度为19.616 t/hm²。通过两期数据对比分析,5a间所研究林分的碳储量增加0.89×10⁷ t,碳密度增加0.404 t/hm²,说明其发挥着一定的碳汇作用。尽管近年来大兴安岭兴安落叶松林表现出了明显的碳汇功能,但整体上碳固定能力还不强,碳密度低于我国平均森林碳密度。应通过科学经营,挖掘潜力,使大兴安岭地区的森林生态系统在全球碳循环中发挥更大的作用。     

南极长城站地区土壤微生物生态作用的初步探讨

从南极长城站附近联合采样13个,并进行了土壤微生物的数量统计与种类鉴定。氨化细菌的菌量为10⁴～10⁶cells／g,共7个属：微球菌属（Micrococcus）,葡萄球菌属（Staphylococcus）,假单胞菌属（Pseudomonas）,芽孢杆菌属（Bacillus）,产碱菌属（Alcaligenes）,黄杆菌属（Flavobacterium）,节杆菌属（Arthrobacter）;固氮细菌菌量为10⁵～10⁷cells／g,仅一个固氮菌属（Azotobacter）;硝化细菌一般为10⁴cells／g,分属两个属：硝化杆菌属（Nitrobacter）,硝化球菌属（Nitrococcus）;真菌为10³cells／g,分属5个属：青霉菌属（Penicillium）,金孢霉菌属（Chrysosporium）,枝孢霉菌属（Cladosporium）,曲霉菌属（As-pergillus）,散囊菌属（Eurotium）,反硝化菌为 10²～10⁴cells／g,分属 3个属：假单胞菌属（Pseudomonas）,微球菌属（Micrococcus）,芽孢杆菌属（Bacillus）;放线菌分属3个属：链霉菌属（Streptomyces）,小单孢菌属（Micromonospora）,和诺卡氏菌属（Nocardia）。联采样品12℃培养的出现率主要类群是：假单胞菌属（42％）,芽孢杆菌属（35％）,微球菌属（31％）,节杆菌属（27％）,青霉菌属（58％）,枝孢霉菌属（54％）,硝化杆菌属（81％）,固氮菌属（88％）,反硝化细菌中主要是假单胞菌属（58％）,芽孢杆菌属（38％）。文中还讨论了微生物菌量与土壤总碳、总氮的相关性及其在该地区氮循环中的生态学作用。     

新牧一号杂花苜蓿MvNHX1基因的表达分析和提高烟草耐盐性的研究

提取新牧一号杂花苜蓿的总RNA,用特异引物RT-PCR扩增后的cDNA片段连接入pMD19-T载体,转化大肠杆菌DH5α,对阳性克隆进行序列分析,新牧一号苜蓿NHX1（MvNHX1）全长1 626 bp,Genbank登录号为：EU375310。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR分析表明,在盐胁迫下MvNHX1基因的表达均上调。构建重组植物表达载体pBI121-MvNHX1后,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,转基因烟草在盐胁迫下发芽率和生物量均高于非转基因烟草,表明MvNHX1能够提高转基因烟草的耐盐性。     

浅水湖泊浮水植物芡实收割对浮游植物群落的影响

浅水湖泊生态系统正遭受广泛而强烈的人为干扰,但是对收割水生植物干扰的研究甚少。于2019年8月对芡实过度生长的陈瑶湖进行通道式分区收割工程,分析了收割芡实（Euryale ferox）前后不同处理组浮游植物群落的变化。研究期间共鉴定出浮游植物6门47属72种,其中收割前63种,收割后71种。收割后浮游植物的细胞密度和生物量均高于收割前,分别增加了39.78%和5.09%。收割芡实导致陈瑶湖浮游植物群落为由蓝藻-绿藻-硅藻-隐藻群落转变为蓝藻-绿藻-硅藻群落。其中蓝藻细胞密度和生物量显著高于收割前（P<0.05）,归因于有害蓝藻（铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa、水华束丝藻Aphanizomenon flos-aquae、小颤藻Oscillatoria tenuis、卷曲鱼腥藻Dolicospermum circinale、小席藻Phormidium tenu）的增加。收割还导致了硅藻群落由附生型向浮游型硅藻的转变,表现为尖针杆藻（Ulnaria acus）减少,而颗粒直链藻极狭变种（Aulacoseira granulata var.angustissima）、梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）增加。在芡实收割过程中,未收割组和河道的浮游植物群落结构在时空分布上无显著性差异（P>0.05）,但收割组在收割后的不同阶段内差异较为明显,其细胞密度和生物量随着收割实验的结束逐渐降低。浮游植物与环境因子的相关性分析表明,水生植被覆盖度、总磷、总氮、溶解氧和叶绿素a浓度是影响浮游植物细胞密度和生物量变化的主要环境因子。综合陈瑶湖水质状态,本研究认为收割芡实并不能缓解浅水湖泊富营养化状况,研究结果为浅水湖泊水生植被的管理提供理论依据。     

外源MeJA胁迫对盐生杜氏藻生理生化特性的影响

研究外源茉莉酸甲酯(MeJA)对盐生杜氏藻细胞β-胡萝卜素含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,当外源MeJA浓度为0～100μmol/L时,随着MeJA浓度的升高,β-胡萝卜素和叶绿素含量呈上升趋势,当MeJA浓度为100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量最高,当MeJA处理浓度大于100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量逐渐降低。生理生化结果分析表明,外源MeJA处理可提高盐生杜氏藻POD酶和SOD酶活性,随着MeJA浓度的增加,SOD酶活性呈逐渐上升的趋势,POD酶活性呈先上升后下降的趋势,与β-胡萝卜素含量、叶绿素含量的变化趋势基本一致,说明外源MeJA处理可诱导盐生杜氏藻β-胡萝卜素积累可能与叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性有关。     

锌对盐藻生长与物质积累的调控作用

实验研究了不同浓度的锌对盐藻细胞生长与物质积累的调控作用。结果表明,培养液中供给锌过多或过少都不利于盐藻细胞的生长与物质积累。以培养基中6 mg/L的锌浓度对盐藻细胞生长、蛋白质合成与β-胡萝卜素积累的促进作用最大。这一锌浓度可用于盐藻的生产性培养。当培养液中锌浓度较高(8 mg/L)或较低(2 mg/L)时,单个盐藻细胞中的蛋白质与β-胡萝卜素含量较高。但此时,因培养液中细胞密度较低,盐藻细胞积累的物质总量仍然较少。在锌浓度较高或较低的逆境条件下,盐藻可能通过适应性反应形成了逆境蛋白质与胡萝卜素等。     

芽孢杆菌属产生的胞外多糖的研究

不同芽孢杆菌能产生不同的胞外多糖,根据多糖中的中性糖组成,可以把产生多糖的芽孢杆菌划分为三大类：第一类为中性糖由甘露糖和葡萄糖组成的菌株,计有B. subtils, B. pu-milus, B alvei B. cereus, B. sphaerieus, B. lichniformis, B. laterosporus, B．Pulvifaciens,B.brevis,B．Mycoides,B．Polymyxa,B．Popilliae,B．Macerans,B. fitmus 和 B. megaterium; 第二类为中性糖由甘露糖,葡萄糖和半乳糖组成的菌株,计有 B.polymyxa,B. larvae, B. thermop-hilus 和 B．Mycoides;第三类为中性糖由四种以上单糖组成的菌株,计有B. megatetium, B.coagulans 和 B．Circulans B．Polymyxa 和 B．Larvae产生的胞外多糖是一种类琼脂型的多糖,它们的水溶液(1％)具有加热熔化,冷却后凝固的特征,这种多糖是酸性多糖,它由甘露糖、葡萄糖,半乳糖和糖醛酸组成。     

不同浓度NaCl和光照强度对杜氏藻体内β-胡萝卜素含量的影响

以2种杜氏藻即巴氏杜氏藻和盐生杜氏藻为实验材料,在不同NaCl胁迫和光照(紫外线和高光照强度)进行培养的结果表明,细胞生长的最适盐度是2.0mol·L-1,高产β-胡萝卜素的最适盐度是3.5mol·L-1;紫外线下诱导的藻株环境适应能力较强,β-胡萝卜素含量较高;高光照强度(1080μmol·m-2·s-1)下诱导的杜氏藻β-胡萝卜素含量高;二步法培养的β-胡萝卜素含量比正常培养的提高2倍以上。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

新疆舟形藻属(硅藻门)中国新记录

报道了采自新疆的舟形藻属（硅藻门）中国新记录7个分类单位,如下所示：辐头舟形藻(Navicula capitatoradiata Germain)、辐指舟形藻(N. digitoradiata(Gregory) Ralfs)、瑞卡德提舟形藻(N. reichardtiana Lange-Bertalot)、针状舟形藻(N. spicula (Hickie) Cleve)、近小胎座舟形藻(N. subplacentula Hustedt)、琐细舟形藻(N. trivialis Lange Bertalot)和上凸舟形藻(N. upsaliensis(Grunow) Peragallo)。并对其分类学特征以及采集地生境进行了详细地描述。     

马蔺（Iris lactea var.chinensis）抗盐生理特性的研究

采用溶液培养的方法,对马蔺（Iris lactea var.chinensis）耐盐生理特性进行了研究。结果表明,NaCl胁迫使马蔺叶片中叶绿素含量减少,干物质累积下降,株高降低;使叶片中活性氧产生速率增加,细胞膜质过氧化加剧,致使MDA含量和电解质渗透率增大,并且随着胁迫时间的延长和浓度的增加,对马蔺的生长影响就越严重。渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白在马蔺抗盐特性中发挥了很重要的作用。     

灵芝胞外多糖分批发酵动力学模型

利用分批发酵研究了灵芝（Ganoderma lucidum）胞外多糖的合成特性,结果表明Ganoderma lucidum多糖合成和菌体生长呈部分生长关联型。菌体干重、胞外多糖分别达到15.56g·L^-1<、3.02g·L^-1<,胞外多糖对细胞干重得率系数(Y_p/x）为0.19。根据分批发酵试验结果采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程,得到了描述灵芝生长、胞外多糖以及葡萄糖底物消耗分批发酵动力学模型。同时在初始葡萄糖变化较大范围内,试验数据与模型预测值进行了比较拟合,平均相对误差小于5％,表现出很好的适用性。表明该动力学模型对指导灵芝胞外多糖的发酵生产具有实际意义。     

盐藻与β—胡萝卜素

微藻生物技术是近年来新兴的生物技术之一,至今有三种微藻已大规模生产,包括小球藻、螺旋藻与盐生杜氏藻(简称盐藻)。由于盐藻能生产出干重高达10％的β-胡萝卜素,现已成为微藻中占有最大市场的种类。关于盐藻养殖生物学、盐藻β-胡萝卜素的生产及应用,已成为各国科学家研究的焦点。1983年召开的第十一届国际海藻会议将盐藻及β-胡萝卜素列入大会的专题讨论,1990年世界营养学会的主题是β-胡萝卜素,1991年美联社将β-胡萝卜素的作用选为世界十大科技新成就之一。