“植物根际纤维素分解菌的分离”实验教学设计与实施

在人教版高中生物学选修1中"分解纤维素的微生物的分离"一节教学中,尝试组织植物根际纤维素分解菌分离实验的课堂教学,授课内容与学生日常生活联系密切,取材便利,实验效果较好,所得实验结论为进一步揭示生物与环境的适应性奠定了一定的理论基础。     

一株多功能分解菌的分离和筛选

本实验在“分解纤维素的微生物的分离实验”基础上，进行了淀粉分解菌、脂肪分解菌及蛋白质分解菌的分离和筛选等一系列拓展实验，并分离出了一株能同时分解纤维素、脂肪、淀粉和蛋白质的多功能分解菌。在用该多功能分解菌进行厨余垃圾分解的模拟实验中效果明显。     

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.     

瘤胃中纤维素分解菌的分离、鉴定及其产酶条件的优化

[目的]从新疆细毛羊、牛和骆驼瘤胃液中分离出具有分解纤维素能力的好氧细菌,用于绿色粗饲料微生物添加剂的研发.[方法]采取新鲜瘤胃液,接种于羧甲基纤维素钠平板,通过刚果红染色和液体复筛培养基,筛选出分解纤维素能力强的好氧细菌;形态学、生理生化试验与16S rDNA序列分析方法相结合对细菌进行鉴定;同时对纤维素分解能力强的4株细菌进行不同条件下酶活力测定.[结果]共分离到84株具有分解纤维素能力的细菌,其中筛选出较强分解纤维素能力的40株.该菌包括37株G-菌和3株G+菌;经鉴定40株纤维素分解菌分别属于6个属10个种,其中16株为寡养单胞菌属,10株为苍白杆菌属,5株为鞘氨醇杆菌属,3株为微杆菌属,3株为副球菌属,2株为假单胞菌属.其中产酶能力强的4株菌在不同条件下的酶活力表明,它们在最佳碳源为秸秆粉、pH5.5-6.0的偏中性条件和37℃培养条件下的酶活力较高.不同菌株对不同纤维素类物质的分解能力不一样,同一菌株对不同纤维素碳源的利用能力也不相同.[结论]分离获得的瘤胃纤维素分解菌是从新疆不同地区、干旱半干旱环境下饲养的动物胃液中分离、筛选出来的,有较强的纤维素分解能力,将为高品质、高消化率的青贮饲料生产提供优质菌种资源及一定的科学依据.     

川西高山林线交错带凋落物纤维素分解酶活性研究

以川西高山林线交错带3种典型植被类型(针叶林、高山灌丛、高山草甸)下两个层次(LF层: 新鲜凋落物层和发酵层; H层: 腐殖质层)的凋落物为研究对象, 分别模拟凋落物分解的前期和后期阶段, 对凋落物分解过程中的纤维素酶活性及凋落物质量进行了研究。结果表明, 凋落物分解前期的纤维素酶活性和纤维素含量均显著高于分解后期, 但植被类型对LF和H层的纤维素含量的影响都不显著。双因素方差分析结果表明, 凋落物分解阶段对纤维素酶活性和纤维素含量的影响比植被类型对纤维素酶活性和纤维素含量的影响更大。不同种类的纤维素酶活性在分解前期和分解后期受到不同因子的限制。凋落物分解前期, 微晶纤维素酶和β-葡萄糖苷酶活性可能受N、P含量的限制, 而羧甲基纤维素酶主要受底物纤维素含量控制; 凋落物分解后期, 羧甲基纤维素酶和β-葡萄糖苷酶可能受C、N含量的限制。生态化学计量学的理论预测, 底物质量比C:N > 27或C:P > 186时会限制微生物生长, 因此判断高山林线交错带凋落物微生物生物量和纤维素酶活性同时受到底物N、P的限制, 尤其是高山草甸上微生物生物量在凋落物分解前期受到底物N、P的限制比分解后期更显著, 这充分说明了底物质量调控着凋落物分解过程中的纤维素酶活性和微生物生物量。     

土壤和空气中纤维素酶高产菌株的筛选

目的:分别从土壤和空气中分离纤维素分解菌株,以提高纤维素利用率。方法:将分离得到的菌株进行纯培养,并用刚果红染色,找出能出现透明圈的菌株,测定透明圈直径与菌落直径比,筛选产纤维素酶的菌株。结果:通过对比,从分离到的6株菌株中选出产纤维素酶活力高的2株,并对其进行鉴定,初步确定一株为曲霉属真菌,一株为放线菌。结论:本研究为提高纤维素利用率提供了微生物资源,为相关后续研究提供了物质和实验基础。     

快速识别纤维素分解菌的新方法

纤维素是光合作用产生的主要物质之一,每年约有1．5X10“t。在自然界,纤维素的分解利用是生物圈中物质循环的重要内容,是维持土壤活力的重要因素,其数目是确定土壤肥力的重要生态指标。鉴于世界范围蛋白资源的短缺,人们也寄希望于纤维废物再资源化可成为开发蛋白资源的新产业。因此,寻找一种快速筛选和计数纤维分解菌的方法是重要的。目前常采用的纤维素琼脂平板法直接分离纤维分解菌,但计数结果有较大偏差,其菌落难于同其它微生物类型菌落相区别。而采用非选择性培养基广泛地分离微生物,然后—一进行鉴定,常受时间和实验条件的…     

叶际微生物对马尾松凋落针叶分解的影响

叶际微生物作为最先定殖在凋落叶上的微生物类群,可能直接参与凋落叶的分解。为验证此猜想,该研究通过扩增子高通量测序技术和室内分解实验,探究了马尾松(Pinusmassoniana)叶际微生物多样性及叶际微生物对马尾松凋落物的分解影响。结果表明:(1)马尾松的叶际存在着丰富而多样的微生物群体,针叶在凋亡后,叶际微生物群落发生变化。成熟针叶、凋落针叶、分解层针叶共有大量可操作分类单元(OTUs)。(2)马尾松针叶分解过程可分为两个阶段:快速分解期(前8个月)和缓慢分解期(8个月以后)。衰亡针叶(刚凋落但未接触土壤)叶际微生物可直接参与马尾松凋落针叶分解,且分解速率表现为叶际微生物+土壤微生物处理>叶际微生物处理>土壤微生物处理。在马尾松针叶分解过程中叶际微生物与土壤微生物存在协同作用。(3)凋落针叶分解速率与木质素和纤维素分解速率呈极显著正相关关系,但与木质素和纤维素分解酶活性无显著相关关系。木质素分解酶——多酚氧化酶与过氧化物酶活性极显著负相关,纤维素分解酶——β葡萄糖苷酶活性与纤维二糖苷酶活性则呈极显著正相关关系。综上,该研究结果表明叶际微生物可直接参与凋落针叶的分解,且其对...     

粘细菌产生的水解酶类研究进展

粘细菌隶属于δ变形菌纲(Deltaproteobacteria),是重要的药源微生物类群,但是其分离培养困难,严重限制了粘细菌资源的发掘和开发利用。粘细菌是微生物捕食者,通过产生丰富多样的胞外水解酶,如淀粉酶、蛋白酶、几丁质酶、纤维素酶、磷酸酶、蛋白酶等来裂解其他微生物或分解纤维素等作为营养物质来源。目前,粘细菌分离纯化技术主要是利用被捕食菌或纤维素诱导法。可以说,粘细菌胞外水解酶是研究其分离培养方法的物质基础。然而,目前研究者们对粘细菌产生的水解酶类关注较少。本文主要对粘细菌产生的水解酶种类、性质及其功能进行归纳总结,为今后粘细菌分离培养技术和开发利用等相关研究提供参考。     

综合实验“产纤维素酶的嗜盐放线菌筛选”的教学改革与实践

微生物学实验技术是现代生物技术的重要组成部分。以综合性实验"产纤维素酶的嗜盐放线菌筛选"的教学改革与实践为例,提高南疆少数民族生物技术专业学生的综合素质。在喀什大学现有生物实验教学条件下,通过开展"产纤维素酶的嗜盐放线菌筛选"的综合性实验,进行微生物学实验课教学模式改革。在"土壤微生物分离"验证性实验的基础上,增加"嗜盐放线菌筛选和产纤维素特性"的实验教学内容;运用多媒体课件、增加实验理论课和全程采用"启发式"教学的实验教学方法。问卷调查显示,学生在学习兴趣、学习主动性、实验技能、小组合作、探究精神和实验设计方面都有了明显进步;学生对实验教学改革的评价良好。实践证明,改革效果良好,对培养具备适应南疆社会发展的实践能力的复合型高级专门人才有积极显著的作用。     

“分离以尿素为氮源的微生物”实验教学目标及组织

组织学生参与"分离以尿素为氮源的微生物"实验活动,学会进行微生物的培养、分离、数量测定等技术和方法,明确选择培养基和鉴别培养基在微生物培养中的作用,从而达到预期实验目标。     

研究型模块实验“产淀粉酶菌株的筛选、发酵条件优化、菌种鉴定和选育”的教学实践

采用模块化形式开展微生物学实验教学可提升学生的学习积极性,培养学生的探究性学习精神。"产淀粉酶菌株的筛选、发酵条件优化、菌种鉴定和选育"模块实验以产淀粉酶细菌为研究对象,安排学生开展培养基的配置、土壤样本采集和分离筛选产淀粉酶菌株、产淀粉酶菌株的发酵条件优化、菌种的形态学和分子生物学鉴定、紫外线诱变育种等5个单元实验。该模块实验以连贯性的研究任务引导学生进行探究性学习,将微生物实验操作技能的学习融合于探究性学习过程。实验以学生为主体,采用"固定+机动"方式安排教学任务,保证模块实验的整体性和连贯性。采用"模块论文+现场操作考试"的方式进行考核,提升学生的科研素养和强化学生对微生物基本操作技能的掌握。该研究型模块实验的教学提升了学生的微生物学研究热情,提高了微生物学课程群的教学质量。     

木质纤维素的微生物降解

木质纤维素广泛存在于自然界中,因结构复杂,其高效降解需要多种微生物的协同互作,由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多,其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展,将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现,细菌复合菌系在50℃下表现出强大的木质纤维素降解能力,菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成,但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明,与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化,通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展,着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景,以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。     

Ce积累对黄褐土中土壤微生物区系的影响

在黄褐土中模拟长期使用稀土微肥产生的Ce积累以研究稀土对土壤微生物的生态效应 .不同类群微生物对Ce的敏感性依序为细菌 >放线菌 >真菌 .1 0 %吸附容量以上的Ce对细菌总数都产生抑制作用 .1 0 %吸附容量以下的Ce对放线菌总数产生刺激作用 .5～ 50 %吸附容量的Ce对真菌总数产生刺激作用 .5%吸附容量以上的Ce对好气性纤维素分解细菌和氨化细菌都产生抑制作用 .5～ 1 0 %吸附容量和 5～ 50 %吸附容量的Ce分别对分解纤维素真菌、分解蛋白质的真菌产生刺激作用 .在高积累Ce的胁迫下放线菌、真菌、分解纤维素真菌和氨化微生物的种群结构发生了不同程度的改变 .     

纤维分解菌与伴生菌的分离鉴定及其协同作用

372—24D菌株是从土壤中分离获得的一株纤维分解细菌,它能与伴生菌372一Z4M协同生长,在以纤维素为唯一碳源的基础盐培养液中,发酵分解纤维素。31一33℃振荡培养五天,混合发酵可分解预处理稻草粉纤维素97—98％,同时得到菌体蛋白质5--7克／升。当硫胺素存在时,纤维分解细菌亦能单独发酵分解纤维素。我们研究了这两株纯培养的形态、培养特征、生理生化反应及分解纤维素能力。经鉴定,372—24D为产黄纤维单胞菌,372—24M为腐臭假单胞菌。     

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     

纤维素分解菌的选育及酶活测定

纤维素是地球上最丰富的有机物质,这些丰富的宝贵资源大部分被浪费了,而且由于部分地区焚烧秸杆造成了严重的环境污染。为了充分利用纤维素,纤维素分解菌的筛选研究逐步展开。通过新华滤纸为唯一碳源的杜氏培养基和刚果红纤维素培养基,从堆肥、污泥、马粪和土壤中分离得到7株纤维素分解菌。以5号菌株为出发菌株,经过紫外线诱变,用刚果红纤维素平板透明圈选育法得到8号菌株。为了评价筛选工作,对8株纤维素分解菌进行酶活测定。结果表明,8号菌株具有最高的CMC酶活和FPA酶活。     

城市污泥好氧发酵菌种放线菌的初步筛选

目的：微生物好氧发酵处理城市污泥是解决我国大中城市污水厂污泥的一种切实可行的方法,放线菌在其中起关键作用,该研究尝试分离筛选降解污泥的放线菌。方法：采用菌种分离方法,淀粉、蛋白质、纤维素水解实验进行进一步筛选。结果：从城市污泥中筛选到8个放线菌菌株。这些菌株对淀粉、蛋白质和纤维素都有一定的水解能力,其中A1和A7菌株分解淀粉和蛋白质的能力都比较强,淀粉水解实验的透明圈Up值分别为9．0和11．1,明胶液化程度也最高。A7和A8菌株分解纤维素的能力较强,透明圈Up值均为4．0。结论：A1、A7和A8菌株可以应用于城市污泥的好氧发酵。     

一种微生物酶法生产纤维低聚糖的新工艺

一种微生物酶法生产纤维低聚糖的工艺,是以经过预处理的纤维素为原料,真菌纤维素酶为初始酶制剂,采用纤维素“底物原位吸附-固液分离拆分-定向水解法”酶解制备纤维低聚糖,     

大熊猫肠道芽孢杆菌的分离鉴定及部分生物学特性

【目的】分析大熊猫肠道中芽孢杆菌的种类、纤维素分解能力、抗微生物作用和常用抗生素药物敏感性。【方法】利用芽孢耐高温特性分离菌株,基于16S r RNA基因序列构建系统发育树,通过测量芽孢杆菌在刚果红纤维素培养基上的分解圈分析其纤维素分解能力,采用牛津杯法测定芽孢杆菌的抑菌能力,结合软件分析抑菌能力和进化树之间的关系,通过PCR调查芽孢杆菌的抗菌肽分布规律,最后通过药敏试验检测芽孢杆菌是否对常用抗生素敏感。【结果】共分离得到21株芽孢杆菌;进化树显示,这些芽孢杆菌分为6个类别(Category);羧甲基纤维素钠水解结果显示,所有菌株均能分解纤维素;大部分芽孢杆菌菌株对3种肠道病原菌有较强的抑制能力,聚类分析表明,菌株的抗菌能力与基于16S r RNA基因的分类有一定的关联性;66.67%(14/21)的菌株中可以检测到2个或3个抗菌肽基因;药敏试验结果显示,菌株整体药物耐受率低,仅为7.54%(19/264),但仍有少数菌株对抗生素耐受。【结论】分离菌株种类丰富,分布平均,且均具有纤维素分解能力。21株菌株都含有抗菌肽基因,代谢产物对3种肠道病原菌具有明显抑制作用。常用抗生素耐受性低,对规范临床用药具有指导性。