棉花根际解磷菌的解磷能力和分泌有机酸的初步测定

利用特殊培养基对盐碱地棉花根际解磷菌进行了分离以及pH值和分泌有机酸能力的初步测定。利用溶磷圈法筛选出10个解磷能力较高的菌株进行深入研究,其中液体培养条件下测定了菌株的溶磷能力,有效磷在4.04~185.63 mg/L,其中wpL2溶磷量达到185.63 mg/L;测定了培养液pH值,下降到5.12~6.67,但是pH与溶磷量之间没有线性关系,测定了培养液的有机酸含量,菌株溶磷量与有机酸总量没有线性相关性,其中所分离到的解无机磷菌株均可以分泌酒石酸,除此之外,wpc1还分泌乙酸,wpc2和wpL2还分泌柠檬酸;分离到的解有机磷菌株均可分泌乙酸,除此之外,ypL1和ypc2分泌酒石酸,ypL3分泌柠檬酸,ypL2和ypc3分泌柠檬酸和丁二酸,均不能产生苹果酸。     

两株解磷真菌的解磷能力及其解磷机理的初步研究

从不同处理的水稻土壤中分离筛选出两株高效解磷真菌HP2、P5,研究了不同碳源条件对溶磷效果的影响,以及解磷菌株在不同的碳源培养条件下,溶磷量与培养介质pH值之间的相关性。结果表明,HP2菌株解磷能力在不同的测定时间内均高于P5菌株;不同碳源培养基的溶磷量顺序为蔗糖〉葡萄糖〉纤维素,且彼此差异显著：测定时间内,菌株的溶磷量与介质pH值之间存在极显著相关性（P〈0．01）。     

微生物溶解磷矿粉能力与pH及分泌有机酸的关系

从玉米根际和非根际土壤中分离得到的 74株溶解磷矿粉的微生物 ,发现它们的溶磷能力差异很大 ,主要决定于菌株本身的特性 ,与其来源无关 ,真菌普遍比细菌要强。真菌的溶磷能力与其培养介质的 pH之间呈显著的负相关 ,但细菌的这种关系非常弱。二者都产生多种有机酸 ,真菌主要分泌草酸、丙二酸和乳酸 ,而细菌主要分泌草酸、酒石酸、丙二酸、乳酸和乙酸 ,不同菌株分泌有机酸的数量和种类差异很大 ,但溶磷量与有机酸总量或单个有机酸浓度之间 ,没有发现显著的相关性 ,唯独柠檬酸与真菌的溶磷量之间存在显著的相关性。说明不同菌株有完全不同的溶磷机理 ,可能多种机理并存。     

一些细菌和真菌的解磷能力及其机理初探

4株细菌和8株真菌培养6天后,发现培养液中有机酸含量大幅度增加,PH大幅度地下降,磷的含量大幅度增加,真菌比细菌表现出更强的溶解磷矿粉的能力,不同的微生物分泌有机酸的数量和种类差别很大,菌分泌的有机酸种类比细菌要多。但是,培养液中有机酸总量与解磷量之间并不存在显的相关性。     

解磷菌株B25的筛选、鉴定及其解磷能力

从安徽省铜陵市铜官山尾矿库木贼根际分离筛选出多株解磷细菌,经过多次筛选纯化获得一株解磷能力较好的菌株B25.采用透射电镜观察和DNA分子技术,确定此菌株属于芽孢杆菌属.研究了解磷菌株B25在培养168 h内的解磷能力、溶液pH值以及菌株生长量的变化情况,并比较了B25在不同条件下的解磷能力.结果表明：解磷菌株B25的解磷能力与溶液pH值之间存在微弱的相关性,在碳源为葡萄糖、初始pH值为7.0、培养温度为30 ℃时解磷效果较好.     

解磷菌株B25的筛选、鉴定及其解磷能力

从安徽省铜陵市铜官山尾矿库木贼根际分离筛选出多株解磷细菌,经过多次筛选纯化获得一株解磷能力较好的菌株B25.采用透射电镜观察和DNA分子技术,确定此菌株属于芽孢杆菌属.研究了解磷菌株B25在培养168 h内的解磷能力、溶液pH值以及菌株生长量的变化情况,并比较了B25在不同条件下的解磷能力.结果表明：解磷菌株B25的解磷能力与溶液pH值之间存在微弱的相关性,在碳源为葡萄糖、初始pH值为7.0、培养温度为30 ℃时解磷效果较好.     

草酸青霉纤维素酶基因和木聚糖酶基因的调控基因POX05145的鉴定

草酸青霉能产生完整的纤维素酶和木聚糖酶酶系,其纤维素酶基因的表达主要受转录因子的调控。前期工作中,通过对草酸青霉菌株HP7-1在不同碳源培养基培养条件下转录组的比较分析,获得了调控纤维素酶和木聚糖酶产量的候选调控基因集。本研究以草酸青霉ΔPoxKu70为出发菌株,通过同源重组法,构建并获得了其中一个候选调控基因POX05145的缺失突变株ΔPOX05145。在微结晶纤维素Avicel诱导培养条件下,与出发菌株ΔPoxKu70相比,ΔPOX05145的纤维素酶产量和木聚糖酶产量发生了显著改变。其中,在诱导第2天时,ΔPOX05145对硝基苯-β-D-纤维二糖苷酶产量和木聚糖酶产量分别上升43.4%和164.7%,对硝基苯-β-D-半乳糖吡喃葡萄糖苷酶产量下降92.8%,但是,滤纸酶产量和羧甲基纤维素酶产量没有显著变化。然而,在诱导第4天时,所有纤维素酶产量和木聚糖酶产量上升100.4%~294.0%。实时荧光定量PCR检测表明POX05145在不同的时间不同程度的调控主要的纤维素酶基因和木聚糖酶基因的表达。序列分析表明POX05145含有一个GAL4类锌指结构的DNA结合功能域和一个保守的真菌特有的转录因子结构域(Fungal_TF_MHR)。     

不动杆菌JL-1菌株的解磷机理

【背景】不动杆菌(Acinetobacter indicus) JL-1菌株可将土壤中难溶性磷转化为植物可吸收利用的可溶性磷,但其解磷机理尚不明确。【目的】探讨不动杆菌JL-1菌株的解磷机理。【方法】采用钼蓝比色法测定菌株在不同难溶性磷源中的解磷效果,确定最佳磷源;通过粒径测定法、超声破碎法、高效液相色谱法等多种方法,检测不动杆菌JL-1菌株在解磷过程中对磷酸钙的溶解作用、对磷的固化作用及产有机酸和磷酸酶酶活情况。【结果】不动杆菌JL-1菌株在磷酸钙液体培养基中解磷效果最佳,解磷量在48 h达到最高值118.04μg/mL。在解磷过程中,JL-1菌株对磷酸钙具有溶解作用,菌株自身固化了部分磷;可溶性磷的释放是发酵过程中产生的葡萄糖酸、丙酸、乙酸、乳酸等多种有机酸与磷酸酶共同作用的结果,有机酸中丙酸含量最高可达118.11 mg/mL;酸性磷酸酶酶活最高为22901.32μmol/(L·h),碱性磷酸酶酶活最高为23826.02μmol/(L·h)。【结论】不动杆菌JL-1菌株在解磷过程中对磷酸钙颗粒显示出一定的溶解作用,通过分泌有机酸和磷酸酶使可溶性磷释放,同时菌体固化了一部分磷,本研...     

两株解磷真菌的解磷能力及其解磷机理的初步研究*

从不同处理的水稻土壤中分离筛选出两株高效解磷真菌HP2、P5,研究了不同碳源条件对溶磷效果的影响,以及解磷菌株在不同的碳源培养条件下,溶磷量与培养介质pH值之间的相关性。结果表明,HP2菌株解磷能力在不同的测定时间内均高于P5菌株;不同碳源培养基的溶磷量顺序为蔗糖>葡萄糖>纤维素,且彼此差异显著;测定时间内,菌株的溶磷量与介质pH值之间存在极显著相关性(P<0.01)。     

草酸青霉转录因子POX03446对生淀粉酶产量调控的初步研究

生淀粉酶可以在淀粉糊化温度以下的温度下直接降解生淀粉,具有巨大应用价值。丝状真菌生淀粉酶的产生受转录因子的严格调控。但是,草酸青霉(Penicillium oxalicum)中生淀粉酶产生的调控机制仍不清楚。前期工作中,通过比较基因组学获得了草酸青霉HP7-1中调控生淀粉酶产量的候选调控基因集。本研究以草酸青霉ΔPoxKu70为出发菌株,用同源重组技术敲除了其中一个候选调控基因POX03446,获得了缺失突变株ΔPOX03446。在可溶性淀粉培养条件下,与出发菌株ΔPoxKu70相比,转接后第2天,ΔPOX03446的生淀粉酶产量显著下降29.8%~40.3%(p<0.01;Student’s t test);转接后第4天,生淀粉酶产量显著下降14.6%~29.7%(p<0.01;Student’s t test),表明基因POX03446正向调控草酸青霉生淀粉酶的产生。NCBI BlastP比对分析显示POX03446与草酸青霉调控木聚糖酶基因和纤维素酶基因表达的转录因子PoXlnR一致性为46%。这是第一次报道POX03446调控草酸青霉生淀粉酶的产生。     

一株高效解磷真菌新菌株的筛选鉴定及解磷特性

从辽宁省辽中县多年耕种的日光温室番茄根际土壤中筛选出一株解磷真菌,通过菌落形态特征和ITS rDNA序列对比,鉴定该菌株为草酸青霉菌的一株新菌株,将其命名为PSF1.该菌株能利用葡萄糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、可溶性淀粉等多种碳源和硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、硝酸钾、尿素等多种氮源进行生长代谢并表现出较强的解磷能力,在C/N 10∶1~60∶1、初始pH 7~8的条件下生长情况较好且解磷能力较高.该菌株有很强的产酸能力,在培养过程中培养液pH由7.00~7.50下降至2.06~4.87;在4种磷源培养液中的最高解磷量分别为磷酸三钙(869.62 mg·L^-1)>磷矿粉(233.56 mg·L^-1)>磷酸铝(44.77 mg·L^-1)>磷酸铁(28.42 mg·L^-1).Pearson相关分析表明,菌株在磷酸三钙、磷矿粉和磷酸铁培养液中的解磷量与pH的变化之间呈极显著负相关关系,在磷酸铝培养液中无显著相关关系.菌株PSF1解磷能力强,生长条件广,推测其在土壤中有较强的解磷能力.     

Medium pH, carbon and nitrogen concentrations modulate the phosphate solubilization efficiency of Penicillium purpurogenum through organic acid production

Aims: To study phosphate solubilization in Penicillium purpurogenum as function of medium pH, and carbon and nitrogen concentrations. Methods and Results: Tricalcium phosphate (CP) solubilization efficiency of P. purpurogenum was evaluated at acid or alkaline pH using different C and N sources. Glucose‐ and (NH₄)₂SO₄‐based media showed the highest P solubilization values followed by fructose. P. purpurogenum solubilizing ability was higher in cultures grown at pH 6·5 than cultures at pH 8·5. Organic acids were detected in both alkaline and neutral media, but the relative percentages of each organic acid differed. Highest P release coincided with the highest organic acids production peak, especially gluconic acid. When P. purpurogenum grew in alkaline media, the nature and concentration of organic acids changed at different N and C concentrations. A factorial categorical experimental design showed that the highest P‐solubilizing activity, coinciding with the highest organic acid production, corresponded to the highest C concentration and lowest N concentration. Conclusions: The results described in the present study show that medium pH and carbon and nitrogen concentrations modulate the P solubilization efficiency of P. purpurogenum through the production of organic acids and particularly that of gluconic acid. In the P solubilization optimization studies, glucose and (NH₄)₂SO₄ as C and N sources allowed a higher solubilization efficiency at high pH. Significance and Impact of the Study: This organism is a potentially proficient soil inoculant, especially in P‐poor alkaline soils where other P solubilizers fail to release soluble P. Further work is necessary to elucidate whether these results can be extrapolated to natural soil ecosystems, where different pH values are present. Penicillium purpurogenum could be used to develop a bioprocess for the manufacture of phosphatic fertilizer with phosphate calcium minerals.     

滴水湖及其引水河道沉积物中磷细菌的生态调查

2010年对滴水湖及其引水河道沉积物中可培养有机磷细菌(OPB)、无机磷细菌(IPB)的分布变化规律进行了为期1年的调查.结果表明,闸外引水河沉积物中OPB、IPB年平均含量分别为2.76×10⁴±1.31×10⁴CFU·g^-1和7.19×10³±3.98×10³CFU·g^-1;闸内引水河中分别为1.05×10⁴±3.56×10³ CFU·g^-1和2.54×10³±8.77×10² CFU·g^-1;滴水湖中则为6.69×10³±2.63×10³ CFU·g^-1和1.66×10³±5.83×10² CFU·g^-1.滴水湖及其引水河道沉积物中OPB、IPB数量与水体中磷元素含量密切相关,各采样点OPB、IPB数量与总磷(TP)含量均呈极显著正相关,且均高于与总溶解性磷(TDP)、活性磷(AP)的相关系数.     

草酸青霉对含钾矿物风化及钾溶出的影响

【目的】探讨含钾硅酸盐矿物在草酸青霉(Penicillium oxalicum)作用下的风化及钾溶出情况。【方法】利用等离子体发射光谱、X-射线能谱、X-射线光电子能谱分析了3种常见含钾硅酸盐矿物(钾长石、白云母和黑云母)在草酸青霉作用后浸出液和矿物表面元素含量的变化;通过X-射线衍射分析矿物晶相结构的变化;采用共聚焦激光扫描显微镜表征了草酸青霉在矿物表面形成的生物膜;测量了培养液中不同碳源与氮源组分对草酸青霉解钾的影响。【结果】草酸青霉对结构稳定的钾长石和白云母风化速率较低,相比而言黑云母容易被风化并释放可溶性钾元素;草酸青霉在矿物表面形成了网状结构的生物膜,有利于微环境的生成及有机酸在其内的富集,促进微环境内钾的释放,强化微生物对矿物的风化作用;草酸青霉对多种碳源及氮源都表现出较好的适用性。【结论】草酸青霉是一种能够促进多种含钾矿物风化和钾溶出的真菌,在堆肥和生物肥料领域具有广泛的应用前景。     

氯氰菊酯降解菌草酸青霉SSCL-5分离鉴定及降解特性

为解决土壤中残留的菊酯类农药问题,通过富集筛选法从70余份土壤中获得一株高效分解利用菊酯类农药的微生物菌株SSCL-5,该菌株可在含1 000 mg/L的氯氰菊酯无机盐培养基中正常生长。经形态学及ITS测序鉴定,确定该菌为草酸青霉(Penicillium oxalicum),对多种高浓度菊酯类农药耐受。经紫外分光光度法及HPLC验证该菌株草酸青霉SSCL-5在无机盐培养基、28℃、180 r/min摇瓶培养24 h的条件下,对400 mg/L氯氰菊酯的降解率为97%。土壤室内试验证明该菌在土壤中,温度20-34℃、水分含量保藏40%-60%条件下,30 d可将土壤中400 mg/L的氯氰菊酯降解67.6%。     

Characterization,Gene Cloning,and Sequencing of a Fungal Phytase,PhyA, From Penicillium oxalicum PJ3

A phytase from Penicillium oxalicum PJ3, PhyA, was purified near to homogeneity with 427-fold increase in specific phytase activity by ammonium sulfate precipitation, gel filtration, and ion-exchange chromatographies. Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and zymogram analysis of the purified enzyme indicated an estimated molecular mass of 65 kD. The optimal pH and temperature of the purified enzyme were pH 4.5 and 55°C, respectively. The enzyme activity was strongly inhibited by Ca²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, and phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF). The K_m value for sodium phytate was 0.545 mM with a V_max of 600 U/mg of protein. The phyA gene was cloned, and it contains an open reading frame of 1,383 with a single intron (118 bp), and encodes a protein of 461 amino acids.     

Purification and properties of a β-glucosidase from Penicillium oxalicum autolysates

A beta-glucosidase from the medium of an autolyzed culture of Penicillium oxalicum has been purified by tannic acid precipitation, sephacryl S-200, DEAE-Biogel, CM-Biogel and Mono Q successively. The purification process produced a homogeneous band in the SDS-PAGE that correspond to a Mr of 133,500. The enzyme had a pl of 4, and the active optima were found at pH 5.5 and 55 degrees C. The enzyme hydrolyzed different substrates showing maximum affinity against p-nitrophenyl-beta-D-glucoside with a Km value of 0.37 mM. The beta-glucosidase was inhibited by Glucono-D-lactone but not by glucose in the concentration range of 1 to 10 mM. The enzyme was adsorbed by Concanavalin-A-Sepharose.     

草酸青霉中新型线性五肽的发现及对柑橘采后致腐菌拮抗活性研究

【背景】柑橘是我国南方农村地区的一种重要经济作物,每年因采后真菌感染导致大量柑橘腐烂和劣变,造成了巨大的经济损失,严重影响柑农的积极性。【目的】丝状真菌SG-4对柑橘采后致腐菌橘青霉(Penicillium citrinum)和指状青霉(Penicillium digitatum)具有很强的拮抗作用,为明确其抑菌的物质基础,对该菌进行了生物学鉴定和活性成分分析。【方法】将SG-4菌株的核糖体DNA的内转录间隔区进行测序,结合菌株形态进行鉴定;对其菌体相和培养液进行抑菌活性追踪,利用醇沉淀和反相高效液相色谱分离得到主效物质,通过高分辨质谱和核磁共振等波谱分析方法确定结构;采用离体的牛津杯抑菌圈法和柑橘的体内接种试验来评价其抑菌活性;通过液相分析测定了活性物质在发酵液中的含量。【结果】分子和形态鉴定表明SG-4是一株草酸青霉(Penicillium oxalicum),其抑制柑橘采后致腐菌的活性物质位于培养液的水相提取物中,且具有强极性。进一步研究表明其活性成分为一种新型线性醇溶五肽,含3个具羟基的氨基酸,并且富含甲基化修饰,构成寡肽的第一个氨基酸为β-氨基丁酸(beta-aminobut...     

Purification and properties of a 1,3-β-glucanase from Penicillium oxalicum autolysates

High 1,3-beta-glucanase activity was detected during autolysis in a culture medium containing Penicillium oxalicum. It was due to the combined action of four enzymes. The purification process for the major enzyme produced a homogeneous band in the SDS polyacrylamide gel that corresponded to a molecular weight of 79,400 daltons. The enzyme pI was 6.3 and it was only active against 1,3-beta-glucans, with a S0.5 of 0.23 mg ml-1 against laminarin. The enzymatic optima were found at pH 4 and 55 degrees C, and instability was evident when pH and temperature were altered. The enzyme was not active against oxidated laminarin and was barely inhibited by glucono-D-lactone. Hg2+, Ag+ and Fe2+ were effective inhibitors. The enzyme was adsorbed by concanavalin-A-sepharose.