藻类连续培养体系的构建与优化及其在产毒和无毒微囊藻竞争中的应用

利用发酵罐加装外置环形光源构建藻类连续培养系统, 以产毒微囊藻PCC 7806及其无毒突变株PCC 7806 mcyB–为培养材料, 通过对补料时间、接种密度和稀释率参数的优化, 获得最优培养条件, 并应用于产毒与无毒微囊藻的竞争实验中。通过优化得到连续培养的最优培养条件: 补料时间为第4天, 起始接种密度为4×106 cells/mL, 稀释率为0.15/d。在连续培养下, 光照为35 μmol/(m2·s)时, 以1﹕1的起始比例接种产毒与无毒微囊藻, 二者间的竞争会达到平衡, 并以无毒微囊藻占据优势, 且两者以不同的优势度长时间维持不变。在此基础上, 开展了不同光强对产毒与无毒微囊藻竞争影响的实验, 结果表明, 光强为35和80 μmol/(m2·s)时, 无毒株在连续培养中占据优势; 而光强为5和15 μmol/(m2·s)时, 无毒和产毒微囊藻维持起始接种比例不变。研究通过优化连续培养条件为室内藻类竞争实验提供了更为适宜的培养模式。     

一种水华蓝藻气囊的分离纯化及气囊结构蛋白的鉴定

【目的】从水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa PCC 7806)的细胞中分离纯化出高纯度且完整的气囊,并对气囊的结构组成蛋白进行鉴定。【方法】采用渗透冲击与溶菌酶处理相结合的方法,进行多次低速离心提纯气囊,纯化所得气囊用负染色透射电镜观察气囊的纯度、完整度和形态。将纯化得到的气囊溶解后进行SDS-PAGE电泳,电泳后的蛋白条带运用LC-MS质谱法完成鉴定。【结果】从气囊的电镜照片可以看出提纯后的气囊纯度高,完整性好。气囊是两端呈锥状的圆柱体状,各气囊的直径大小一致,约120 nm,但长度不同,从约500 nm到1 500 nm不等。SDS-PAGE电泳和质谱法鉴定出气囊的两种主要结构组成蛋白Gvp A和Gvp C。【结论】这些研究对后续揭示气囊的精细结构和深入研究水华蓝藻浮力调节机制具有重要的意义。     

阴离子表面活性剂LAS对产毒和无毒微囊藻生长及产毒特性的影响

文章研究了低浓度范围内不同浓度梯度的阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸盐(LAS)对产毒微囊藻(Microcystis aeruginosa, FACHB905)和无毒微囊藻(Microcystis wesenbergii, FACHB908)生长、光合特性、种间竞争及毒素合成的影响。结果表明,在0.05—5.0 mg/L LAS浓度梯度处理下,产毒微囊藻的生物量、产毒基因mcyD表达量和每细胞MCs含量均在培养12d后显著增加。产毒微囊藻胞内和胞外MCs含量在各LAS浓度处理后分别为0.069、0.052、0.061、0.038和0.037 fg/fg Chl.a及107.1、103.7、127.1、99.6和113.7 ng/L。即使在0.5 mg/L低浓度LAS处理条件下,上述3个参数也分别比对照组显著增加了24.2%、12.4倍和10.4%。浓度为0—0.2 mg/L LAS对无毒微囊藻的生物量无明显影响,而较高浓度的LAS(0.5—5.0 mg/L)明显抑制了无毒微囊藻的生长。在两株微囊藻混合培养时, 0.2—1.0 mg/L LAS处理组的产毒铜绿微囊藻mcy D的表达对LAS...     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16SrDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobactersp.,菌株C-32为Clostridiumsp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为:反应系统起始pH7·0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2·68molH2/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为:反应系统起始pH8·0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2·71molH2/mol麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2·35和2·48molH2/mol葡萄糖。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

黑曲霉产木聚糖酶的分离纯化与鉴定研究

木聚糖酶的分离纯化是对其进行酶学研究和分子改良研究的基础。利用实验室选育的黑曲霉菌株Aspergillus niger SM24/a进行木聚糖酶发酵,粗酶液经过(NH_4)_2SO_4分级沉淀Bio-Gel P6除盐、UNO sphere Q阴离子交换和Enrich SEC70凝胶色谱层析四个步骤的分离纯化,成功获得了3种木聚糖酶蛋白定义为X-Ⅰ、X-Ⅱ和X-Ⅲ。随着纯化步骤的增加,各组分酶比活力得到显著提高,其数值分别为37.41、34.56和53.96 U/mg,纯化倍数分别为3.96、3.66和5.72。经质谱分析和蛋白氨基酸序列比对,初步认定X-Ⅰ属于糖基水解酶第十家族内切-β-1,4-木聚糖酶,X-Ⅱ和X-Ⅲ均属于糖基水解酶第十一家族木聚糖酶。     

中华鳖源致病性产吲哚金黄杆菌分离、鉴定及药敏特性分析

对患病中华鳖(Pelodiscus sinensis)进行病原分离、鉴定及药敏实验, 从患病中华鳖皮肤、肝肾脾重要器官分离纯化病原菌, 经理化特性测定及16S rRNA序列分析对其进行鉴定及人工感染试验, 并利用K-B及二倍稀释法进行药敏特性分析。结果表明分离株J22是为中华鳖腐皮病病原, 其对中华鳖的LD₅₀为3.30×104 CFU/g。J22株理化特性与产吲哚金黄杆菌(Chryseobacterium indologenes)一致, 16S rRNA序列与产吲哚金黄杆菌同源性为99%, 综合判定J22株是产吲哚金黄杆菌。分离株对新霉素、庆大霉素及阿莫西林等12种抗生素高度敏感, 对氟苯尼考及多西环素等抗生素耐药; 二氧化氯、漂白粉及高铁酸钾对分离株消毒效果较好。分离菌株J22是中华鳖病原菌, 养殖时可选用庆大霉素、新霉素或者阿莫西林内服, 配合使用二氧化氯、漂白粉及高铁酸钾等外用进行防控。     

产氢产乙酸菌ZR-1 的分离鉴定及产酸特性

采用改良的亨盖特厌氧操作技术, 从有机废水污泥中分离到一株耐低温高效产氢产乙酸菌ZR-1。经过对其形态学观察、生理生化特征研究及16S rRNA 序列比对, 初步鉴定为梭状芽胞杆菌属的乙二醇梭菌(Clostridium glycolicum)。通过单因子实验, 在厌氧条件下对该菌株的培养温度、pH、最适底物、金属离子的影响等产酸条件进行了优化。结果表明该菌株最适生长温度37 °C,最佳培养基初始pH 值8.5, 最适发酵底物丁酸盐, Mn²⁺对其产酸有一定的激活作用。最适培养条件下丁酸盐降解率达到12.7%, H₂ 含量达到了28.73%。     

一株溶藻细菌NP23的初步分离鉴别及其溶藻作用研究

从水体中分离得到一株具有溶藻能力的细菌,命名为NP23。经形态特征、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析表明,该菌株属于肠杆菌属(Enterobacter)。研究了该菌株对湖泊中优势藻的溶藻效果,初步探讨了其溶藻方式及溶藻物质。结果表明,该菌株对小球藻、惠氏微囊藻、栅藻和蛋白核小球藻具有一定的去除效果,叶绿素a的去除率分别为64.1%、53.1%、87.2%和84.4%,而且在10-108CFU/mL菌浓度范围内,藻的去除率与菌液的浓度成正相关;该菌株对小球藻、栅藻和蛋白核小球藻是间接溶藻,对惠氏微囊藻是直接溶藻;该菌株对栅藻的溶藻物质是蛋白类物质,对蛋白核小球藻的溶藻因子是菌体胞外分泌的具有热稳定性的非蛋白类物质。     

一个甲烷氧化菌株的分离、鉴定及其特性研究

实验室自行设计方案分离多株以甲烷为唯一碳源的菌株, 对其中的1株QJ16进行了研究, 根据该菌株形态特征与16S rDNA序列的同源性分析, 证实该菌株是一个与其最近的甲基单胞菌属各成员都不相同的菌株。对该菌株的培养条件和利用甲烷的特性进行研究结果表明, 氮源以氯化铵和硝酸钾共同作用最好, 碳源以甲烷最佳, 最佳生长温度为30℃, 最佳生长pH为6~7; 在批式实验时菌株利用甲烷的最适pH为6.5左右, 微量元素Cu2+的浓度为15 mmol/ L。     

一个甲烷氧化菌株的分离、鉴定及其特性研究

实验室自行设计方案分离多株以甲烷为唯一碳源的菌株,对其中的1株QJ16进行了研究,根据该菌株形态特征与16S rDNA序列的同源性分析,证实该菌株是一个与其最近的甲基单胞菌属各成员都不相同的菌株.对该菌株的培养条件和利用甲烷的特性进行研究结果表明,氮源以氯化铵和硝酸钾共同作用最好,碳源以甲烷最佳,最佳生长温度为30℃,最佳生长pH为6～7;在批式实验时菌株利用甲烷的最适pH为6.5左右,微量元素Cu2 的浓度为15 μmol/L.     

Cryopreservation of a water-bloom forming cyanobacterium, Microcystis aeruginosa f. aeruginosa

A method for the Cryopreservation of Microcystis aeruginosa f. aeruginosa is described. For the five strains tested, dimethyl sulfoxide (DMSO) (3% v/v) was the only effective cryoprotectant for freezing to, and thawing from -196°C and allowed the successful recovery (>50%) of all the strains. The viability of frozen material was independent of the period of storage in liquid nitrogen. The strain NIES-44 (National Institute for Environmental Studies) had a recovery level of greater than 90% at 3–10% (v/v) DMSO in both two step and rapid cooling methods. The other three strains, NIES-87, 88 and 89 had greater than 60% of viability after freeze/thawing in presence of both 3% and 5% DMSO concentrations. On the other hand, the strain NIES-90 showed approximately 50% of viability in only 3% DMSO solution after two step cooling to and thawing from -196°C. This strain was damaged by greater than 4% DMSO and by rapid cooling to -196°C. It was found that cold shock injury and the cytotoxicity of DMSO were different at a strain level.     

青海湖斑头雁粪便细菌分离鉴定与耐药性分析

为了解斑头雁(Anser indicus)粪便中携带细菌多样性及其耐药情况,对青海湖斑头雁粪便细菌进行分离培养、生化鉴定、16S r RNA基因PCR扩增和序列分析,并进行细菌耐药性试验。结果显示:从30份斑头雁粪便中共分离到123株细菌,可分为10类细菌,分别从每类细菌中挑出一株代表性菌株进行鉴定,鉴定结果显示这10株细菌分别为大肠埃希菌(Escherichia coli)、水生拉恩氏菌(Rahnella aquatilis)、蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sublitis)、柠檬节杆菌(Arthrobacter citreus)、腐败希瓦氏菌(Shewanella pulrefaciens)、河生肠杆菌(Enterobacter amnigenus)、成团泛菌(Pantoea agglomerans)、杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)和产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)。选取氨苄西林、哌拉西林、阿莫西林/克拉维酸、头孢唑林、头孢他啶、氨曲南、庆大霉素、卡那霉素、阿米卡星、四环素、氯霉素、环丙沙星、诺氟沙星药敏纸片,对分离菌株进行耐药性分析,发现水生拉恩菌、杀鲑气单胞菌和成团泛菌表现为多重耐药性;其他细菌对氨苄西林和四环素有一定的耐药性,对其余受试药物都有不同程度的敏感性。野鸟携带耐药性的条件致病菌,可能会对野生动物健康造成威胁,本研究对斑头雁粪便中携带的条件致病菌及其耐药性进行探究,以期为野鸟携带细菌的耐药机制提供研究理论依据,同时也对野生动物疫病的监测与防控有重要意义。     

巢湖微囊藻和浮游甲壳动物昼夜垂直迁移的初步研究

2002年10月进行了巢湖微囊藻和几种优势浮游甲壳动物的昼夜垂直变化的研究,结果表明:微囊藻具有明显的昼夜垂直变化现象。白天上层水中的微囊藻密度显著高于下层水中,夜晚逐渐下沉使得下层水中的密度相对高于上层水。微囊藻与叶绿素a、水温、溶解氧和pH等均呈显著的正相关(p<0.01)。几种优势浮游甲壳动物的昼夜垂直迁移存在较大的差异。短尾秀体溞和角突网纹溞白天在下层水(1.5m和2.5m)中的密度较高,夜晚则倾向于在上层水(0m和0.5m)中活动。相反,卵形盘肠溞白天在上层水中密度较高,象鼻溞则在11:00和15:00时各水层中的密度显著高于夜晚。汤匙华哲水蚤和广布中剑水蚤白天倾向于在下层水中活动,夜晚则逐渐迁移到上层水中。许水蚤在夜晚和凌晨3:00时各水层中的密度显著高于白天。中华窄腹剑水蚤昼夜垂直变化不明显。微囊藻与短尾秀体溞密度呈显著的负相关,而与象鼻溞和卵形盘肠溞呈显著的正相关(p<0.01)。     

禽白血病病毒J亚群内蒙株的分离与鉴定

本研究从曾见典型禽骨髓性白血病(Myeloid Leukosis,ML)病例的内蒙古某肉种鸡场随机选取的淘汰肉种鸡中,分离出一株J亚群禽白血病病毒(Avian leukosis virus Subgroup J.ALV-J)。利用PCR和间接免疫荧光反应进行鉴定,J亚群禽白血病病毒内蒙株可以被两对ALV—J特异性引物扩增(特异条带约2．2kb和545bp);且在特异性单抗的间接免疫荧光检测中呈现强阳性荧光反应。此外,对山东一例肉种鸡骨髓性白血病病例亦进行了J亚群禽白血病病毒的分离与鉴定。2．2kb PCR扩增物的测序结果表明,两株分离病毒的同源性为96．9％,与已分离的SD9901和YZ9901株ALV-J同源性达94．2％～95.4％。     

貂源绿脓杆菌的分离鉴定及其致病性

为了揭示绿脓杆菌对水貂的致病性,本研究采用细菌分离培养方法、形态学观察、生化试验、药敏试验与16S rDNA测序等技术,对2013年在山东省诸城、文登与临沂采集的43份发病水貂肺组织进行了细菌分离鉴定。结果分离到的5株细菌均为绿脓杆菌（分别命名为F1、F5、F6、F8、F10）,分离率为11.6%。所分离的5株绿脓杆菌之间的核酸同源性为 98.9 %～99.7 %; F5、F6、F8、F10与F1在一个大的分支上。用F1株对小鼠与水貂分别进行接种攻毒,建立绿脓杆菌对小鼠与水貂的致病性研究动物模型。F1在小鼠肺部含量较高,半数致死量（LD₅₀）为 1.6×10⁶CFU/mL,对小鼠有较强的致病力;F1对水貂的LD₅₀为3.2×10⁷CFU/mL,接种3.2×10⁸CFU/mL菌液的水貂在接种后的20-44h内全部死亡,其他感染组的水貂仅表现一过性的精神不振、食欲稍有下降,这表明绿脓杆菌对水貂具有一定的致病力。     

鸭细小病毒04Nb株的分离鉴定与rep基因测序与分析

采集浙江宁波地区以腹泻、呼吸困难为主要症状的病鸭肝组织,接种正常鸭胚尿囊腔增殖病毒。雏鸭感染试验显示发病症状及病理变化明显,死亡率为75%。电镜下可见纯化病毒直径约20nm左右的球形病毒粒子。免疫琼脂扩散实验结果显示与鸭细小病毒(duckparvovirusDPV)标准株阳性血清有明显沉淀线。经SDS-PAGE呈现3条结构蛋白带,与DPV标准株一致;参照GenBankDPV非结构蛋白基因序列设计引物,PCR扩增反应获得目的条带,克隆测序后,与DPV代表株序列同源性达98%。根据上述实验结果,确定引起本次鸭场疫病的病原为DPV。为进一步研究该分离株rep基因的序列特征,对其rep基因克隆测序,与GenBank中两株DPV、两株鹅细小病毒(GPV)进行序列比对,结果显示rep基因核苷酸序列与DPV参考毒株同源性为98%以上,与GPV同源性为80%左右。