棘托竹荪菌托的化学成分及抑菌活性研究(Ⅰ)

用水蒸汽蒸馏法提取棘托竹荪菌托干品挥发油,得率为0.081%;用石油醚冷浸提菌托鲜品,得率为0.414%。应用GC-MS对提取物的化学成分进行研究,用HP-5MS柱分离,质谱法分别鉴定出41种和20种成分,其中有35种成分是首次从竹荪属中检测到的,其主要成分为:脂肪酸、醇、酮、倍半萜、芳香烃、酯等。提取物的抑菌效果:挥发油>石油醚提取物。挥发油对受试的霉菌、酵母菌、细菌都有强的抑制作用。     

抗冻蛋白活性的差示扫描量热测定及其吸附-抑制机制

用差示扫描量热技术(DSC)测定了从黄粉虫(Tenebrio molitor)幼虫体内提取的抗冻蛋白(AFP)的活性,结果表明AFP活性随其浓度的增加及初始冰晶量的减少而增大,这与AFP对冰晶的吸附-抑制机制相一致。     

转异源chi基因的Bt工程菌株的生防潜力评价

【目的】构建增强抑制真菌能力兼杀虫的苏云金芽胞杆菌多功能生防菌株。【方法】将含有组成型高效表达启动子、地衣芽胞杆菌chi MY基因的重组质粒p DM,转化进杀虫活性高且有一定抑菌活性的Bt519-1菌株。酶谱分析方法确认Bt519(p DM)组成型异源表达几丁质酶。室内测定工程菌株抑菌谱,计算抑菌效率,确定最敏感的植物病原真菌,进行植物盆栽病害防治的应用潜力评价。将不同浓度的Bt粗酶液灌入甜椒幼苗根部,12 h后接种辣椒疫霉孢子液,接种2 d后开始观察,记录发病株数。自7 d起调查植株发病情况统计并分析防治效果。【结果】SDS-PAGE及酶谱分析证明,Bt519(p DM)能够特异表达68 k D蛋白,该蛋白为异源几丁质酶Chi MY。抑菌谱测定证明,工程菌抑制效率达到90%以上的有5种真菌,其中最明显的是辣椒疫霉。盆栽实验证明,Bt519(p DM)7 d的防效为73.2%。工程菌株对棉铃虫的半致死浓度(LC50)为121.26 mg/L。【结论】Bt519(p DM)是一株有应用潜力的生防菌株。     

包装饮用水中铜绿假单胞菌快速检测试剂盒的研制与评价

【背景】在包装饮用水企业生产活动中,铜绿假单胞菌是被重点监测的致病菌之一。随着分子检测相关技术的不断发展,研制用于包装饮用水中铜绿假单胞菌简便、高效的快速检测产品至关重要。【目的】评价基于环介导恒温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术的铜绿假单胞菌快速检测试剂盒在包装饮用水铜绿假单胞菌检测中的实效性。【方法】优化该LAMP反应体系,反应试剂采用冻干工艺,确定试剂盒组成,并评价其特异性、灵敏度、重复性、保质期等性能指标。【结果】铜绿假单胞菌标准菌株和分离菌株均检测为阳性,非铜绿假单胞菌标准菌株和分离菌株均检测为阴性,未发现有交叉反应;试剂盒最低检验限为18 CFU/mL;该试剂盒的特异性、灵敏度及准确度与传统方法相比具有较高的一致性;批内、批间检测重复率均为100%,可在4℃保存12个月以上,并且可在42℃环境中储存72 h以上。【结论】该试剂盒性能好,检测结果稳定、可靠,适用于包装饮用水中铜绿假单胞菌的快速检测。     

环境微生物资源信息库的构建及应用

【目的】开发一个收集环境微生物信息并能快速合成环境治理微生物群体的网站。【方法】在"中国科学院战略生物资源服务网络计划"的支持下,依托资源丰富的环境微生物实体保藏库,完善菌株功能、环境适应及生理生化相关信息,建立了环境微生物资源信息库(网址:http://www.envimicrobe.com)。【结果】该信息库主要包含"资源库"、"群体合成系统"两个模块,其中资源库收集整合了环境微生物实体库中菌株的功能特性、环境适应性、生理生化特性等信息;群体合成系统则将这些功能菌特征信息与目标污染治理对象的污染物信息、环境条件参数信息相匹配,快速合成针对性强的环境治理微生物群体,研制环境微生物复合菌剂产品。【结论】该信息库的应用,不仅可以帮助研究者快速获取相关微生物资源信息,高效快速地开展环境微生物相关研究,而且也将会促进环境微生物资源的产业化推广应用。     

以学生为中心的微生物学线上线下混合式教学创新与实践

为解决当前传统教学方式不能满足学生差异性与个性化需求、大学生普遍感觉迷茫与微生物抽象难学造成学习动力与兴趣不足这两大教学问题,微生物学教学团队以学生为中心、产出为导向,通过“找闪光点、做人生规划”帮助学生“树立志向、报效国家、振兴乡村”;进行“课前自学-课中研讨-课后体验”的创新设计,实现线上线下无缝对接。依据创新性、高阶性与挑战度要求,实施每集一悟、体验学习、拓展学习等创新举措,并将课程思政贯穿全程,充分开展师生、生生互动。建立了形成性多元考核评价体系。学生对改革较为满意,双创项目参与率、考研录取率、学习成绩与学科竞赛成果持续显著提升。研究结果可为微生物学课程的创新教学改革提供参考。     

球孢白僵菌在重金属Cd(Ⅱ)作用下抗氧化酶系变化

测定球孢白僵菌Beauveria bassiana分生孢子在重金属镉Cd(Ⅱ)作用下不同时间段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性的变化,以探讨球孢白僵菌分生孢子应对重金属胁迫时的生理生化反应。结果表明:Cd(Ⅱ)胁迫初始阶段(2-6 h),球孢白僵菌分生孢子中POD活性出现抑制现象,POD对Cd(Ⅱ)胁迫较敏感。Cd(Ⅱ)胁迫4 h后,GST、SOD、CAT酶活性均显著增加。GST活性在Cd(Ⅱ)胁迫早期酶活变化最为明显,对菌体细胞起到关键的保护作用。后期GST活性较低,因此其保护作用较弱;POD的活性变化则与GST相反,POD在Cd(Ⅱ)胁迫后期对菌体细胞起到关键的保护作用;Cd(Ⅱ)胁迫下,CAT活性稳定且变化不明显但仍高于正常状态下的CAT酶活;SOD始终保持高的酶活性,在这些抗氧化保护酶中,以SOD最为重要。结果表明,抗氧化酶活性的提高与维持是球孢白僵菌耐Cd(Ⅱ)胁迫的重要生理基础。     

黄土高原森林枯落物储量、厚度分布规律及其影响因素

森林枯落物的储量(LM)和厚度(LD)等物理属性,能够表征森林植被的物种多样性以及水源涵养、物质循环等生态功能,然而目前对枯落物储量和厚度分布规律与影响因素的深入探讨较少。以黄土高原为研究区,通过系统取样获得该区主要森林群落枯落物的储量与厚度数据,利用Kruskal-Wallis秩和检验、线性混合效应模型(LME)、普通最小二乘回归等统计方法,分别对不同林型枯落物储量和厚度的差异、储量和厚度的影响因素以及二者之间的关系进行分析。结果表明:1)针叶林与针阔混交林的枯落物储量和厚度差异不显著,但二者都显著大于阔叶林的储量和厚度。2)在纬度方向上,除南部个别点外,枯落物储量和厚度存在单峰格局,如储量在35°—36°N之间存在峰值,而厚度峰值则出现在36°—37°N之间。3)在海拔方向上,储量分布规律并不明显,厚度除了高海拔(3000 m以上)个别点外总体呈现递减格局;LME模型显示,枯落物储量与气温年较差、非生长季降水、总干面积和立木密度呈显著正相关,与乔木层丰富度呈显著负相关,而枯落物厚度与最冷月均温、生长季降水、总干面积和立木密度呈显著正相关,与乔木层丰富度、非生长季降水和坡度呈显著负相关;枯落物储量与厚度具有显著正相关关系,特别是在阔叶林和针叶林中,而对于针阔混交林来说二者并无显著相关性。研究结果可为黄土高原乃至中国北方地区生态系统碳循环评估和水土保持实践提供参考依据。     

芦芽山寒温性针叶林冠层下植被beta多样性格局及其成因

群落构建机制是生态学的中心议题之一。对山地植被beta多样性格局及其成因的探究有助于加深对此问题的认识。以芦芽山寒温性针叶林群落冠层下植被为研究对象,结合野外调查与室内实验获取的详细数据,运用Mantel检验、普通最小二乘回归和典范对应分析(CCA)等统计方法,探讨了林下植被的beta多样性格局及其成因,结果显示:(1)沿海拔梯度相邻群落间草本层物种周转率呈现递减格局,而灌木层变化规律不明显;(2)灌、草层beta多样性与海拔差异、地理距离呈显著正相关关系,而与局地环境异质性关系不显著。控制海拔作用后发现,灌、草层beta多样性与地理距离关系依然显著,而当消除地理距离的线性影响后,beta多样性与海拔关系也变得不显著(3)CCA模型中,环境因子共解释了物种组成变异的74.4%,其中,海拔、坡度、凋落物厚度、乔木密度与总干面积对林下灌、草植被物种组成具有显著影响,但土壤因子的作用未见显著。综上,生境筛滤与扩散限制共同主导了芦芽山寒温性针叶林冠层下群落构建过程,但扩散限制的影响强于生境筛滤作用。     

一株高浓度多环芳烃降解菌的鉴定和降解特性

采用选择性富集培养方法,从沈抚灌区土壤中分离得到多环芳烃(PAHs)高效降解菌NI2,应用此降解菌制备固定化菌剂,修复焦化厂内高浓度PAHs污染土壤,并通过生理生化和16S rDNA测序进行微生物鉴定.经过30 d的降解实验,菌N12对污染土壤中各PAH的去除率＞66％,总去除率为80％.生理生化和16S rDNA测序分析表明,分离得到的菌株N12为分支杆菌属(Mycobacterium sp.),该菌具有与其他分枝杆菌同源的双加氧酶基因nidA和pdoA2.结果表明,从土壤中筛选获得的分枝杆菌可以修复高浓度PAHs污染工业土壤.