一株假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila MBR)好氧还原亚硒酸钠为红色单质硒

【目的】本实验室保藏的一株异化硝酸盐还原菌(Pseudomonas alcaliphila MBR),其能够在好氧环境下以有机碳源为电子供体,把易溶解、高毒性亚硒酸钠还原成为红色单质硒,本文对该菌株还原亚硒酸盐的特征进行了研究。【结果】结果表明该菌株可以在pH为6-11环境中生长,对亚硒酸钠有较强抗性,其MIC(minimal inhibitory concentration)可高达50 mmol/L。在5天时间内,菌体以柠檬酸钠为电子供体,把2 mmol/L亚硒酸钠完全还原为红色单质硒并主要积累于胞外。硝酸盐和还原型谷胱甘肽对菌体还原亚硒酸钠具有促进作用,初步确定菌体对亚硒酸钠的还原是细胞膜或细胞质中的某些物质催化的结果。【结论】本项研究为应用Pseudomonas alcaliphila MBR于生物反应器提供了重要基础。     

细菌多糖的生物合成机制

近些年来,细菌多糖因其重要的医学价值和工业用途引起了人们的广泛关注。随着细菌基因组的不断测序,众多与细菌多糖合成相关的基因簇被发现。不同多糖合成基因簇的比对分析结果表明,尽管自然界中多糖的结构复杂多变,但是它们的合成机制却是相对单一的。本文就当前国际国内不同细菌多糖的合成机制,以及多糖合成途径中相关糖基转移酶和聚合酶的研究进展进行了论述。     

仿刺参养殖池塘浮游病毒丰度与环境因子的相关性分析

为了揭示仿刺参养殖池塘生态系统中浮游病毒与环境因子的关系,于2008年3—11月对大连市谢屯地区的仿刺参养殖池塘中的浮游病毒丰度进行了定期检测,同时对水温、pH、溶解氧、盐度、叶绿素a含量、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、异养细菌等因子进行了监测,对浮游病毒丰度与这些环境因子之间的相关性进行了分析。结果表明:仿刺参养殖池塘中浮游病毒的平均丰度为8.32×1010VLPs.L-1(最高值为4月的18.2×1010VLPs.L-1,最低值为11月的1.31×1010VLPs.L-1),外海水中浮游病毒平均丰度为6.45×1010VLPs.L-1(最高值为4月的12.6×1010VLPs.L-1,最低值为6月的2.02×1010VLPs.L-1),仿刺参养殖池塘中营养盐、水温、pH及盐度对浮游病毒丰度的影响较大,而外海水中叶绿素a和异养细菌对浮游病毒丰度的影响较大。     

抑制AtCLH1表达降低叶片衰老进程中叶绿素a与b的比值但不影响叶绿素降解速率

为了分析叶绿素酶在叶绿素降解过程中的作用,构建了抑制AfCLH1和／或AtCLH2的拟南芥RNM株系。在RNAi株系中,叶绿素酶的表达和活性都被显著抑制。然而,无论是在正常生长情况下还是在黑暗诱导的衰老进程中,RN加株系中的叶绿素降解速率与野生型中的相比均无显著差异。进一步的分析结果表明,AtCLH1 RNAi株系中的叶绿素a/b比值在叶片衰老进程中逐渐降低,而野生型中的却逐渐升高。另外,还观察到所有株系中叶绿素酶的活性在黑暗诱导的衰老过程的初期均呈现出上升的趋势。与这一变化趋势正好相反,在所有株系中,叶绿素酶基因的表达在黑暗诱导衰老后就开始大幅下降。有趣的是,与野生型相比,RNAi株系中的目标叶绿素酶基因仍然维持在一个较低的表达水平。这说明拟南芥中可能存在一个反馈补偿机制。基于这些结果,并结合相关的研究报道,认为叶绿素酶很可能参与了衰老进程早期的叶绿素b向a的转换过程。     

夏眠对刺参(Apostichopus japonicus (Selenka))能量收支的影响

夏眠是刺参最重要的生理特征;水温升高是其夏眠的主要诱发因子,而夏眠的临界温度与刺参体重密切相关。为揭示刺参夏眠对其能量利用对策的影响,测定了2种体重规格(134.0±13.5)g和(73.6±2.2)g刺参在10、15、20、25℃和30℃5个温度梯度下的能量收支。结果表明,温度和体重及其交互作用对刺参能量的摄入均有显著影响;而温度是影响其摄食能分配的主要因素。研究发现,刺参在非夏眠期、夏眠临界期和完全夏眠期的能量利用对策有所不同:在非夏眠期,刺参摄食能支出的最大组分是粪便能,占摄食能的比例超过50%,其次为呼吸耗能,占19.8%～39.4%,而生长能和排泄能占的比例较小,分别为5.7%～10.7%和2.9%～3.7%;在夏眠临界温度下,呼吸和排泄耗能占摄食能的比例均显著增大(分别为88.3%和13.6%),而生长能所占比例降为负值(-55.3%),刺参表现为负生长;而在夏眠期,刺参的摄食能和排粪能为零,为维持其基本生理活动,不得不动用以往贮存于体内的能量,消耗于呼吸和排泄等生理过程,供维持生命之用。总之,从能量生物学的角度看,夏眠的主要生态学意义在于刺参长时间处于相对高温环境,进而导致摄食受阻条件下的一种能量节约方式。     

北京地区油菜软腐病病原菌的鉴定

摘要:【目的】确定引发北京地区油菜［Brassica campestris L．ssp．chinensis (L.) Makino var． communis Tsen et Lee］软腐病的病原。【方法】结合病原菌形态、BIOLOG 及生理生化、16S rＲNA 基因序列及亚种IGS区特征分析,对从北京大兴和通州区油菜软腐病样中病原菌进行生物学鉴定。【结果】分离的40 个菌株均能引发 油菜软腐病,但分别为胡萝卜果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum) 的2个不同亚种,其中13株为P．carotovorum subsp．carotovorum(Pcc),另27株为P．arotovorum subsp． brasiliensis(Pcb)。接种白菜(Brassica campestris L．ssp．pekinensis)致病力测定分析表明,亚种内、来源相同与16S rRNA基因序列相同的菌株间均存在明显的致病力分化。【结论】Pectobacterium carotovorum subsp．carotovorum和Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliensis是引发北京地区油菜软腐病的致病菌,后者为首次报道能引起白菜类蔬菜软腐病的常见致病菌。     

适于蛹虫草遗传多样性研究的线粒体分子标记的筛选

摘要:【目的】从蛹虫草线粒体DNA中寻找适于遗传多样性研究的分子标记。【方法】通过PCR扩增和序列分析,比较了20个蛹虫草菌株在12个线粒体DNA片段和3个细胞核DNA片段上的序列变异。【结果】蛹虫草在线粒体DNA上的变异水平高于核DNA,主要表现为线粒体基因内含子的插入缺失多样性和较多的碱基变异位点。不同线粒体DNA片段的变异水平也有差异,而且内含子蛋白比外显子编码的蛋白质更易发生氨基酸的改变。增加使用的分子标记数目,其所揭示的遗传多样性程度也在逐渐提高。【结论】我们依 次推荐nad3-cox2、cox2-nad5、cox2、cox3、cob和cox1这6个线粒体DNA位点用于今后蛹虫草遗传多样性或群体遗传结构的分析。     

溶藻细菌BS01产二异丁氧基苯基对塔玛亚历山大藻生长的影响

摘要:【目的】利用一株溶藻细菌BS01分泌的杀藻化合物(二异丁氧基苯基)胺作用于赤潮藻———塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense),研究该化合物对塔玛亚历山大藻的作用效果及可能的作用机制。【方法】利用10和20μg/mL的杀藻化合物处理塔玛亚历山大藻,观察藻细胞的响应。【结果】研究发现,利用20μg/mL的杀藻化合物处理藻,24 h后杀藻率达到84.1%,此时细胞内叶绿素a的含量仅为对照的58.5%。而当对藻细胞最大光化学效率(Fv/Fm)进行测定时发现,20 μg/mL的浓度处理24 h后,最大光化学效率相比于对照细胞降低了55.5%,这说明藻细胞的光合作用过程受到抑制。细胞内部的活性氧(ROS)水平在处理0.5 h后即开始增高,并导致细胞内部的脂质过氧化,使细胞内丙二醛(MDA)的含量上升。藻细胞的抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性也有不同程度的增高,以清除细胞内部的活性氧。利用透射电镜观察发现,20 μg/mL的浓度处理24 h后,细胞内重要的细胞结构解体,细胞严重空泡化,显示出细胞死亡的特征。【结论】杀藻化合物(二异丁氧基苯基)胺能够通过引起藻细胞内部氧化损伤的方式引起藻细胞的死亡,同时该化合物仅针对少数几种藻类具有杀藻效果,因此该杀藻化合物在赤潮的治理方面具有较好的应用前景。     

微生物共培养技术的研究进展

摘要:本文对微生物共培养的发展历史及其在食品、农业、工业及污水净化等方面的应用进行了综述,并对已知的共培养微生物之间的生态学关系进行了总结。人们利用微生物联合共培养、序列共培养和共固定化细胞混菌培养等技术来获得新的代谢产物,提高产量,改造传统发酵工业,生产能源物质,提高底物利用率,扩大底物范围,降解有毒物质。共培养微生物之间可能具有协同代谢作用、诱导作用、种间群体感应、基因转移等多种生态学关系。对共培养微生物之间的微生态机理进行深入系统的研究,有助于充分发挥共培养技术的应用潜力。     

病死猪堆肥高温降解菌的筛选、鉴定及堆肥效果

摘要:【目的】为分离得到高温高效降解菌,加快病死猪的降解。【方法】本研究通过稀释平板法和选择培养基初筛及酶活性复筛的方法,从锯末和病死猪(粉碎)好氧堆肥样品中筛选获得两株能分别高效降解蛋白质和脂肪的高温菌株N-3和Y-3。通过16S rDNA对两菌株进行鉴定,并采用L9(34)正交设计对菌株培养条件进行优化。再利用10 L全自动发酵罐按优化后的培养条件对两菌进行发酵生产(菌数达到108CFU /mL)并等体积混合制备成液体菌剂,分别按发酵物料湿重的0%、0.3%、0.6%、0.9%接种至锯末+病死猪(粉碎)堆肥中进行堆肥效果验证。【结果】共分离得到两株高效降解菌,N-3为芽孢杆菌(Bacillus aestuarii),可高效降解蛋白质,其最适生长温度55 ℃,pH为7.2,转速200 r/min,通气量4 L/min;Y-3为嗜热脱氮芽孢杆菌(Geobacillus thermodenitrificans),能高效降解脂肪,其最适生长温度60 ℃,pH为7.2,转速300 r/min,通气量3 L/min。堆肥过程中对照组和接菌各组(0.3%、0.6%、0.9%)最高温度分别为58.3、69.0、68.9、66.3 ℃,各接菌组间无显著差异(P＞0.05),但均极显著高于对照组(P＜0.01),且各接菌组堆肥温度达到60 ℃以上天数分别为8、10、9 d,极显著高于对照组的0 d(P＜0.01)。至堆肥结束时,对照组和接菌各组的病死猪降解率分别为71.2%、75.7%、96.7%、97.1%。接菌各组(0.3% 接菌组除外)病死猪降解率均极显著高于对照组(P＜0.01),0.3%接菌组与对照组间无显著差异(P＞ 0.05)。【结论】筛选获得的高温腐熟菌N-3和Y-3为能高效降解蛋白质和脂肪的高温菌株,可以用于病死猪腐熟堆肥,且两菌等体积混合后按0.6% 添加量接种至病死猪堆肥中,能提高堆肥温度,维持高温时间,加快病死猪的降解,从而有效杀灭病原微生物,达到无害化要求。