Sinorhizobium fredii WGF03胞外多糖分泌相关基因exoD功能初探

从费氏中华根瘤菌WGF03的基因组中克隆出与胞外多糖分泌密切相关的基因exoD,研究该基因对胞外多糖合成、菌株共生结瘤能力和固氮效率的影响。利用自杀性质粒pK18mobsacB,通过同源双交换法构建exoD基因的缺失突变体ΔexoD。实验发现:与野生菌株相比,突变株在YMA培养基平板上胞外多糖产量明显减少、运动能力也有所减弱;在NaCl浓度小于350 mmol/L范围内,菌体均能维持稳定生长;接种于大豆幼苗后,产生的根瘤数量较多,但个体小、形状不一,且固氮酶活也显著下降。研究结果说明exoD基因参与S.fredii WGF03胞外多糖的合成并影响菌株共生结瘤能力和固氮效率。     

抑氨菌筛选鉴定、培养条件优化及在鸡粪除臭中的应用

目的筛选能抑制鸡粪中恶臭气体NH3释放的亚硝化、硝化细菌菌株。方法以亚硝化、硝化细菌培养基为筛选培养基筛选菌株,然后将菌株分别以10%(v/m,下同)的接种量接种到鸡粪中,测定其对鸡粪中NH3释放量的影响,从中筛选出可减少NH3释放的菌株。根据菌株的形态特征和16S rDNA序列分析对其进行鉴定。通过自动发酵系统对菌株培养温度、pH、通气量及转速四个因素进行正交优化。结果通过筛选得到两株细菌YF1和YS2,经鉴定分别为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和中华根瘤菌属(Sinorhizobium sp.)。菌株YF1最适培养条件为温度28℃,pH 7.0,通气量5 L/min,转速200 r/min;菌株YS2最适培养条件为温度30℃,pH6.5,通气量5 L/min,转速300 r/min。温度、pH、接种量和通气量对YF1、YS2影响均极显著(P0.01)。YF1和YS2单独按10%剂量接种分别使鸡粪中NH3的释放量降低26.0%和28.4%,而两菌1∶1混合接种可使NH3释放量降低75.6%。结论 YF1和YS2是抑制鸡粪中NH3释放的优良菌株。     

慢生根瘤菌属结瘤基因的进化及遗传分析

根瘤菌中存在一系列控制固氮结瘤因子(lipo-chito-oligosaccharides)合成的结瘤基因(nodulation genes)。其中, nodA基因是合成结瘤因子所必需的, 该基因负责酰基转移酶的合成, 能将不饱和脂肪酸转移到结瘤因子寡聚糖骨架上; 基因nodZ, nolL和noeI为宿主专一性结瘤基因, 分别转录合成岩藻糖基转移酶, 岩藻糖乙酰化酶和岩藻糖甲基化酶。通过GenBank调取慢生根瘤菌属及其他根瘤菌属的结瘤基因nodA, nodZ, nolL和noeI, 构建系统发育树, 进行进化和遗传分析。结果表明, 慢生根瘤菌属各个菌株的nodA, nodZ, nolL和noeI具有很高的相关性, 但是与根据保守基因16S rDNA和dnaK分类情况不完全相符。这表明慢生根瘤菌属的结瘤基因主要是通过直系遗传的, 同时可能为适应宿主及环境条件, 结瘤基因有少量的平行转移。结果表明, 慢生根瘤菌属各个菌株的nodA, nodZ, nolL和noeI具有很高的同源性, 同时发现基于保守基因16S rDNA和dnaK对慢生根瘤菌的分类情况与慢生根瘤菌属各菌株在nodA, nodZ, nolL和noeI具有较高同源性的事实不完全相符。这表明慢生根瘤菌属的结瘤基因主要是通过直系遗传的, 同时可能为适应宿主及环境条件, 结瘤基因有少量的平行转移。     

葛藤覆被下干热河谷冲沟沟岸土壤水热变化特征

干热河谷冲沟沟岸裸露、陡立、土壤水热变化剧烈,导致植被恢复极端困难。通过野外调查和定位监测,在葛藤覆被沟岸,根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70g/m~2鲜藤覆被地块,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27g/m~2枯藤覆被地块),并选取裸露地块作为对照CK,研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤水分和温度在单次降雨过程变化的影响。结果表明:相比裸露沟岸而言,1)鲜藤覆被沟岸土壤含水率仅为8.68%,较裸露沟岸还降低了4.47%;枯藤覆被沟岸土壤含水率则相对增加,T2—T4土壤含水率分别为14.91%、16.75%、19.44%,较裸露沟岸增加了1.76%、3.6%、6.29%。2)鲜藤覆被可明显增加土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度,枯藤覆被下土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度则相对减小。3)随鲜、枯藤覆被量增加,水分补给过程中土壤含水率的增加量增大,同时水分衰减过程中土壤含水率的散失量减小;增加枯藤覆被量后,沟岸表层土壤含水率变化率的波形逐渐平缓、波动依次减小、波长稳步增大。4)随鲜、枯藤覆被量的增加,沟岸表层土壤温度波动逐渐减小。研究成果对干热河谷冲沟沟岸生境改良与植被恢复具有重要的指导意义。     

一株PCBs降解菌的降解特性及发酵条件优化

【目的】针对一株多氯联苯的高效降解菌,考察其对多氯联苯(PCBs)的降解特性,并对降解条件进行优化。【方法】以不同浓度的2,4,4′-TCB与3,3′,4,4′-TCB为唯一碳源,研究苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium melilon)对不同多氯联苯的降解转化能力,并进行发酵条件优化以及共代谢试验。【结果】接入菌株转化7 d后,随着底物浓度的增加,该菌对2,4,4′-TCB的降解能力呈下降趋势。在最低浓度1.0 mg/L时降解率最高,为93.3%;而在最高浓度50.0 mg/L时为65.1%。对于较难降解的四氯联苯3,3′,4,4′-TCB,菌株在最低浓度1.0 mg/L时降解率为56.2%,最高浓度25.0 mg/L时为22.8%。在温度30°C、pH 7.0、接种量4.5 mL、装液量25 mL时,获得菌株转化10.0 mg/L 2,4,4′-TCB的最优发酵条件,7 d的降解率由原来的54.8%提高到83.6%。柠檬烯、香芹酮及甘露醇作为共代谢底物也可较好地提高菌株降解效果。【结论】苜蓿中华根瘤菌对PCBs有很好的降解效果,研究结果对PCBs的微生物降解及环境中PCBs的生物修复具有较好的意义和应用价值。     

接种不同大豆根瘤菌株的根瘤放氢和吸氢的研究

本实验测定和比较了七株大豆根瘤菌与三个大豆品种共生时的放氢和固氮效率。证明了大多数菌株接种不同寄主,其根瘤的放氢、吸氢和固氮效率的差异均明显。但USDA110在三个品种上所结根瘤不放氢或极少放氢;它的固氮量最高。根瘤的能量利用率与植株的氮积累及产量的相关性尚需进一步验证。     

快生型大豆根瘤菌在寄主细胞内的分化及存活性

在无菌条件下,用快生型大豆根瘤菌ZA₁、ZA₁:接种栽培大豆,从根系现瘤初期,中期,直至成熟期,发现由快生型大豆根瘤菌形成的根瘤含菌组织中,菌体形态分化不明显,随着瘤龄增长到一定时期,菌体的直径由0.5μm增至0.9μm,繁殖率亦随瘤龄的增长而增长。     

倒转停顿电场电泳在大质粒检测中的应用

利用带有电脑控制器的能周期性倒转并停顿电场的电泳检测了13株细菌的质粒。结果表明,该方法分辨率高、分离范围广(30Md—600Md),而且重现性好。应用该方法,在根隔农杆菌C58和A136菌株中检测到一条未见报道的巨大质粒,分子量>600Md;在紫云英根瘤菌S52菌株中,检测到常规电泳不能分离开的、分子量非常接近的两条大质粒。     

内蒙古根瘤菌的数值分类

对63株新分离的内蒙古根瘤菌与6株来自Rhizobiumleguminosarum及Sinorhizobiummililoti的参比菌株一起进行了数值分类。结果表明：所有测试菌株在67％的相似性水平上分为三个表观群,群Ⅰ包括3株Sinorhizobiummeliloti的参比菌和9株新分离的内蒙古根瘤菌;群Ⅱ包括3株RhizobiumLoguminosarum参比菌和37株新分离的内蒙古根瘤菌;群Ⅲ全部由20株新分离的内蒙古根瘤菌组成。在78％的相似     

结瘤基因的表达调控

根瘤菌和豆科植物的共生体系一方面因为它的固氮效应在农业上有重要意义,另一方面因为它可以作为发育生物学的良好模型,所以得到了广泛的研究。通常情况下,一种根瘤菌只能在一种或几种豆科植物上结瘤;而一种豆科植物也只能接纳一种或几种根瘤菌。在根瘤菌方面,结瘤基因及其产物蛋白的活动是决定这种宿主特异性的主要因素。对于结瘤基因表达调控的深人认识将有助于实现人们梦寐以求的扩大根瘤菌宿主范围的愿望。通常所说的根瘤菌实际上包括四个属：（快生型）根瘤菌属（Anlzobium）、慢生型根瘤菌属（Bra41、rhico－bium）、固氮根瘤菌…