微生物菌剂在农业废弃物堆肥腐熟过程中的应用及其田间试验效果

以农村生活垃圾中的可堆肥腐熟成分和蘑菇渣为堆肥原料,通过添加微生物菌剂进行堆肥试验,研究其在农业废弃物堆肥腐熟过程中的作用,并通过田间试验研究堆肥腐熟后肥料样品对黄瓜和青椒的增产效果,以验证其肥效。结果表明添加微生物菌剂有助于堆肥腐熟后样品的氮、磷、钾的保全和有机质的增加,促进养分均衡。添加微生物菌剂的堆肥腐熟肥料样品在田间试验中对黄瓜和青椒的增产效果最为显著,分别为22.21%和19.87%。     

米根霉糖化酶、类芽孢杆菌木聚糖酶融合蛋白的真核分泌表达

以米根霉(Rhizopus oryzae)3.866基因组DNA为模板,克隆得到糖化酶基因(glucoamylase gene, amyA),基因全长2 049 bp,编码604个氨基酸;以类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)H10-3基因组DNA为模板,克隆出基因木聚糖酶基因(xylanase A gene, xynA)的成熟肽编码序列,长636 bp,编码211个氨基酸。通过重叠延伸PCR(SOE-PCR)得到拼接片段amyA-l-xynA,并将其克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9中,得到重组质粒pPIC9-amyA-l-xynA,重组质粒线性化后经电击转化到毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中,得到了表达成功的工程菌AX11。在AX11发酵上清液中同时检测到糖化酶活性(5.8 U/mL)和木聚糖酶活性(32.3 U/mL)。     

NaCl胁迫下哈茨木霉ACCC32524的转录组和代谢组分析

【目的】通过分析NaCl胁迫下哈茨木霉(Trichoderma harzianum)ACCC32524转录组和代谢组数据,研究差异表达基因及次级代谢产物的变化情况,初步探索响应NaCl胁迫的分子机制。【方法】利用Illumina HiSeq XTen高通量测序平台完成0、0.4、0.6 mol/L NaCl浓度胁迫培养下哈茨木霉ACCC32524的转录组测序,GC-TOF-MS技术完成对0mol/L和0.6mol/LNaCl胁迫培养下的差异次级代谢产物检测,利用相关软件及数据库对差异表达基因(DEGs)和次级代谢产物的注释、筛选和分类,并进行RT-qPCR验证。【结果】本研究分别得到0.4 mol/L和0.6 mol/L NaCl胁迫下417和733条差异表达基因;GO富集分析显示,分别有318和582条差异表达基因注释到生物学过程、分子功能和细胞组分3个一级分类和40个二级分类;COG分类结果表明分别有232和414条转录本为20个类别,涉及差异表达基因最多的分别为氨基酸的转运和代谢、一般功能预测、碳水化合物的转运和代谢;KEGG代谢途径分析结果表明,分别有75和96条基因归到25个代谢通路中(P≤0.05),其中涉及差异基因最多的是氨基酸的生物合成和2-氧代羧酸代谢通路。从转录组数据中共筛选出与渗透调节、离子转运、活性氧清除等22个耐盐相关基因。0 mol/L和0.6 mol/L NaCl胁迫下的代谢组数据中共筛选出101个差异次级代谢产物,包括8种积累量上调和93种下调物质,其中36个得到定性,分属于糖类、有机酸和氨基酸等9个分类中。RT-qPCR验证挑选的差异表达基因的表达量变化,均与RNA-seq分析结果一致。【结论】NaCl胁迫下引起哈茨木霉ACCC32524基因及次级代谢产物发生明显变化,细胞代谢途径发生明显偏移,这些进程共同作用减少NaCl对细胞的毒害作用,为木霉菌的耐盐机理研究提供重要信息。     

木霉属真菌的生物降解及生物转化作用研究进展

木霉（Trichoderma spp．）属于半知菌亚门、丝孢纲、丝孢目,粘孢菌类,是一类具有很大应用生产潜力的真菌,目前国际上已查明并命名的木霉属真菌,共计60种和2个变型,国内正式发表的木霉菌有10种,记录种名20个。木霉属真菌的生物降解、转化功能与分泌纤维素酶、葡聚糖酶、几丁质酶、脂肪酶、木聚糖酶等酶的能力相关,综述了木霉属真菌生物降解和生物转化底物及其他方面的研究进展。     

斜面法与橡皮塞法保藏丝状真菌的效果

对利用斜面法和橡皮塞法保藏某些丝状真菌的效果进行了试验,共保藏丝状真菌29属,69种,128株。保藏时间2-17a,通过斜面转接,其存活率达89.8％。存活的菌株仍维持其原有特性。试验结果表明:利用斜面法与橡皮塞法保藏某些丝状真菌是简便可行的。     

含绿色荧光蛋白标记的木霉表达载体的构建

ACCC 30150是由本实验室筛选的一株对黄瓜枯萎病、青椒疫病等多种土传病害具有较好防治效果的长柄木霉生防菌,为研究其在蔬菜根际的定殖情况,本试验将含绿色荧光蛋白(GFP)和潮霉素B抗性的融合基因交换整合到真核表达骨架载体pNOM102上.通过酶切鉴定和测序鉴定证明目的片段与载体片段连接正确,木霉表达载体pNOM102-HygEGFP构建成功,为下一步进行生防木霉根际定殖研究奠定基础.     

链霉菌ACCC40021的多基因系统进化分析

链霉菌ACCC40021是尹莘耘1953年分离筛选,用于农业生产的抗生菌肥。该菌株1979年经鉴定为泾阳链霉菌(Streptomyces jingyangensis),但该菌株名称一直没有在国际上得到有效发表。为了在分子水平上明确该菌株的分类地位,对ACCC40021的菌株进行了16SrRNA和gyrB,recA,rpoB和trpB等基因的进化分析,将ACCC40021鉴定为黄赭色链霉菌(Streptomyces silaceus)。     

糖化酶、木聚糖酶融合蛋白在毕赤酵母中的高效表达

通过RT-PCR方法,以埃默森篮状菌(Talaromyces emersonii)总RNA为模板,克隆出糖化酶(glucoamylase,amyA)基因的成熟肽编码序列(1 857 bp),编码618个氨基酸;以类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)H10-3基因组DNA为模板,克隆出木聚糖酶(xylanaseA,xynA)基因的成熟肽编码序列(636 bp),编码211个氨基酸.通过重叠延伸PCR( SOE-PCR)得到拼接片段amyA-l-xynA,并将其克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9中,得到重组质粒pPIC9-amyA-l-xynA,重组质粒线性化后经电击转化到毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中,得到了表达成功的工程菌ALX2.在ALX2发酵上清液中同时检测到糖化酶活性(10.7 U/mL)和木聚糖酶活性( 51.8 U/mL).     

基于Biolog-FF技术的金霉素降解真菌的碳代谢特征研究

【目的】利用Biolog-FF技术对4种不同金霉素降解真菌代谢95种碳源特征进行测定分析。【方法】测定不同时段4种真菌对95种碳源代谢的吸光值,并将4种真菌分别接种到金霉素药渣固废中,测定不同发酵时间药渣中的总有机碳含量。【结果】4种真菌利用碳源种类和活性差异较大,桔青霉LJ318、哈茨木霉LJ245、小刺青霉LJ236、草酸青霉LJ302能够利用碳源数量依次为41、39、15和14种;菌株LJ245和LJ318利用碳源的平均活性显著高于菌株LJ236和LJ302;4种真菌能够较好利用的碳源类型为糖类、氨基酸类、聚合物类等物质。【结论】菌株LJ245和LJ318代谢药渣中的碳源明显快于菌株LJ236和LJ302,这与Biolog方法测定结果趋势一致。Biolog-FF技术是一种快速测定真菌单菌落碳代谢特征的有效方法。研究为探讨真菌碳代谢特征与生物降解环境残留金霉素提供了科学依据。     

高产纤维素酶枯草芽胞杆菌S-16的筛选及其发酵工艺优化

利用刚果红鉴别培养基及基础液体筛选培养基进行菌种筛选,从新疆盐碱地分离得到的16株菌株中筛选获得一株产纤维素酶活力较高的菌株S-16,对该菌株进行16SrDNA鉴定,确定该菌为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对S-16发酵产纤维素酶的主要影响因素进行研究,分别考察了碳源、氮源、培养基初始pH和接种量等因素对发酵产纤维素酶的影响。结合单因素影响实验得到优化后的培养基配方为:羧甲基纤维素钠1.5%,酵母粉1%,NaCl 1%,MgSO_4·7H_2O 2‰,KH_2PO_4·3H_2_O 1‰。优化后的发酵条件为:初始pH为8,接种量1%,种龄8h,培养时间48h。经过发酵工艺优化,S-16产生的羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)分别达到4.64IU/mL和0.46IU/mL,与初始培养条件下的酶活相比分别提高了3.14倍和1.30倍。本研究得到的枯草芽胞杆菌S-16及其优化发酵工艺为秸秆的快速腐熟和高产纤维素酶的应用奠定了基础。