生物炭基微生物菌剂修复重金属污染土壤研究

综述了生物炭基微生物菌剂对植物吸收重金属以及对土壤微生物影响的研究进展,分析了微生物修复机理及限制因素,重点归纳了其影响机制,包括促进植物生长,减少植物对重金属的吸收、改善土壤理化性质(有机质、pH等)、改变重金属形态、降低土壤重金属有效性、改变土壤微生物群落组成等。探究了此领域存在的问题及今后的发展方向,以期为生物炭基微生物菌剂修复重金属污染土壤研究提供理论依据。

河南省大蒜产业发展现状与对策建议

大蒜是河南省出口创汇的传统优势农产品,促进大蒜产业高质量发展,对农业增效、蒜农增收意义重大。笔者在详细调查了河南省大蒜种植区域、生产管理、精深加工、市场营销现状的基础上,分析了当前河南大蒜产业发展中存在种植和加工技术有短板、科技和研发投入仍不足、市场和信息服务还滞后、检测和标准体系不健全等问题,并由此提出了河南省大蒜产业区域化布局建基地、标准化生产树品牌、规模化种植强主体、产业化发展增效益的对策建议,以期为提升河南大蒜整体质量效益和市场竞争力提供指导。

海藻糖合成途径及分子生物学研究进展

为了更好地指导海藻糖基因工程菌株的构建,进一步提高海藻糖的产量,综述了国内外近30年,尤其是最近10年海藻糖合成途径及分子生物学方面的研究,表明不同的生物中共存在5条海藻糖合成途径,虽然各途径中的酶与基因已基本分离到,工程菌株的构建也渐次展开,但大部分工程菌局限于用来研究途径中单一酶的理化性质,对海藻糖产量提高方面的研究还存在不足。随着现代生物技术尤其是DNA重组技术、宏基因组学与合成生物学的迅速发展,构建工程菌进行异源高效表达将成为今后海藻糖研究的一个热点。

蛹虫草在河南省的新发现、鉴定与特性

在河南省汝阳县伏牛山区首次发现了蛹虫草的生长与分布．调查了蛹虫草的生长环境并对蛹虫草菌株进行了分离纯化、形态学观察和分子鉴定．结果表明，野生蛹虫草主要分布在山体的背阴面，寄生于针、阔叶混交林地表土层鳞翅目昆虫的蛹体上，子座呈1个或多个分支，长3～8cm，颜色呈橘黄至棕黄色，子囊壳丰富．分子鉴定表明，蛹虫草的ITS1—5．8SrDNA—ITS2序列长度为478bp，GC含量为56．4％．经GenBank数据库同源性检索比对，与蛹虫草有高度同源性，达到100％．分离自野生蛹虫草的菌株ycc—ry—01在大米综合培养基上只能形成原基，不能长出子座，而对照茵株ycc—jZC可以培养出子座；经液体发酵培养后的茵株yet—ry—01与对照菌株ycc—jZC均表现出纤溶活性，茵丝体提取液的活性大于发酵液的活性．

微生物谷氨酰胺转氨酶的来源与生物工程技术研究进展

微生物谷氨酰胺转氨酶(MTGase)是一种通过异肽键来催化蛋白质或多肽链之间的酰基发生转移反应的重要酶制剂,在食品、生物医药、化妆品、纺织等领域有着广泛的应用前景。该文综述了MTGase的国内外研究现状,MTGase基因、MTGase工程菌株的构建和表达,以及MTGase的分子改造技术研究进展,并对生物工程技术应用于MTGase的产品生产进行了展望,为高效和低成本MTGase的产品开发及应用提供新的思路和方法。

季节变化与植被类型对河南沿黄湿地微生物群落的影响

为了研究季节更替过程中微生物群落的结构和演化特征以及黄河流域湿地土壤微生物群落多样性特点,选取郑州黄河国家湿地公园两种植被类型的土壤,采用高通量测序法进行了研究.结果表明:从四个季节的样品中共检测到26个不同的门72个纲137个目244个科354个属的微生物类群.变形菌门(Proteobacteria)是所有样本中最丰富的类群.酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)也是主要的优势菌群.结果显示,季节变化和植被类型对湿地土壤微生物群落结构有显著影响,湿地生态系统中微生物群落丰度和多样性的季节动态变化规律为:秋季>夏季>春季>冬季.表明除季节变化外植被类型也是影响黄河湿地土壤微生物群落结构的重要因素.

复合微生物肥料在小麦生产上的应用效果研究

为了验证复合微生物肥料在河南地区小麦生产上的应用效果,在南阳市社旗县开展了田间试验。结果表明,施用复合微生物肥料600 kg/hm^(2)处理小麦的分蘖数、株高、穗长、穗粒数和千粒重均提高,平均增产1166.66 kg/hm^(2),增产率达到12.80%。方差分析结果表明,施用复合微生物肥料处理与对照(仅施用小麦专用肥)之间小麦产量差异达到极显著水平。说明复合微生物肥料在小麦田的应用效果明显,能够显著提高小麦产量。

白僵菌天然产物及其药理活性和生物合成研究进展

白僵菌是重要的昆虫病原真菌,能产生多肽类、聚酮类、生物碱类、苯丙素类、萜类、核苷类等多种结构类型的天然产物,其中很多天然产物显示出优良的抗肿瘤、抗菌、抗病毒和杀虫等活性,具有极大的应用开发潜力。随着白僵菌基因组测序的完成,白僵菌素、白僵菌交酯、球孢交酯、卵孢素及纤细素等活性分子的生物合成基因簇及其生物合成机制已得到阐明,这些研究将大大促进白僵菌来源的新结构活性天然产物的基因组挖掘和发现以及已知重要活性分子的开发应用。本文对已知白僵菌产生的天然产物、药理活性及重要活性分子的生物合成途径进行了概括总结,为系统开发白僵菌天然产物资源提供参考。

微生物发酵饲料替抗机理研究进展

微生物发酵饲料充分利用益生菌的特性,在饲料业发展前景广阔,其具有改善动物免疫力,提高动物抗病能力等作用。目前面对饲料业全面禁止使用抗生素的趋势,微生物发酵饲料能够作为抗生素的替代品,为绿色饲料业的发展提供强力保障。本文从调节动物机体免疫系统、增加免疫活性物质、改善动物肠道微生态平衡等几个方面对微生物发酵饲料的替抗机理进行了介绍,以期能够为微生物发酵饲料的发展和应用提供帮助。

1株蜡样芽孢杆菌的分离鉴定及其生物学功能研究

试验从新鲜猪场粪便中筛选获得1株蜡样芽孢杆菌疑似菌株,进行16SrDNA分析、形态学鉴定、自动化微生物鉴定与药敏检测系统综合分析。结果显示,蜡样芽孢杆菌疑似菌株为蜡样芽孢杆菌,命名为W21-B5,对其生物学功能进行研究,发现其具有较强的产蛋白酶和产淀粉酶功能。

生防真菌T1-3的筛选、鉴定及对灰葡萄孢菌的拮抗作用研究

为筛选能拮抗灰葡萄孢菌的真菌菌株作为灰霉病生物防治的菌株资源储备,从番茄的根际土壤中筛选得到一株对灰葡萄孢菌具有拮抗作用的真菌,通过形态学和分子生物学对其进行了鉴定,并对其拮抗机制进行了研究.结果表明,菌株T1-3为一株长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum),其生长速率较病原菌快,对病原菌的抑菌率为87.75%;其无菌发酵滤液对病原菌的抑制率为84.75%,另对病原菌孢子萌发抑制率为80.51%,具有明显的抑制作用;且菌株T1-3生长过程中能够产生果胶酶和淀粉酶.长枝木霉T1-3具有良好的生防潜力和应用前景.

生物炭联合微生物修复重金属污染土壤研究进展

生物炭以其疏松多孔结构、良好的重金属吸附性能,以及为微生物生长和活动提供适宜的生存条件引起了人们极大关注.综述了生物炭及其联合微生物修复重金属污染土壤的研究进展,重点分析了生物炭固定土壤重金属的机理及其修复重金属污染土壤的影响因素.总结了生物炭-微生物联合修复重金属污染土壤的作用机制,包括生物炭为微生物提供生长空间和营养物质、改善土壤环境、改变土壤酶活性、影响微生物之间的交流、降低污染物对微生物的毒害等.最后,探究了生物炭-微生物联合修复重金属污染土壤过程中存在的问题及今后的发展方向,以期为生物炭治理与修复重金属污染土壤提供理论依据,对改善和提高污染土壤资源开发利用具有重要的现实意义.

纳米银粒子的生物制备,表征及抗菌性研究

纳米银材料具有独特的理化性质,在医药、电子、家具材料等领域有广泛应用.利用黑曲霉HQ-1胞外生物合成纳米银,经过紫外可见分光光度计、透射电子显微镜、马尔文粒径分析仪等方式对合成的纳米银进行表征,并分析其抗菌性.结果发现,光照条件下,黑曲霉发酵滤液能与AgNO_(3)迅速反应生成纳米银,并且93.4%的粒径集中在10.0 nm以下;制备的纳米银稳定性强,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌性.

裂解多糖单加氧酶的研究进展

多糖类化合物在自然界中广泛存在,但目前针对多糖类底物的酶解效果并不理想。裂解多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenase,LPMO)是一种新型的多糖降解酶,其能够以氧化方式打开纤维素中的糖苷键使其出现更多的酶解位点,从而在降解纤维素等多糖类物质中发挥着巨大优势。该文从LPMO的分类、结构、活性测定方法、异源表达及其在食品、饲料等领域的应用等方面进行了介绍,以期为该酶的推广应用提供帮助。

芽孢杆菌在重金属污染土壤修复中的研究进展

芽孢杆菌(Bacillus)因生长快、表面积大、抗逆性强等优点在重金属污染土壤修复方面表现出了广阔的应用前景。对近年来报道的具有重金属污染土壤修复功能的芽孢杆菌种类进行了总结,梳理了其作用机制,并对其处理重金属污染的分子生物学机理进行了分析归纳,结果显示,已有20种以上芽孢杆菌表现出了重金属污染土壤修复功能,主要修复机制有生物溶解与沉淀、生物吸附与富集以及生物转化作用3种。最后对芽孢杆菌修复重金属污染土壤的前景进行了展望,以期为后续研究提供思路与参考。

一株产β-葡萄糖苷酶菌株的筛选及酶学性质研究

研究以降解纤维二糖菌株为主要筛选对象,从酿造大曲样品中分离筛选获得产β-葡萄糖苷酶的真菌菌株D8,并对其进行了生物学鉴定,将其鉴定为梨头霉属(Absidia)的伞枝梨头霉菌(Lichtheimia corymbifera),并对其发酵所产β-葡萄糖苷酶酶学性质进行了研究,为其开发研究提供参考。

新型复合微生物肥料对冬小麦生物学性状的影响

【目的】探讨新型复合微生物肥料对冬小麦生物学性状及生防效果的影响,为利用抗逆性强、耐存储的芽孢杆菌研发新型复合微生物肥料及其大面积应用提供理论依据。【方法】采用田间试验方式,设不施肥(CK)、常规施肥(复合肥750 kg/ha)和施用新型复合微生物肥料(施用量750 kg/ha)3个处理,分别测定不同处理越冬前和孕穗期的小麦叶面积、单株干物重和叶片叶绿素含量,并调查小麦根部孢囊线虫侵染情况、生物学性状、产量及产量构成因素。【结果】新型复合微生物肥料可在孕穗期极显著(P<0.01,下同)增加冬小麦的叶面积、单株干物重及叶片叶绿素含量,并显著提高冬小麦的次生根数、分蘖数、孕穗数、穗粒数、公顷穗数和千粒重(P<0.05,下同),但对株高和穗长无显著影响(P>0.05,下同);新型复合微生物肥料对冬小麦孢囊线虫具有较好的防效,土壤有效孢囊数量较CK极显著减少39.02%。与CK相比,施用新型复合微生物肥料的冬小麦平均显著增产44.6%,但与常规肥料处理差异不显著。【结论】底施新型复合微生物肥料不但有改善冬小麦生物学性状和增产的作用,而且对冬小麦孢囊线虫病具有一定的防效。

石灰与黑麦草对Cu污染土壤的修复及对微生物群落的影响

通过盆栽试验研究了Cu污染土壤中添加不同剂量石灰(质量分数分别为0.1%、0.2%和0.4%,编号SH1、SH2和SH3)对黑麦草(Secale cereale)生长及Cu吸收、土壤Cu形态转化、土壤微生物群落变化等的影响,以此评价石灰对Cu污染土壤的修复效果。试验结果表明,石灰处理后黑麦草生物量及Cu吸收量均显著增加,黑麦草地上部及根系Cu含量均显著降低;SH1、SH2和SH3处理与对照相比,土壤pH显著升高,土壤可交换态Cu含量分别显著降低了58.47%、87.51%和74.54%,而碳酸盐结合态Cu含量显著增加,分别达到对照处理的1.36、1.93、1.56倍。Biolog测试结果表明,培养72 h时,石灰处理后土壤微生物AWCD值、基质丰富度S、Shannon、Simpson和Mc Intosh指数均有不同程度增加,表现为SH2>SH3>SH1>CK;石灰处理后土壤微生物群落的碳源利用模式发生明显变化,SH2处理可利用的碳源种类最多,碳源利用程度最高。研究表明,施用质量分数0.2%石灰并种植黑麦草对该Cu污染土壤具有较好修复效果。

复合菌剂对玉米秸秆的降解及土壤微生物多样性的影响

为实现玉米秸秆的田间快速分解,采用室内和室外盆栽试验方法对复合菌剂(黑曲霉Aspergillus niger(J4)、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis(A1)和毛栓孔菌Trametes hirsute(XYG422))促玉米秸秆分解效果进行分析,并研究复合菌剂对土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明,先接种菌株A1和XYG422,间隔2 d后接种菌株J4对玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解效果优于3种菌株同时接种的处理。玉米秸秆接种复合菌剂40 d时,能显著提高玉米秸秆的降解率(35%)与对照相比提高了13%,但菌剂的不同接种剂量对玉米秸秆的降解差异不明显。施用复合菌剂后,土壤有效磷、速效钾和碱解氮含量增加,且随着培养时间的延长,其有效成分含量呈上升趋势。Biolog结果表明,施用复合菌剂的处理组在20 d和40 d时土壤微生物AWCD及Shannon、Simpson和McIntosh指数与对照(CK20和CK40)相比均有不同程度提高,但菌剂的不同接种剂量之间差异不明显。主成分分析表明,接种复合菌剂后土壤微生物的碳源利用情况有明显差异。对照组CK20和CK40碳源利用种类较少;T1和T2利用碳源较多,种类相似;T3和T4碳源利用种类最多,但利用种类存在一定差异。

磷灰石、石灰对Cd胁迫下黑麦草根形态及Cd吸收影响研究

为考察磷灰石、石灰和黑麦草对Cd污染土壤的修复效果,通过盆栽试验研究了不同剂量磷灰石(0、6、12、24 g·kg^-1风干土,编号为CK、L1、L2、L3)和石灰(1、2、4 g·kg^-1风干土,编号为S1、S2、S3)对Cd胁迫下黑麦草生物量、根形态、黑麦草Cd含量、Cd富集量、富集系数、土壤pH、土壤有效态Cd含量等的影响。结果表明,磷灰石、石灰处理(L1,S1除外)显著增加了黑麦草生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、Cd富集量和土壤pH,显著降低了黑麦草Cd含量、Cd富集系数、根平均直径和土壤有效态Cd含量。相关性分析结果表明:除根平均直径为正相关关系外,黑麦草根长、根表面积、根体积、根尖数与土壤有效态Cd含量、黑麦草地上部分及根系Cd含量、Cd富集系数呈显著或极显著负相关关系;除根平均直径为负相关关系外,其他根指标与黑麦草地上部分及根系生物量、Cd富集量呈极显著正相关关系。其中,L3处理黑麦草地上部分及根系生物量达到CK处理(不添加改良剂)的176.0倍和174.4倍;根平均直径相比CK降低了29.4%,根长、根表面积、根体积和根尖数分别为CK处理的20.2、21.0、21.3倍和24.5倍;黑麦草地上部分及根系Cd富集量达到CK处理的89.6倍和100.9倍。研究表明,根形态受土壤有效态Cd含量的影响显著,并可通过影响黑麦草生物量及Cd吸收决定其Cd富集量,施用24 g·kg^-1的磷灰石并种植黑麦草能很好地修复Cd污染土壤。