基于高通量测序分析陕西省苹果园土壤线虫群落分布特征

为了明确陕西省苹果园土壤线虫分布特征。本研究以3个产业带179个果园土壤总DNA为材料,采用高通量测序技术分析了果园土壤线虫群落组成。结果表明,陕西省苹果园土壤包含线虫2纲,12目,93属,其中Hexamermis是优势属,分别占陕北山地、渭北北部和渭北南部产业带的92.20%,89.73%和88.63%。不同产业带(纬度)和海拔对线虫ACE和Shannon指数具有显著影响(P<0.05)。聚类分析表明,渭北北部和渭北南部产业带线虫在属水平分布更相近。土壤含水率、有机质、全氮、全磷及pH与土壤线虫多样性指数及优势属Hexamermis和Paratylenchus显著相关(P<0.05)。本研究表明陕西省苹果园土壤线虫组成较丰富,但优势属较少。除纬度和海拔外,改良土壤因子对优化线虫群落结构,进而改善果园土壤环境具有重要作用。

HPLC法测定冬虫夏草菌丝体及发酵液中核苷类成分

以百令胶囊及野生冬虫夏草作为对照品,优化了HPLC法测定冬虫夏草菌F4539指纹图谱的色谱条件,并计算其中4种核苷成分的含量。结果表明:采用YMC-Pack Pro C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱,甲醇∶水(20∶80,体积比)为流动相,流速0.6 m L/min,检测波长为260 nm时,待测样品得到较好的基线分离;冬虫夏草菌F4539发酵菌丝体及发酵液中含有与野生冬虫夏草及百令胶囊相同的有效成分;4种核苷物质在2、4、6、8、10 mg/L的浓度梯度下,线性关系良好;通过定量计算,冬虫夏草菌F4539菌丝体及发酵液中的腺苷含量分别为0.094 mg/g和2.53 mg/g,百令胶囊中腺苷含量为1.45 mg/g。本研究对于冬虫夏草F4539的功效评价、发酵后处理及产业化开发提供了重要技术参数。

解钾菌的分离、鉴定及解钾能力

为了开发高效微生物解钾肥,利用解钾菌选择培养基,从陕西省周至县猕猴桃园农田土壤中分离出具有解钾能力的菌株共计12株,通过纯化培养,筛选出1株高效解钾菌JK3。利用16S r DNA基因序列分析方法对该菌株的分类信息进行鉴定,鉴定结果表明该菌株为胶质芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus),并通过试验确定该菌株的最适培养条件:初始接种量1.5%,摇床转速200 r/min,培养温度30℃,初始pH值为7,最佳碳源为糖蜜,最佳氮源为麸皮。试验结果可为解钾菌JK3的大规模工业化生产提供数据支持。

有机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖的影响

以出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）CGMCC.11062为出发菌株,研究了六种有机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明：在不同有机氮源的发酵条件下,普鲁兰多糖产量由高到低依次为：酵母粉〉牛肉膏〉蛋白胨〉胰蛋白胨〉麦芽浸粉〉尿素,其中以酵母粉为有机氮源时,普鲁兰多糖产量达到60.64 g/L;普鲁兰多糖的结构和纯度受有机氮源种类的影响很小,相对稳定,表明该菌株能够适用于各种有机氮源生产普鲁兰多糖,适合工业化生产;不同有机氮源所生成的普鲁兰多糖分子量由大到小的顺序依次为：麦芽浸粉〉牛肉膏〉蛋白胨〉胰蛋白胨〉尿素〉酵母,重均分子量范围Mw在289039-604375 u之间,分子量分散指数在2.0-2.4。这些研究可为不同特性普鲁兰多糖的生产提供技术指导。

解磷菌的分离、筛选、鉴定及解磷能力研究

为开发高效微生物解磷肥,利用解磷菌选择培养基(蒙吉娜卵磷脂培养基)从陕西省西安市周至县猕猴桃园农田土壤中分离出11株解磷菌,通过纯化培养,筛选出1株高效解磷菌JYP9。利用16S rDNA基因序列分析方法对该菌株的分类信息进行鉴定,鉴定结果表明该菌株为假单胞菌(Pseudomonas extremorientalis)。并用解磷圈法和液体摇瓶培养法,分别以卵磷脂为惟一磷源,确定了该菌株的最适培养温度为26℃、最适转速为200 r/min、最适起始pH为7和最适起始接种量为2%。

酵母粉对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖相对分子质量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC.11062为出发菌株,研究了不同质量浓度酵母粉对普鲁兰多糖产量、结构及相对分子质量的影响。结果表明酵母粉质量浓度对出芽短梗霉的产量和相对分子质量影响显著,而普鲁兰多糖的结构基本不受其影响。在未加酵母粉时,菌体质量浓度5.92 g/L,普鲁兰多糖产量34.74 g/L,残糖质量浓度44.18 g/L,而当酵母粉质量浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大峰值,达到了61.32 g/L,然而,过多的酵母粉供给造成了碳源流向生物体,普鲁兰多糖产量减少。未加酵母粉时生产的普鲁兰多糖相对分子质量最大,重均相对分子质量Mw为529 528,随着酵母粉质量浓度的增加,生成的普鲁兰多糖相对分子质量逐渐降低,重均相对分子质量Mw从529 528降低到183 278,表明酵母粉可能会诱导普鲁兰多糖降解酶的产生,并导致普鲁兰多糖相对分子质量及产量的降低。这些研究为不同特性普鲁兰多糖的生产提供技术指导。

淡紫拟青霉(Purpureocillium lilacinum)及其对病虫害生防效果和机制研究进展

淡紫拟青霉(Purpureocillium lilacinum)是具有腐生-内生-寄生复杂生活史的丝状真菌,研究发现其在病虫害防治方面具有优势。淡紫拟青霉能高效寄生线虫卵或抑制卵不育,并有拮抗2龄雌虫能力;同时淡紫拟青霉对动物寄生虫、人畜共患寄生虫、真菌病害均有防治效果。随着新一代测序技术的发展,淡紫拟青霉寄生效果和机制的研究会更加深入。

纤维素降解菌的分离筛选及对中药废弃物的固相发酵研究

中药在提取炮制后残留大量生物质被简单堆弃,而其中的木质纤维素等生物质能被微生物有效利用降解,筛选到16株对木质纤维素有降解效果的菌株,对其中8株降解效果明显功能菌株进行了深入研究,经16(18)S rDNA鉴定发现5株细菌主要为Bacillus属、Streptomyces属和Enterobacter属,3株真菌为Ascomycete属、Aspergillus属和Trichosporon属;利用8株菌固相发酵中药废弃物,通过监测堆体温度、pH等参数,发现细菌类在发酵初期能迅速提高堆体温度,而真菌类发酵腐熟过程较缓慢,提示利用细菌-真菌联合组成降解菌系是提高中药废弃物固相发酵的重要手段。

冬虫夏草相关菌丝体发酵产品研发策略概述

冬虫夏草(Cordyceps sinensis)是中国独特的、珍贵的药用真菌,与人参、鹿茸齐名为我国三大珍贵滋补防病中药材。近年来因过度采挖导致天然冬虫夏草资源日趋匮乏,面对不断增长的实际需求,人工冬虫夏草菌丝体发酵成为发展主流,但是快速发展的冬虫夏草发酵产业也暴露出该行业存在的深层问题。笔者从冬虫夏草菌丝体的鉴定、菌丝体发酵产物特性分析、发酵条件优化控制等方面阐述了冬虫夏草系列菌丝体发酵产品研发的一般策略,为新型冬虫夏草系列发酵产品的研发提供技术指导。

一株冬虫夏草菌的鉴定及其抗氧化特性研究

对分离自野生冬虫夏草(Cordyceps sinensis)的一株真菌F4539进行形态学和分子生物学鉴定,并对其发酵产物进行抗氧化活性研究。结果表明,F4539(Genbank号为KU359775)与Hirsutella sinensis(AJ309355)具有99%的相似性,初步确认F4539为中华被毛孢(Hirsutella sinensis)。抗氧化活性试验结果表明,F4539发酵物20 g/L乙醇提取液的DPPH抗氧化活性为75.39%,高于同浓度国产某商品化冬虫夏草菌菌丝体胶囊乙醇提取物的抗氧化活性,进一步研究表明,F4395发酵物和国产某商品清除DPPH自由基的IC50分别为5.96 g/L和11.61 g/L,即F4539发酵提取物清除DPPH自由基的能力强于国产某商品。

生物基可降解塑料及其在农业领域的研究进展

综述了生物基可降解塑料的分类及特性,包括全生物基可降解塑料和部分生物基的可降解塑料。对其在地膜、缓释基材和农产品保鲜等农业领域的研究及应用进行介绍。最后对目前存在的问题及未来发展趋势进行展望。

无机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖分子量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC No.11062为出发菌株,研究五种无机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:无机氮源种类对普鲁兰多糖产量和分子量产生显著影响,未影响普鲁兰多糖结构和纯度。其中,以硫酸铵(1.5 g/L)为唯一氮源时普鲁兰多糖产量达到32.84 g/L,重均分子量(Weight-average Molecular Weight,Mw)最大,为799823ku。硫酸铵浓度对普鲁兰多糖的产量和分子量影响显著,而未显著影响普鲁兰多糖结构。随着硫酸铵浓度的增加,普鲁兰多糖产量和分子量同时增加;当硫酸铵浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大值,为32.45 g/L;而当硫酸铵浓度为2.1 g/L,普鲁兰多糖重均分子量(Mw)最大,达到1236958 ku。所有制得的普鲁兰多糖纯度在95%~99%之间。这些研究可为不同分子量普鲁兰多糖生产提供技术指导。

基于高通量测序的出芽短梗霉转录组学研究

为获得出芽短梗霉合成普鲁兰多糖的转录组信息,揭示出芽短梗霉生长发育过程中转录组的整体表达特征,本研究采用Illumina Hi Seq 2500平台对出芽短梗霉swp 35进行高通量测序,结合生物信息学方法开展基因表达谱研究和功能基因预测。通过测序、组装共得到29 919条Transcript和20 312条UniGene。所有UniGene与NCBI的非冗余蛋白质数据库(Nr)进行相似搜索(E值<10^(-5)),结果一共有13 465个UniGene与数据库中的已知基因同源。此外,还对Uni Gene进行了GO、COG和KEGG的功能注释、分类及通路分析,获得一批与普鲁兰多糖合成相关的基因。通过高通量测序,获得了丰富的出芽短梗霉合成普鲁兰多糖的转录组数据,为深入研究出芽短梗霉合成普鲁兰多糖的代谢调控提供了有价值的数据。

高分子量普鲁兰多糖保鲜复合膜的制备及性能研究

目的:利用普鲁兰多糖优良特性,复配抗菌、成膜等添加剂,制备普鲁兰多糖基复合膜,并研究其对富士苹果的保鲜作用。方法:以2.5%普鲁兰多糖为成膜基质,复配甘油、CaCl_2、壳聚糖、蔗糖酯、大豆分离蛋白海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等功能成膜添加剂制备复合膜,对膜的物理特性进行研究。利用筛选后的复合膜保鲜富士苹果,分析其保鲜过程中失重率、POD、PPO的变化,研究保鲜复合膜的保鲜功能。通过膜抗菌作用,研究其延长鲜切富士苹果货架期的能力。结果:通过复配发现,加入其他物质均会导致膜抗拉强度的下降;而加入CaCl_2和甘油时复合膜的断裂延伸率上升,是良好的成膜添加剂,通过优化最终确定保鲜复合膜配方。同时对比其他配方,发现利用保鲜复合膜对富士苹果保鲜时失重率、硬度、可溶性固形物和Vc方面均有所提高。同时改良后的保鲜复合膜液对鲜切富士苹果的保鲜效果也非常明显,4 d后褐变程度、PPO、POD均优于对照组。结论:2.5%普鲁兰多糖复配0.5%甘油和1%CaCl_2为良好的保鲜复合膜配方,对富士苹果常温保鲜具有明显效果。同时改良后的复合膜液可作为鲜切富士苹果的保鲜剂,对延长其货架期有显著作用。