线虫内寄生真菌明尼苏达被毛孢(Hirsutella minnesotensis)的营养研究

明尼苏达被毛孢(Hirsutella minnesotensis)是中国大豆胞囊线虫重要的内寄生菌,本研究采取固体和液体2种培养方法测定了6种天然培养基、20种碳源、19种氮源和9种维生素对其生长、产孢和孢子萌发的影响。结果表明:H.minne-sotensis在酵母葡萄糖琼脂(Yeast dextrose agar,YDA)培养基上生长最快,在麦芽浸膏琼脂(Malt extract agar,MEA)培养基上产孢最好,胰化大豆琼脂(Tryptic soy agar,TSA)培养基既不适合生长,也不适合产孢。在碳氮源研究中,Melibiose在固体培养基上显著促进H.minnesotensis气生菌丝生长,Glycogen是液体培养和孢子萌发最好的碳源。H.minnesotensis在以Casein为氮源的培养基上气生菌丝最多,Peptone是H.minnesotensis液体培养最好的氮源,大多数的氮源可以促进H.minnesotensis孢子萌发,但L-Cystine抑制孢子萌发,且在固体培养中不能被H.minnesotensis利用。维生素对H.minneso-tensis的生长、产孢和孢子萌发有一定的促进作用。

功能型复合微生物菌剂防治黄瓜根结线虫的研究

根结线虫是一类重要的土传性病原物,对露地和温室蔬菜造成严重的经济损失。本研究通过平板亲和性试验,构建出一组(淡紫拟青霉、红灰链霉菌和苍白杆菌各1株)生物兼容性好、作用方式互补的功能型复合微生物菌群;以各功能菌株发酵菌体为活性成分,研制出一种防治黄瓜根结线虫的功能型复合微生物菌剂;对该复合菌剂对黄瓜根结线虫的防效及植株生物量和产量的影响进行了评价,大田试验结果表明,施用该复合菌剂的土壤线虫扩繁指数最低;移栽后38和105 d,该复合菌剂处理的根结级数分别为2.0和4.6,对病害防效为56.5%和42.5%,效果优于10%噻唑膦处理;施用该复合菌剂可以促进植株生长、增加黄瓜产量。本研究为蔬菜根结线虫病的生物防治提供了新思路。

复合微生物菌剂对生菜根结线虫田间防治效果

为明确本实验室研发的复合微生物菌肥对食叶类蔬菜根结线虫病的防治效果,以市场购买的复合微生物菌肥、草炭土和10%噻唑膦为对照,在根结线虫病发生严重的生菜大棚进行了田间防治效果试验。结果表明,生菜移栽第44 d时,10%噻唑膦颗粒剂对生菜根结线虫的防治效果最佳,达78.2%;本实验室研发的以淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum、橄榄色链霉菌Streptomyces olivaceus和假格里尼翁苍白杆菌Ochrobactrum pseudogrignonense为主要成分的复合微生物菌剂对生菜根结线虫的防治效果达34.9%,显著优于以淡紫紫孢菌为主要成分的对照复合微生物菌剂和草炭土。同时施用本实验室研发的复合微生物菌剂还能促进生菜生长,鲜重和株高都与空白对照、对照复合微生物菌肥和草炭土有显著差异,产量也显著高于其他处理,增产达47.2%。研究结果表明,本复合微生物菌剂不仅能有效防治生菜根结线虫,还能促进植物生长,提高产量,为生长周期较短的食叶类蔬菜根结线虫的安全有效防治提供了新途径。

两株溶磷真菌的筛选、鉴定及溶磷效果的评价

【目的】从作物根围土壤中筛选高效溶磷菌株。【方法】结合溶磷圈筛选法和钼锑抗比色法评价菌株的溶磷能力;利用菌株的形态学特性、培养性状和微管蛋白β-tubulin基因序列分析方法进行菌株的鉴定;采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对溶磷菌的产酸物质进行分析;并用平板亲和性实验测定菌株间的兼容性。【结果】筛选得到2株高效溶磷菌株P1-1、P2-2;经鉴定,菌株P1-1为黑曲霉(Aspergillus niger),P2-2为塔宾曲霉(A.tubingensis)。2株溶磷菌株的产酸物质相同,均为草酸、葡萄糖酸、乳酸和甘油酸。这2株溶磷菌与杀线虫功能菌株淡紫拟青霉(Purpureocillium lilacinum)、橄榄色链霉菌(Streptomyces olivaceus)和苍白杆菌(Ochrobactrum pseudogrignonense)兼容性好。2菌株分别在Ca_3(PO_4)_2、Zn_3(PO_4)_2、羟基磷灰石为磷源的无机磷固体培养基中25°C培养5 d,测定溶磷圈的直径(D)与菌落直径(d),通过计算其比值D/d的大小对比,以及在Ca_3(PO_4)_2、Zn_3(PO_4)_2、羟基磷灰石为磷源的液体培养基中培养5 d,测定发酵液中有效磷含量进行比较后判定,这2株溶磷菌溶解磷的能力强且效果相当。【结论】获得了2株高效的溶磷真菌。它们能活化多种难溶性磷源,同时伴随挥发性酸性物质的产生;2个菌株与1组杀根结线虫微生物菌群兼容性均良好。

从微生物组到合成功能菌群

微生物组是指特定微环境中的微生物群落及其组学,自然界中的生物过程几乎都是通过微生物组完成的。随着测序技术的发展和成本降低,微生物组已经成为微生物生态学研究的热点领域。继合成生物学之后,基于微生物组的合成功能菌群研究正在兴起,在人类健康、农业、工业和生态等领域都有广泛的应用前景。本文从微生物组到合成功能菌群的角度系统论述了其在不同领域的研究现状与发展趋势,为微生物组从理论研究到应用提供思路。

黑龙江大豆胞囊线虫胞囊可培养细菌多样性

【目的】了解黑龙江省大豆田大豆胞囊线虫胞囊可培养细菌的多样性。【方法】运用稀释平板法和16SrDNA基因序列的系统发育分析对胞囊可培养细菌多样性进行研究。【结果】用NA培养基从胞囊上分离90株具有不同菌落形态的细菌。16S rDNA序列分析结果表明:90株菌株分属于7个属22个种。46株属于变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria),32株属于厚壁菌门(Firmicutes),10株属于变形菌门β亚群(Betaproteobacteria),2株属于变形菌门ɑ亚群(Alphaproteobacteria)。假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。【结果】黑龙江省大豆胞囊线虫胞囊中存在丰富的细菌物种多样性,这些细菌对大豆胞囊线虫可能具有一定的生理生态作用。

石生真菌研究现状与展望

石生真菌是一类生长在裸露岩石上形成紧凑暗色菌落的特殊生命,在自然界未发现其有性生殖结构,它们具有丰富的物种多样性。石生真菌是地球上最具耐受力的一种真核生命,具有独特的适应性,并进化出各种适应机制以占据严酷的生态位,它们在细胞结构、代谢方式、抗逆机制等方面具有特殊性。尽管石生真菌很常见,但由于其体积小、生长缓慢并且缺乏明显的形态特征而常常被人们忽视。本文在介绍石生真菌的多样性、研究方法和研究历史的基础上,重点介绍石生真菌的逆境耐受性和抗逆机制以及石生真菌的应用研究。以期能引起科学工作者对这类特殊生境里的真菌研究的重视,更好地理解这类真菌在地球上的重要作用。

植菌昆虫及共生真菌共生机制

大约4–6千万年前,3种昆虫类群:白蚁、蚂蚁及食菌甲虫独立进化了培植真菌作为食物的能力,完成了从收集、捕获到主动种植真菌作为食物的生活方式的转变。"耕种"的生活方式最终使得这些昆虫占据重要的生态位。这3类昆虫种植真菌的过程具有明确的人类农业的特点,包括接种、培育、收获以及对培养物的营养依赖。围绕这些环节,昆虫适应不同的功能而进行分工合作,同时通过与一类放线菌共生,利用其产生抗生素来保护菌圃。切叶蚁(attine ant)及其共生真菌、白蚁(termite)及其共生蚁巢伞、食菌甲虫(ambrosia beetles)及其共生真菌是典型的被广泛研究的真菌和昆虫共生体系。而这种培植真菌的能力并不仅仅存在于以上3类昆虫中。植菌卷叶象甲Euops chinensis精心制作叶苞并接种储菌器真菌;蜥蜴甲虫Doubledaya bucculenta以及树蜂Sirex spp.也存在接种共生真菌作物的行为。从本质上讲,昆虫的真菌培植体系与人类的农业体系非常类似,因此对于种植真菌昆虫的系统研究能够为应对全球粮食短缺和农业持续高产提供一些有价值的参考。

植菌昆虫与其共生真菌协同进化分子机制

昆虫菌业(fungiculture)是一种类似于人类种植业的昆虫种植体系,包括种植、耕作、收获和营养依赖4个过程,可分为高级的社会性昆虫如切叶蚂蚁、白蚁等和低级的非社会性昆虫如食菌小蠹虫、卷叶象甲、蜥蜴甲虫、树蜂等,它们均能种植并取食真菌。近年来随着组学及微生物组技术的发展,植菌昆虫与其共生真菌协同进化的分子机制研究方面取得了重要进展。系统发育分析阐明了植菌昆虫的起源与进化历程,并显示出与共生真菌系统发育的一致性;共生真菌细胞核数量也从双核增加到最多17个核,而染色体倍型也从单倍体增加为二倍体甚至多倍体;组学分析则揭示了植菌昆虫与其共生真菌在精氨酸、碳水化合物、木质素及几丁质合成或降解等方面显示出了高度的协同进化。本文系统综述了植菌昆虫及其共生真菌的系统进化、核进化及基因组进化进展,并探讨这种协同进化机制的生物学意义。

微生物降解塑料的研究进展

塑料广泛应用于人类的生活中,其中约80%的塑料垃圾被填埋,最终成为陆地和海洋垃圾。由于管理与处置不善,这些废弃物造成了巨大的环境污染,目前回收再利用是较好的处置方式,但对某些塑料废弃物并没有妥善的处置方式。生物降解作为环境友好的处置方式,具有巨大的应用潜力。本文对聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨酯这6种常用塑料的降解微生物及生物降解机制进行了总结,对目前微生物降解塑料存在的问题进行了分析,并提出了促进微生物降解塑料应用的途径,为生物降解塑料菌株和降解酶的开发应用、降解机制研究提供理论参考。

双孢蘑菇培养料发酵过程中细菌群落动态变化

双孢蘑菇产量的最主要影响因素是培养料的堆肥发酵过程,而微生物是其中的主要推动力。为了揭示工厂化生产双孢蘑菇堆肥发酵过程中的微生物群落结构变化及演替规律,深入了解细菌在堆肥发酵过程中作用,文章以工厂化生产双孢蘑菇堆肥为研究对象,采用16S rRNA基因高通量测序技术分析堆肥前、一次发酵、二次发酵过程中细菌群落特征。共产生有效操作分类单元(OTUs) 854个,涵盖了19门259属的细菌。堆肥前优势类群为Proteobacteria,一次发酵优势类群为Firmicutes、Deinococcus-Thermus等,二次发酵时绿弯菌门Chloroflexi为主要类群。研究结果表明:微生物种类和数量随堆肥过程不断升高,并在二次发酵后降低,且微生物群落结构呈现连续变化的规律。高通量测序还发现了很多未分类细菌,说明双孢蘑菇培养料堆肥样品中还蕴含着大量未知的微生物种类。

虎杖象甲培植真菌营养特性及对菌丝附属物形成的影响

虎杖象甲培植共生真菌形成的共生体系是植菌昆虫菌业中的典型代表。共生真菌Penicillium herquei如何向虎杖象甲Euopschinensis提供营养尚未明确。本研究发现共生真菌P.herquei的菌丝表面存在大量瘤状凸起物及由凸起物衍生的附属丝等特化结构,该结构可能为虎杖象甲提供营养;对共生真菌的营养研究表明,共生真菌能高效利用山梨醇、蔗糖、海藻糖、葡萄糖等单糖或双糖,以及酪氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺等昆虫非必须氨基酸,同时在高碳和最适碳源条件下有利于菌丝特化附属物的产生。研究结果不仅提供了植菌卷叶象甲菌业中共生真菌在营养方面的适应性进化证据,而且为进一步揭示共生真菌适应卷叶象甲的营养机制奠定了基础。