云南4处酸性热泉中的变形菌门细菌多样性

选择云南腾冲和龙陵地区的4处酸性热泉（pH：2．3—6．0，温度：47～96℃），通过Barcoded pyrosequencing技术及统计学分析，详细阐述了这些样点中变形菌门的物种和遗传多样性。本研究共获得了2489条变形菌门16SrRNA基因序列，可划分为234个可操作分类单元（OTUs）。分类结果显示，热泉内涵盖了大量已知的目、科和属。而41％的OTUs可能代表了变形菌门的未知物种。系统发育分析显示，样点中存在着若干全新遗传类群，这些样点和美国黄石地区的热泉各自呈现不同的变形菌门遗传多样性。此外，本次调查的热泉彼此间存在着变形菌门群落结构的显著差异。

腾冲两热泉泉古菌多样性及系统发育的初步分析

通过构建16SrRNA基因片段的克隆文库对腾冲热海两温泉中泉古菌的多样性和系统发育关系进行了初步的研究。一共得到18个泉古菌克隆序列,可分为12个OTUs,两温泉的克隆序列与已知GenBank上关系最近序列的平均相似性较低,无名泉为92.56%,热爆区为93%。从基于16SrRNA基因片段序列构建的系统发育树来看,74℃的无名泉样点中既有属于超高温环境类群的泉古菌,同时又有属于和常温环境较接近的泉古菌;45℃的热爆区样点的泉古菌,相对来说则更接近于常温类群。本次研究表明,腾冲热泉与世界其它同类热泉之间的泉古菌类群存在着一定的差异;而且两实验样点代表了超高温和高温环境泉古菌逐渐向常温过度的两个重要环境。

河南省农田土壤芽孢杆菌的遗传多样性分析

从河南省不同地区的农田土壤中分离纯化需氧芽孢杆菌,通过16SrRNA基因的系统发育分析,在分子水平上深入研究了河南省芽孢杆菌的物种类型及其遗传多样性。共获得331株产芽孢菌株,分属于19个物种,其中1株为芽孢杆菌属内的潜在新物种。巨大芽孢杆菌、简单芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和蕈状芽孢杆菌为全省范围内的优势菌种,分别占总菌株数量的37%、22%、15%和12%。河南省内不同地区的优势类群略有差异,并且还存在各自独特的芽孢杆菌物种。从分子水平证明河南省蕴藏着丰富的芽孢杆菌资源。

混合糖发酵产油脂酵母菌的筛选

对6株产油脂酵母利用葡萄糖、木糖及不同比例混合糖(葡萄糖与木糖)发酵的菌体生长和产油特性进行研究,筛选到一株能够转化混合糖的高产油脂酵母JM-D。该菌株在混合糖比例为3∶1的条件下发酵120h,菌体油脂含量可达23.38%,油脂产量可达2.7g/L;菌体油脂中饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的49.2%;混合糖比葡萄糖更容易被转化生成饱和脂肪酸含量较多的油脂。

添加钴元素牛粪沼气系统的产气特性及细菌多样性

为了解不同钴元素添加量对牛粪沼气发酵系统产气特性以及细菌群落结构的影响,通过构建细菌16SrRNA基因的克隆文库并对其中代表克隆进行系统发育分析和统计分析,研究了添加钴元素的牛粪沼气发酵系统中的细菌多样性。结果表明:添加钴元素会明显提高沼气发酵系统产甲烷性能,其中0.10mg/(L·d)的钴元素添加量所对应甲烷的产气量最高,为1 189mL,占总产气量的66%。在添加钴元素的牛粪沼气中共获得840个有效克隆,可划分为21个可操作分类单元(OTU),分属于厚壁菌门(Firmicutes)、变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)。其中,ε-变形菌、拟杆菌和厚壁菌为优势类群,分别占细菌群落组成的39%、31%和22%。此外,BLAST分析的结果显示,试验探测到的部分细菌物种可能代表了属以上级别新的分类单元,而钴元素对细菌的群落结构并没有明显的影响。

适于生产生物柴油的产油酵母菌的筛选

该文从土壤中筛选出10株产油脂的酵母菌,经摇床培养复筛确定其中2株优良产油酵母菌JM-B、JM-D。通过对2株菌生理生化特性的试验,进一步对其发酵性能进行研究并对酵母菌株油脂脂肪酸组成进行测定。菌株JM-D油脂脂肪酸组成与植物油相似,适合用于发酵生产生物柴油,是今后发酵生产生物柴油的优良菌株。

生物净化烟气NO_x填料塔生物膜的细菌优势种群

利用免培养的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)这一分子生物学手段,研究了脱氮塔中生物膜细菌的种群结构。发现其优势种群分属于:硝化杆菌属Nitrobacter sp.、热单胞菌属Ther-momonas sp.、不动杆菌属Acinetobacter sp.、绿弯菌属Chloroflexus sp.。实验结果表明:将NOx氧化为NO3-的功能菌主要是亚硝酸盐氧化菌Nitrobacter sp.;起硝化作用的自养菌与异氧菌共生在填料塔生物膜中。异养菌除解除了自养菌的有机产物抑制外,还发挥了反硝化作用,生成了易挥发的N2,导致了脱氮系统的N元素损失,同时也产生了碱性物质。在分子水平从种群组成的角度揭示了生物净化烟气NOx的部分机理。

不同提取工艺对产油酵母油脂产率的影响

研究了不同的油脂提取工艺对产油酵母油脂产率的影响。以高产油酵母JM-D为原料,以油脂产率为测定指标,比较了蜗牛酶法、超声波破碎法、反复冻融法、细胞匀浆机破碎法、微波破碎法、研磨法以及酸热法对酵母细胞壁的破碎效果,并对有机溶剂提取法与索氏抽提法提取细胞内油脂的效果进行比较。结果显示,蜗牛酶法的细胞破碎效果最好,油脂产率高达46.2%;其次是反复冻融(100℃水浴解冻)法,油脂产率高达43.4%;研磨法+酸热法的油脂提取效果也较好,油脂产率达到37.8%。研磨后,采用索氏抽提法的提取效果优于有机溶剂提取法的。

玉米芯降解液糖类成分薄层色谱法分析技术优化

薄层色谱分离效果的好坏,很大程度上取决于展层剂的组成和配比,还会受硅胶板的活化度、环境温度、显色剂和点样量手法等因素的影响.本文报道了采用薄层色谱法分析玉米芯降解液中单糖的成分,着重对多种展层剂进行优化研究.研究结果显示以正丁醇∶乙酸乙酯∶水=7∶2∶1为展层剂分离糖的效果较好,本文还显示以苯胺-二苯胺-磷酸为显色剂的糖显色效果较好.同时,用上述优化的方法对不同酸浓度处理的玉米芯降解液进行分析研究,可以准确、清晰、便利地定性检测出玉米芯木聚糖中单糖的组分.

一株丝孢酵母属菌株发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,比较丝孢酵母属菌株JM-B在不同营养和发酵条件下的产油脂情况。以菌体生物量、油脂产量、油脂含量及油脂系数为指标,优化碳源质量浓度、氮源组成与质量浓度、磷酸盐质量浓度等发酵培养基组成,优化接种量、发酵温度、摇床转速、发酵时间等发酵条件,利用气相色谱法测定油脂脂肪酸组成。结果表明:最适培养基组成为葡萄糖100 g/L,硫酸铵1.0 g/L,酵母膏10 g/L,磷酸二氢钾4 g/L,p H自然;最适发酵条件为发酵温度25℃,摇床转速160 r/min,种子液种龄36 h,接种量10%(以发酵液体积计),发酵时间144 h。在最适培养条件下,得到的菌体生物量和油脂产量最高,分别为16.14、6.64 g/L,油脂产量较优化前提高了161.4%,油脂中饱和脂肪酸含量比优化前降低了28.1%。可以认为丝孢酵母属菌株JM-B是一株很有开发潜力的产油脂菌株。

双向薄层色谱法分析混合糖组分

薄层色谱法分析糖类混合物的组分简便快速,但是并不能将甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、葡萄糖进行彻底分离.本文采用双向层析的方法分别以V乙腈∶V水=85∶15为第一向展层剂,以V正丁醇∶V乙酸乙酯∶V水=7∶2∶1为第二向展层剂优化层析.结果显示,得到了较好的分离效果,可以定性检测出糖类组分.对比国内外研究,此方法简单,因此双向薄层色谱法可以作为一种简单、准确、清晰、便利的方法定性检测糖类混合物的组分.

小球藻等离子束诱变高产菌筛选

采用等离子束诱变对小球藻进行诱变处理,以期提高细胞油脂含量。通过荧光分光光度法对诱变菌株进行初筛,其中6株菌油脂含量高于出发菌株。再通过苏丹黑染色观察、尼罗红染色和酸热解法提取油脂等进行复筛,其中45s2-14产油量最高,达到0.070 7g/m L,45s2-1单位鲜菌体产油量达到26.9%,进一步优化培养条件将有望应用于工业化生产。

光照和肌醇对木霉生长和产脂能力影响

木霉菌的许多种属都能够产生脂类物质,并且已经被用来研究脂类物质的生产.本研究主要探索光照和肌醇对木霉生物量积累和油脂量积累的作用.结果表明:与遮光处理组相比,正常光照培养条件更易于菌株成熟孢子的形成,并且正常光照培养也利于菌株L1生物量和油脂量的积累;肌醇的添加会促进菌株生物量的积累,但是对菌株L1油脂量的积累有一定的抑制作用,对菌株L2,相比无肌醇添加组,肌醇的添加在一定的培养时间上有利于油脂的形成.同时发现光照和肌醇能够影响木霉的脂类构成.

木糖对产油假丝酵母油脂积累的影响

微生物利用纤维质材料生产生物燃料具有重要的意义.本实验对实验室分离、筛选的一株产油假丝酵母进行了油脂积累随时间变化的观察及木糖对菌体油脂积累影响研究.结果表明以40 g/L的葡萄糖为碳源时,假丝酵母细胞内油脂随时间变化先增加后减少;用不同浓度木糖代替葡萄糖,葡萄糖与木糖不同比例时碳源消耗均较大,而生物量则在碳源全为木糖时相对较少,细胞含油率在纯木糖时却最高,达到43.5%.因此木糖为碳源有利于假丝酵母油脂积累,可用此菌进行玉米芯降解液的发酵.

城市园林绿地规划与设计课程思政教学改革与实践

推动城市园林绿地规划与设计课程思政建设,首先需要构建课程思政的教学目标与教学主线。在此基础上,重构课程的知识体系,挖掘课程中蕴含的思政元素,主动将思政元素融入专业知识的教学过程中,建立一套符合教学需要的创新性思政教育模式,有效提升城市园林绿地规划与设计课程的思政育人水平。

新工科背景下生物工程专业英语教学探索

“新工科”建设对现有的工科人才培养模式提出了新要求。基于“新工科”背景,深入分析了当今生物工程专业英语的教学现状及存在的问题,并提出了相应的改革举措。从而推进具备全球化视野的高素质创新型人才培养,以满足时代发展对于工程技术人才的需求。

“食品微生物学”课程教学体会

"食品微生物学"不仅探讨与食品有关的微生物特性,还与生活及医学知识的积累有关。根据多年的科研与教学知识及经验的积累,运用比喻及对诸多知识点进行生活与最新研究成果的补充等,让学生对"食品微生物学"有一定的兴趣,从而加深印象、打牢基础。

云南和西藏四处热泉中的厚壁菌门多样性

[目的]厚壁菌门（Firmicutes）在热泉这一极端环境中的多样性目前还缺乏深入细致的研究，故选择国内最具代表性的云南和西藏地区的4处热泉，详细研究其中厚壁菌门的物种和遗传多样性。[方法]采用高通量测序技术、生物统计学和系统发育分析的手段。[结果]获得的728条厚壁菌门16SrRNA基因序列，可划分为184个可操作分类单元（OTUs）。梭菌纲（Clostridia）在各热泉中都为最优势类群，占到了群落结构的51％～93％；其次是芽孢杆菌纲（Bacilli），它在除洱源2号泉外的其它样点中均存在，群落比例为4％～21％。57％的OTUs与已知序列的最大相似性小于97％，其可能代表了潜在的新物种，而系统发育分析的结果发现了若干全新的高级分类单元。[结论]热泉中蕴含丰富而新颖的厚壁菌门资源。温度是影响研究样点厚壁菌门群落结构的重要因素，温度越低多样性越丰富。

云南热泉中氨氧化古菌的accA基因与amoA基因丰度与环境因子NO_2^-和NO_3^-的相关性

【目的】氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)可能通过近期刚发现的3-羟基丙酸盐/4-羟基丁酸盐途径(3-hydroxypropionate/4-hydroxybutyrate cycle,HP/HB)来固定CO2,在海洋和土壤环境下进行化能自养型生长。云南热泉系统已被证明具有丰富的AOA多样性。本论文旨在调查云南不同热泉中,这种CO2固定途径的关健酶——乙酰辅酶A羧化酶基因acc A和古菌氨单加氧酶基因amo A,及原核微生物16S rRNA基因的丰度变化,以及它们与环境因子的相关性。【方法】选择20处代表性热泉沉积物样品,通过荧光定量PCR技术,获得各目的基因丰度;利用R软件包对各样点地化参数进行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),并通过Mantel test检验各目的基因和地化参数间的相关性。【结果】细菌和古菌16S rRNA基因的丰度范围分别在6.6×107至4.19×1011和1.27×106至1.51×1011拷贝/g沉积物;古菌acc A和amo A基因的丰度范围为8.89×103至6.49×105和7.64×103至4.36×105拷贝/g沉积物,Mantel test结果显示acc A和amo A基因丰度间具有极显著的相关性(R=0.98,P<0.001),两者又分别都与热泉内的NO2-和NO3-浓度存在显著相关,与p H值等其它环境因子没有明显统计学意义上的相关性。【结论】云南地区热泉间的细菌和古菌丰度,以及两者比例关系都存在较大差异;相关性的统计结果进一步证明了热泉环境下的氨氧化古菌是通过HP/HB途径进行CO2固定;本次研究并未发现氨氧化古菌的丰度与环境p H存在明显统计学意义上的相关性,这与常温土壤环境的相关研究结果存在不同。

俄罗斯堪察加地区热泉及其周边生境的泉古菌多样性

【目的】泉古菌为陆地热泉系统的主要古菌类群,可能在自然界生源元素的地球化学循环中发挥着重要作用。本研究旨在揭示俄罗斯堪察加地区热泉以及热泉周边区域的泉古菌多样性,同时基于之前已获得的我国云南地区热泉数据,比较两地区泉古菌群落差异。【方法】通过构建16S rRNA基因片段克隆文库获得序列信息和丰度,随后进行物种多样性、系统发育和群落结构差异分析。【结果】高温热泉Burlyashi Liza(BSL,89℃)中的泉古菌全部属于热变形菌纲(Thermoprotei)内的物种。中温热泉TF Vent 2(TFV,49℃)的群落结构主要由不确定的热变形菌纲类群、不确定的泉古菌类群、高温水环境泉古菌类群Ⅱ(HWCG-Ⅱ)和奇古菌下的Group1.1b类群组成。热泉周边常温环境的主要物种与热泉环境的代表性克隆pJP41一起聚成一个较大的遗传分枝。Jackknife聚类树和主坐标分析(Principal coordinates analysis,PCoA)的结果显示:温度相似的样点,其泉古菌群落结构相对来说更为相似。【结论】俄罗斯堪察加地区与我国云南地区热泉中的泉古菌存在着一定程度上的不同。陆地热泉系统影响着其周边环境的泉古菌类群。热泉中泉古菌群落结构受温度的明显影响。