黏细菌来源硫胺素酶Ⅰ的生理功能探究

为探究硫胺素酶Ⅰ在黏细菌中的生理功能,选取Corallococcus sp.EGB、Myxococcus xanthus DK1622和Cystobacter sp.1404三种不同种属的黏细菌,研究3种黏细菌基因组中硫胺素合成与菌株生长发育的关系。结果显示,3种黏细菌基因组中均具有完整的硫胺素合成途径,且具有硫胺素合成前体嘧啶(4-amino-5-hydroxymethyl-2-methylpyrimidine,HMP)回收相关基因,但未发现硫胺素或其前体噻唑回收相关基因;HMP合成酶基因thiC上游存在的焦磷酸硫胺素核糖开关(TPP-riboswitch)可根据环境中硫胺素浓度调控thiC基因的转录水平。菌株DK1622及其硫胺素酶Ⅰ敲除突变株CL1003中分别插入thiC基因,构建突变菌株CL1006和CL1007,发现CL1006在无硫胺素培养基中需要额外添加硫胺素或HMP才能恢复生长,但相比于硫胺素处理组,HMP处理组菌落直径显著增加了9.0%;CL1007只能在添加HMP平板中生长,单独添加完整的硫胺素并不能使其恢复生长,但当硫胺素酶CcThi1和硫胺素共同添加时,CL1007的生长得到恢复。结果表明,黏细菌不直接利用外源硫胺素,但可通过硫胺素酶Ⅰ将其分解成嘧啶前体被利用。

黏细菌Myxococcus sp.BS对烟稻轮作土壤真菌多样性和群落组装过程的调控

[目的]探究黏细菌Myxococcus sp.BS对烟稻轮作土壤真菌多样性和群落组装过程的调控,为烟稻轮作模式下通过施用黏细菌进行生防提供理论指导。[方法]以未处理(CK)、施用黏细菌菌剂(BS)和施用黏细菌+有机肥(BF)3个处理的烟稻轮作土壤为研究对象,采用高通量测序技术对烟稻轮作土壤真菌的群落多样性、组成、组装过程进行分析。[结果]添加黏细菌后,Chao1指数降低,Shannon指数升高。BS和BF群落相似度较高,CK与BS、BF群落相似度较低。添加黏细菌后,在门水平上,被孢霉门(Mortierellomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota)的相对丰度降低;在属水平上,绿核菌属(Ustilaginoidea)和枝孢霉属(Cladosporium)的相对丰度增加,链格孢属(Alternaria)、腐质霉属(Humicola)和被孢霉属(Mortierella)的相对丰度逐渐降低。通过LEfSe分析可以得到不同处理间真菌丰度有显著差异的物种,即生物标记物种(biomarker),在CK中发生显著变化的真菌差异物种有7个,BS有5个,而BF有8个。3种土壤真菌群落组装过程均以随机性过程为主导,其中扩散限制贡献最大,且随机性过程贡献量在添加黏细菌后增加。[结论]向烟稻轮作土壤加入黏细菌后,改变土壤真菌群落组成和组装过程,并且使导致烟草赤星病和水稻褐变病的植物病原菌链格孢属(Alternaria)的相对丰度明显降低;与单独施用菌剂相比,以黏细菌配施有机肥效果更佳。

农药污染微生物降解研究及应用进展

农药污染与人们的日常生活息息相关,一直是科学家关注的环境污染热点问题。微生物因其种类丰富、分布广泛、适应性强和代谢途径多样的特点显现出自身在农药污染治理方面的优势。本文总结了近10年来,南京农业大学农业部农业环境微生物重点开放实验室在农药残留微生物降解方面取得的进展,从降解性微生物资源的分离收集,到微生物降解代谢途径分析、降解过程中的关键基因或基因簇的克隆,及在微生物遗传操作方法 SEFA PCR(self-formed adaptor PCR)、基因工程菌的构建等方面进行了详细论述,旨在为降解性微生物在环境修复、生物转化等方面的应用提供理论和实践依据。

对硝基苯酚降解菌P3的分离、降解特性及基因工程菌的构建

分离到一株假单胞菌 (Pseudomonassp .)P3 ,该菌能够以对硝基苯酚为唯一碳源和氮源进行生长。在有外加氮源的条件下 ,P3降解对硝基苯酚并在培养液中积累亚硝酸根。P3有比较广泛的底物适应性 ,对多种芳香族化合物都有降解能力。不同金属离子对P3降解对硝基苯酚有不同的作用。葡萄糖的存在对P3降解对硝基苯酚无明显促进作用 ,而微量酵母粉可以大大促进P3对硝基苯酚的降解。以P3为受体菌 ,通过接合转移的手段将甲基对硫磷水解酶基因mpd克隆至P3菌中 ,获得了表达甲基对硫磷水解酶活性的基因工程菌PM ,PM能够以甲基对硫磷为唯一碳源进行生长。

高产水稻土细菌多样性的培养法与非培养法比较研究

利用细菌的通用引物扩增江西余江县高产水稻土红壤细菌总DNA和平板培养细菌混合总DNA的16S rDNA基因片段,在此基础上分别建立两种16S rDNA文库(文库a和文库b)。从两个文库中各随机挑选100个克隆,扩增出阳性克隆中的插入片段后选用HhaⅠ和RsaⅠ两种四碱基酶进行ARDRA(amplified rDNA restriction analysis)分析。统计比较分析发现,文库a的Shannon-Wienner指数、Simpson指数、丰富度、均一度分别为4.432、0.987、18.885和0.973,均高于文库b中相应的多样性参数(分别为2.271、0.758、5.736和0.501),即平板培养方法所展现的细菌群落结构多样性低于土壤中原始的多样性。结果表明,传统培养方法存在着很大的局限性,必须结合新的分子生物学技术手段才能更全面完善地认识土壤微生物群落结构多样性,以期充分利用其中丰富的微生物资源。

甲基一六O五降解菌J5的分离及其降解性状研究

从农药厂污水处理系统中分离到 1株降解甲基一六O五 (O ,O-二甲基 -O- 对硝基苯基 -硫代磷酸酯 ,简称MP)的芽胞杆菌 ,初步鉴定为蜡状芽胞杆菌 (Bacilluscereus)J5。J5能够高效降解MP ,但它不能利用MP作为唯一碳源生长 ,其代谢方式可能为共代谢。在有葡萄糖作为碳源的条件下 ,J5可以高效转化MP ,其转化效率可达 95 %以上。用薄层层析。

生物表面活性剂产生菌的分离培养及其产物特性研究

从加油站受石油污染的土壤中分离到1株高效产生物表面活性剂的菌株,经鉴定为气生单孢菌(Aeromonas sp.)。并对其发酵液表面活性剂性能及稳定性进行分析,最佳条件下发酵液的表面张力可由70.2 mN/m 降至28.9 mN/m,对温度、pH、矿化度有较好的稳定性,维持85 %以上油水乳化液稳定时间达到350 h。对其发酵条件进行了优化,确定表面活性剂产生最适C源为2 %甘油,以硝酸盐和铵盐作为N源对表面活性剂产生无影响。对其产生物表面活性剂进行提纯,经TLC分析初步确定该表面活性剂为糖脂类化合物。

生物表面活性剂生物合成的研究进展

生物表面活性剂是由微生物产生的具有高表面活性的生物分子,相对于化学合成的表面活性剂,生物表面活性剂对生态系统的毒性较低,且可生物降解。因此,其在工业生产上有潜在的广泛应用价值,人们关于其合成方面的研究逐年增多。但是,由于其是次生代谢产物,传统方法主要是进行高效菌株的筛选,以及研究不同发酵条件对其产量的影响。近年来,由于基因工程技术的广泛应用,分子生物学、遗传学和酶学等方面的方法被人们运用于生物表面活性剂合成过程的研究,人们了解了催化生物表面活性剂合成的各种关键酶、调控基因的操纵元结构、合成中底物变化的过程等,从而对其生物合成的过程有了更进一步了解。

根际微生物组组装与植物健康

土壤微生物拥有高度多样化的群落结构,其通过与植物发生复杂的相互作用影响植物健康,也被称为植物的第二基因组。最近研究表明植物能通过改变根际分泌物的组成影响根际微生物群落的组装,反之,根际微生物群落组成的改变能够通过影响植物营养吸收和抵御生物及非生物胁迫的能力影响植物健康。除此之外,农艺管理也是影响土壤微生物群落组装方式的重要因素。但到目前为止,根际微生物与宿主植物及土壤微生物之间互作机制的研究尚不清楚。本文将从农艺管理和宿主植物对微生物群落组装的影响及根际微生物组对植物健康的影响进行总结,为增加作物产量提供机会。

两株联合降解甲基一六○五菌的分离及其特性研究

从农药厂污泥中分离得到一个降解甲基一六○五的混合菌群，该菌群由两种菌 Ｍ６ 和 Ｐ３ 组成，初步鉴定均为假单胞菌属（ ｐｓｅｕｄｍｏｎａｓ ．ｓｐ） ． Ｍ６ 菌具有一硫代磷酸酯键水解酶，能够催化甲基一六○五水解为对硝基酚， Ｐ３ 具有对硝基酚降解能力． Ｍ６ 和 Ｐ３ 各自均不能彻底矿化甲基一六○五． Ｍ６ 与 Ｐ３ 混和可以彻底降解甲基一六○五．质粒消除实验表明， Ｓ Ｄ Ｓ、吖啶橙（ Ｏ Ａ） 、丝裂霉素及几种消除剂混和处理均不能使 Ｍ６ 和 Ｐ３ 丧失一六○五水解和对硝基酚降解能力，质粒检测发现在 Ｍ６ 中检测到质粒条带，而 Ｐ３

化学农药的微生物降解及其机制

微生物因其种类繁多且代谢多样性在农药降解中表现出独特的优势，可以有效地的用于化学农药的降解。通过研究微生物降解农药的途径及机制，可以丰富对微生物生理生化及遗传的了解。本文综述了近年来化学农药微生物降解方面的有关进展。

土壤微生物总DNA的提取和纯化

本文建立了从土壤中提取总DNA的方法 ,并通过改进使适合于对革兰氏阳性菌的提取。用 9种性质不同的土壤进行验证 ,均提取到了DNA ,每克干土的DNA提取量从 3 30 μg～1 3 41 μg,通过透析袋回收进行纯化 ,纯化回收率达到 65 34% ,纯化后的土壤DNA可以直接扩增出 1 6SrDNA。 9种土壤的提取率从 60 5 1 %～ 93 45 % ,可以从每g干土添加

含盐工业废水生化处理耐盐污泥驯化及其机制

通过比较在高盐和低盐条件下活性污泥驯化过程,研究了含盐工业废水生化处理耐盐污泥驯化的可行性、特点及其生物学过程.结果表明以盐份作为选择压力可以驯化出具有高降解活性的耐盐污泥,在NaCl浓度为45 000mg/L,容积负荷为1.6kgCODCr/(m3d)时,其CODCr去除率可达到96.6%.对耐盐污泥的驯化过程中的微生物优势生理群变化分析显示,随着进水盐浓度的增加,耐盐苯乙酸降解微生物生理群数量在15d时间内从109cfu/(gVSS)上升到1011cfu/(gVSS),成为污泥中的优势生理群.

纤维素分解菌群的分离和筛选

滤纸平板法结合摇床培养筛选到２个纤维素分解能力较强的混合菌Ｍ１和Ｍ２。在以纤维素为碳源的培养液中，２８℃振荡培养４ｄ，滤纸纤维素失重率分别达５７．５３％和５４．９２％，未经处理的稻草秆纤维素失重率为３８．８２％和３６．２１％。膨化稻草比稻草秆易分解，纤维素降解率可达６８．８３％和６０．０２％。经初步鉴定，Ｍ１由木霉Ｆ１和芽孢杆菌Ｂａ组成，Ｍ２由木霉Ｆ２和芽孢杆菌Ｂａ组成。实验结果表明，由真菌、细菌组成的混合菌分解纤维素的能力明显强于其中任何一个单一菌株。

太湖地区典型菜地土壤微生物16S rDNA的PCR-RFLP分析

土壤微生物多样性是土壤生态功能的基础,但长期以来缺乏对高强度土地利用条件下的土壤微生物多样性的认识。作者采用间接法提取了江苏省太湖地区典型菜地土壤微生物的总DNA,以细菌的通用引物27F和1492R扩增16SrDNA片段,将扩增产物与T-载体酶连,转化大肠杆菌,建立土壤微生物16SrDNA克隆文库。PCR扩增基因文库中插入的16SrDNA外源片段,用两种限制性内切酶HhaI和RsaI分别酶切,获得该土壤173个克隆的酶切指纹图谱。结果表明,HhaI和RsaI联合酶切产生了63个基因分型,文库的覆盖度达76.30%,单一酶切产生的基因分型少,但文库的覆盖度高;克隆文库中存在两种优势类群,分别占总克隆的16%和12%。16SrDNA测序结果表明,太湖地区菜地土壤细菌在分类方面主要属于-和-变形杆菌亚门。以上结果为进一步研究太湖地区菜地土壤微生物生态功能提供了基础资料。

拟除虫菊酯类农药残留降解菌的筛选及其生理特性研究

从活性污泥的富集培养物中分离得到可降解几种拟除虫菊酯农药的菌株qw5,初步鉴定qw5为地衣芽孢杆菌 (Bacilliuslicheniformis)。菌株qw5在通气、pH7～ 8、温度 3 0℃左右的环境条件下生长较好。培养 5天 ,菌株qw5对氰戊菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯的降解率分别为 5 3 .8%、41 .2 %和 61 .7%。经质谱分析 ,菌株qw5降解氰戊菊酯产生中间代谢产物 3 -苯氧基苯甲醛。qw5对小白鼠无致病力 ,对几种常用的抗生素敏感。盆钵和小区试验表明 ,菌株qw5对青菜中残留的拟除虫菊酯有明显去除效果。

免耕水稻土壤中细菌多样性及其空间分布的研究

采用基因指纹图谱ARDRA分析和RFLP分析，对免耕水稻土壤中的细菌多样性及其在0—5、5-10、10-15cm土层的空间分布进行了研究。结果表明：在不同层的水稻土壤环境中，细菌种类非常丰富，但由于其多样性受土壤水分或土壤层次等多种因子的影响，在不同层土壤环境中其多样性存在差异。表层土壤环境中细菌种类最丰富，多样性最高，且基因型中无明显的优势类群。10-15cm土层的细菌种类相比之下最少，且基因型中有相对的优势类群。不同层的土壤环境间细菌群落的相似性较低，表层土壤的细菌克隆文库与5-10cm的文库的Jaccard指数是20．65％，与10—15cm的文库的Jaccard指数仅为8．31％。5—10cm的文库与10—15cm的文库的Jaccard指数为38．75％。表明细菌群落结构以及土壤空间隔离的复杂性。

一株高效解钾菌的筛选、鉴定及发酵条件的优化

为了寻求钾肥替代技术,从江西红壤中筛选到一株解钾效率为27.62%的高效解钾菌株G4,结合菌落形态特征、生理生化特性、16S rDNA序列分析,初步鉴定为类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.);通过单因素试验与正交试验对G4的发酵条件进行优化,结果表明G4的最佳发酵条件为:麦芽糖1%(w/v)、蛋白胨0.2%(w/v)、磷酸氢二钾0.05%(w/v)、培养温度25℃、初始pH7.5、装液量80 ml/250 ml(250 ml三角瓶装液量为80 ml)、培养时间48 h、接种量7%。G4有较强的解钾能力,有望用于微生物肥料的开发。

红球菌CDT3降解氯氰菊酯的特性及途径

以一株降解氯氰菊酯的红球菌(Rhodococcussp.)CDT3为材料,研究了CDT3降解氯氰菊酯的最适条件(温度、pH值、接种量、培养时间、添加营养物).结果表明,在温度30℃,pH8.0时,CDT3对氯氰菊酯的降解率最高,添加少量葡萄糖、蛋白胨、酵母汁均能促进它对氯氰菊酯的降解.研究了CDT3降解氯氰菊酯的代谢途径,通过GC-MS分析,证实氯氰菊酯被CDT3降解后的产物是3-苯氧基苯甲酸(3-PBA)和二氯菊酸(DCVA),推测氯氰菊酯是由CDT3产生的羧酸酯酶降解的,作为验证,提取了CDT3的粗酶液,并且通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)检测了羧酸酯酶.

细菌对环境污染物的趋化性及其在生物修复中的作用

细菌对有机化合物的降解能力是一种利用碳源和能源的优势,这种能力可以用来设计安全、有效和无二次污染的污染物的生物修复系统。趋化性是细菌适应外界化学环境变化而作出的行为反应,是一种寻找碳源和能源的优势。细菌的趋化性能够增强细菌在自然环境中的降解污染物的效果,细菌的趋化性与降解性之间的关系研究已经成为热点。介绍了细菌的趋化性的基本概念和趋化信号转导的机制,重点讨论了细菌对环境污染化合物的趋化性,从基因水平揭示了趋化性与降解性之间的紧密联系,认为趋化性可以有效地促进降解性细菌对污染物的生物修复作用。