七株耐重金属菌株的促生特性研究

随着矿产资源的不断开采与选冶,我国面临着耕地面积减少和重金属危害人体健康两大难题,因此,重金属污染土壤修复的问题亟需解决.植物修复技术因其生态友好且成本较低而受到众多学者广泛研究.但迫于高浓度重金属产生的毒性压力,植物很难在高浓度重金属污染土壤中正常生长,因而其修复效率也很低,而耐重金属的促生菌株能够很好地弥补此缺陷.为此探究了实验室前期筛选保存的7株耐重金属菌株对植物的促生特性,包括解无机磷、固氮、产吲哚-3-乙酸(IAA)及产铁载体能力.研究结果表明,7株耐重金属菌株均有解无机磷及产IAA的能力,溶磷量为1.47~2.0 mg·L-1,其中菌株HM-12的溶磷活性最高,HD/CD为2.13.IAA产量为35.18~161.15 mg·L-1,其中菌株W-STS-8的IAA分泌量最大.此外,C1-Z、HM-12和LSM3具有固氮能力,而具有产铁载体能力的菌株只有W-STS-8.此研究成果为后续构建促生菌群及其联合植物修复重金属污染土壤提供菌种资源.

我国利用微生物处理城市污水的新进展

城市污水主要依靠微生物法进行处理,近年来我国对城市污水处理中微生物的研究取得了新进展。本文介绍了有关反硝化除磷微生物、复合菌制剂、光合微生物、耐冷菌、微生物絮凝剂等的研究进展,并介绍了几种污水处理中引用的分子生物学手段,对城市污水处理现存的问题和今后的发展进行了探讨。

80 MeV/u C-12离子诱变选育PHB高产菌株

用80MeV/u12C6+离子对一株积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的芽孢杆菌(BacillusP-9)进行诱变选育,最终获得PHB高产株菌G15,其PHB产量达2.93g/L,与出发菌株相比较,PHB积累量提高了1.5倍。研究结果表明,本试验辐照最佳剂量为15Gy。重离子辐照诱变育种效果显著,具有广阔的发展应用前景。

尼罗蓝在筛选PHB高产菌株中的应用研究

建立一种简便、高效、可靠的初筛方法是PHB高产菌株筛选的关键。以芽孢杆菌(BacillusP-9)为试验材料,对各种PHB产生菌筛选方法进行了比较,最终确定尼罗蓝染色法为一种最佳方法。并且对试验程序进行了优化,确定尼罗蓝染液的最佳浓度为0.225mg/L,菌株的最佳染色时间为培养后96h。进一步证实了尼罗蓝染色法为一种值得推广的PHB产生菌初筛方法。

青海湖蓝藻的分离与鉴定

采用微吸管法和平板法分离获得10株青海湖微藻,其中5株单细胞微藻依照形态特征初步鉴定为蓝藻。在分离纯化阶段采用间歇灭菌湖水配制培养基,分离条件为:温度15℃,光强3000Lx,光暗周期比为12h:12h。分离纯化的蓝藻对光强、温度、pH均有较强的适应性,最终确定AB培养基为培养蓝藻的最适培养基,最佳培养条件为:光照强度为自然光,培养温度为20℃。

PHB高产菌株选育中初筛方法的比较研究

对目前常用的三种筛选PHB高产菌株的方法进行了比较研究,包括操作过程、筛选效率及灵敏度,评价了每种方法的优缺点及可行性,以期为获得一种快速高效的PHB高产菌株检测、筛选方法提供理论依据。

我国PHB高产菌株诱变研究的新进展

对产聚β-羟基丁酸酯(PHB)的微生物菌种、PHB高产菌株的诱变和筛选方法及基因工程技术在PHB合成中的应用研究成果进行了综述,总结了目前诱变选育聚β-羟基丁酸酯高产菌株研究中存在的问题,并对PHB高产菌株诱变筛选的研究前景和方向进行了展望,以期为进一步研究和利用PHB提供理论依据。

纤维素酶在燃料乙醇工业中的应用研究进展

现代社会面临着严重的能源危机,发展燃料乙醇作为化石燃料的替代品已经成为国际上的共识。归纳了燃料乙醇生产原料选择方面的关键问题,总结了微生物直接转化、同步糖化发酵、糖化发酵二段法以及固定化细胞发酵等生物转化方式的主要研究进展,在此基础上对我国利用纤维质原料生产乙醇的研究前景进行了展望,旨在为开展同类工作提供理论依据。

一氧化氮对增强UV-B胁迫下螺旋藻抗氧化酶活性的影响

为了探讨一氧化氮对增强的UV-B胁迫下螺旋藻生理代谢的影响,通过测定细胞内蛋白质含量及抗氧化酶活性的变化证实了0.5mmol/L的一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对增强UV-B胁迫下的螺旋藻(Spirulina platensis 794)细胞内蛋白质代谢及抗氧化系统产生明显影响.实验结果显示,NO能够显著诱导增强的UV-B胁迫下螺旋藻细胞内蛋白质含量的增加,促进正常生长条件下螺旋藻细胞内抗氧化酶活性的提高.说明NO对增强UV-B胁迫下的螺旋藻794细胞有保护作用,可以减轻UV-B胁迫对螺旋藻细胞引起的氧化损伤,这为进一步探讨NO信号及其与其他信号分子之间相互作用、相互关联来调节细胞的生理生化过程,以减缓UV-B胁迫下的氧化损伤机理提供了科学依据.

祁连山不同海拔低温原油降解菌群的分布特性研究

以祁连山南麓中端野牛沟土壤为研究对象,研究了不同海拔下低温原油降解细菌群落的分布特征.结果显示：研究区域具有原油利用潜力的低温降解菌数量为0.3×10^5～1.4×10^5CFU·g^-1,随海拔的升高,菌群明显减少;同时通过16S r RNA基因序列分析共发现4个门、7个属、25种细菌,其中假单胞菌属（Pseudomonas）和节杆菌属（Arthrobacter）是优势属,并且位于海拔3 597 m处的菌株原油利用潜力均较高,而变形菌门的不动杆菌属（Acinetobacter）利用原油生长的潜力最高.

一株耐低温原油降解菌的分离鉴定及降解特性

从青藏高原祁连山地区的土壤中分离筛选出一株高效耐低温原油降解菌YF28-1(8),其降解率为(57.90±3.86)%,经形态观察、生理生化及16S rRNA同源性分析进行初步鉴定,确定该菌株为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)。通过气相色谱—质谱联用法(GC-MS)、紫外分光光度法和重量法对原油降解菌降解性能进行研究。结果表明,降解菌YF28-1(8)对原油中的烷烃组分均有不同程度的降解,但对直链烷烃具有较强的生物降解作用。该菌株的最适降解条件为:初始p H 7.5、温度30℃、接种量800μL,培养8 d后生长量及降解率达到最大值,吐温80的添加只略微提高了菌株降解率。

一株聚β-羟基丁酸(PHB)产生菌的分离纯化及鉴定

本研究从土样中分离纯化出一株PHB高产菌株P-9,通过对其进行形态学和生理生化反应特征研究,初步鉴定为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。进一步研究P-9菌的生长规律,发现P-9菌生长的延迟期为0-24 h,24 h后进入对数生长期,同时积累PHB,84 h时细胞进入稳定生长期,108 h时PHB产量达到最大,达1.25 g/L。

一株耐铁细菌的筛选与培养及其重金属耐受性研究

采用选择性培养基培养的方法,自张掖市临泽县平川镇铁尾矿矿区土壤样品中,分离纯化获得一株对金属铁具有较高耐受性的细菌,命名F1,由形态学特征和16S rRNA序列鉴定其为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae);菌株培养条件研究表明,接种量1%、培养温度30℃、pH值7.0、NaCl浓度0.5%、摇床转速150 r/min为最适培养条件.重金属耐受性实验显示,该菌株可在浓度分别为1000 mg/L Fe^3+、800 mg/L Pb^2+、150 mg/L Cd^2+、900 mg/L Cu^2+、1100 mg/L Zn^2+的环境中生长,也可在上述五种重金属离子同时存在的环境中生长.Enterobacter cloacae F1表现出了良好的重金属耐受性,具备对重金属污染环境进行生物修复的潜能.

青藏高原土壤中一株原油降解菌的作用机制探究

分别采用原油和丙酮酸作为碳源培养Pedobacter steynii DX4细胞,采用Illumina高通量测序技术对两种碳源条件下细胞的转录组进行测序,测序数据拼接组装后共得到7 693个Unigene,其中有5 017个Unigene获得CDS注释。对Unigene进行筛选共获得1 195个差异表达基因,约占Unigene总数的15. 5%,对差异表达基因进行功能分析发现,在原油为碳源的生长条件下,DX4细胞中Luciferase-like monooxygenase基因和卤代烷脱氢酶基因表达水平显著提高,这两个基因可能在DX4细胞中催化烷烃末端氧化反应。KEGG分析显示,以原油为碳源的DX4细胞中的脂肪酸降解途径中发现了8个UPDEGs、苯酸盐降解途径中发现了10个UPDEGs,揭示了细胞对原油中烷烃和芳香烃类物质的降解通路。此外,关于信号处理、物质转运、胞外多糖合成以及细胞趋向运动代谢途径的基因表达水平上调,表明DX4细胞可能依赖细胞趋向运动和合成生物表面活性物质来辅助原油降解。

我国植物内生菌研究进展

基于近年来我国植物内生菌研究成果,综述了我国植物内生菌的研究与开发进展,主要包括内生菌的分类方法、多样性、分布、生物学作用,以及内生菌资源的开发与应用等,并展望了我国内生菌资源的开发和利用前景,以便为进一步研究和利用植物内生菌资源提供理论依据。

重离子诱变技术选育碱性蛋白酶高产菌株

从采集的土壤样品中分离筛选出一株碱性蛋白酶产生菌G-41,经16S rRNA分子鉴定为芽孢杆菌属菌株。该菌株在发酵培养基中能产生较高产量的胞外碱性蛋白酶(1.7×104U/mL)。以G-41为出发菌株,对其进行重离子辐照诱变处理,获得突变株G-41-68,将该突变株再次经重离子诱变,从大量突变株中筛选出碱性蛋白酶高产菌株15Gy-54,其酶活力达到6.22×104U/mL。与出发菌株相比较,突变株G-41-68和15Gy-54的酶活力分别提高了1.58倍和2.65倍。对突变株15Gy-54的发酵条件进行了优化研究,结果表明,该菌株的碱性蛋白酶活力得到进一步提高,达到7.18×104U/mL,其最适发酵条件为:培养基(g/100mL)为胰蛋白胨1、酵母膏0.5、乳糖5、Na2HPO4·12H2O0.4、KH2PO40.03、Na2CO30.1、MgSO40.0481(4×10-3mol/L)、pH8.0,培养温度41℃,振荡培养时间42-48h。实验结果表明,重离子辐照诱变技术是一种非常有效的微生物诱变育种新技术。

螺旋藻对增强UV-B胁迫的响应及其应用研究

2005年立项，2008年完成。本项目共培养研究生3名，发表学术论文20篇，其中SCI论文12篇，国家核心期刊论文6篇。于2008年11月22日通过了由甘肃省相关管理部门组织的成果鉴定，荣获2009年度甘肃省科技进步二等奖和甘肃省环境科学技术一等奖。

一株产嗜铁素耐镉菌的分离及其对黑麦草种子萌发的作用

【背景】产嗜铁素细菌(Siderophore-ProducingBacteria,SPB)是一类耐重金属性能较好的促生微生物,将其应用于土壤重金属污染修复方面的研究已成为该领域的研究热点。【目标】为重金属镉污染土壤修复提供种质资源,并探究产嗜铁素细菌对Cd2+胁迫下黑麦草种子萌发的影响。【方法】采用微生物分离纯化技术,从甘肃省临泽县宏鑫矿业尾矿区采集土壤样品,分离筛选出一株能够产嗜铁素且耐镉胁迫的菌株,采用16SrRNA基因序列鉴定该菌株,并测定其嗜铁素螯合基团结构类型及生长和产嗜铁素曲线,对菌株嗜铁素分离纯化后测定其荧光强度并进行紫外光谱扫描,最后探究嗜铁素及其产生菌对Cd2+胁迫下黑麦草种子萌发的影响。【结果】经鉴定该菌为假单胞菌属(Pseudomonassp.W-STS-8),能产生一种黄绿色嗜铁素——脓菌素(Pyoverdine),该嗜铁素同时具有异羟肟酸型和儿茶酚型2种螯合结构;其嗜铁素产量在菌株生长稳定期的后期达到最大值(68%),而且嗜铁素产量与菌株生物量呈正相关。嗜铁素经分离纯化后,在紫外灯(254 nm)下可见荧光,在400 nm处具有紫外光谱特征吸收峰。该菌及其嗜铁素对Cd2+胁迫下黑麦草种子萌发实验结果表明,与对照相比,经W-STS-8菌悬液和嗜铁素处理后黑麦草种子发芽率显著上升,分别提高了73.14%和150.92%。【结论】对该菌株的深入研究,可为重金属镉污染土壤的微生物-植物联合修复的生态修复工程提供种质资源和科学基础。