假单胞菌DLL-1在土壤生物修复中的作用

土壤中人工接种假单胞菌(Pseudomonas sp.) DLL-1菌株能有效去除甲基对硫磷(M-1605)残留,在接种量为108/g干土,M-1605浓度为50mg/kg干土时,接种土壤中M-1605的残留期约为2d,从而减少了植物对农药的吸收,而对照土壤中M-1605的残留期为12d左右.DLL-1在土壤中的作用随着时间的延长而逐渐减小.自然土壤中M-1605的降解过程中,DLL-1的作用是主要的,而化学降解及土著微生物的作用是次要的.人工接种的效果与接种量有关,当接种量减少为105/g干土时,人工接种对土壤中M-1605降解的促进作用不明显.对菌剂类型的研究表明,直接接种液体菌剂的效果最好,DLL-1用泥炭吸附或用海藻酸钙包埋,其效果不如液体菌剂.

甲基对硫磷降解菌DLL-1的发光酶基因标记及在土壤中的变化

采用三亲接合法成功地将携带有发光酶基因的pTR1 0 2转入了甲基对硫磷降解菌Pseudomonassp .DLL -1菌株中。获得的接合子在液体培养、固体培养过程中以及在土壤中其标记质粒非常稳定。标记质粒并没有给受体细胞的生长、降解甲基对硫磷的能力带来严重的影响。因此 ,将标记菌株DLL -1-B用于土壤生态研究是可行的。在土壤中 ,DLL -1 -B的数量在接种后最初 2天下降幅度较小 ,随后下降速度较快 ,但当下降到 1 0 3～ 1 0 4 g- 1时趋于稳定。DLL -1 -B在水中下降速度更快 ,存活时间更短。DLL -1 -B在旱地土壤中的移动性较差 ,大多存在于 0～ 1 0cm土壤中。在水田中 ,DLL -1 -B的移动性较好 ,2周后 ,2 0～ 3 0cm土壤中测得DLL -1 -B为 2× 1 0 2 g- 1。

氯苯、对硝基酚对土壤生物活性的影响

本文通过对土壤呼吸强度、各微生物生理群的数量以及土壤酶活性的测定，研究了氯苯、对硝基酚对土壤生物活性的影响。实验表明氯苯、对硝基酚对土壤生物活性的影响是复杂的。氯苯在200mg／kg以下对土壤呼吸强度，细菌、放线菌及真菌的数量都有一定的刺激作用；而对氨化细菌、硝化细菌以及反硝化细菌则表现出抑制作用：对脲酶、脱氢酶也具有刺激作用，对庶糖酶则具有轻微的抑制作用；对硝基酚对上述几种酶的活性及各微生物类群大多表现出抑制作用。

一株降解苯酚的酵母菌的分离与特性

从炼油厂消化污泥中分离到一株酵母菌(Saccharomyces sp.)。该菌能在以苯酚为唯一碳源的培养基上生长。菌落较小,表面不光滑四周呈树枝状,生长的温度范围为25～35℃,生长的pH范围为6—9。在以苯酚为唯一碳源时,能生长的最高酚浓度为1850ppm,蛋白胨、酵母粉能促进酵母菌的生长和降解,且能使酵母菌的耐酚浓度提高到2400ppm。葡萄糖能促进酵母菌的生长。但抑制苯酚的降解。此酵母菌还能利用苯甲酸钠、间苯二酚和油酸。

嗜热酶的结构特征与热稳定性

相对于嗜温酶,嗜热酶作为生物催化剂有许多优势而受到人们的广泛重视。嗜热酶的热稳定性机制历来是生物化学家们研究的重点。本文综述了嗜热酶的结构特征及其与热稳定性的关系。相对于嗜温酶,嗜热酶的结构比较僵硬,折叠紧密,α-螺旋更长,构象张力低,大多数为多聚体。了解嗜热酶的结构特征与热稳定性的关系,对于采用酶工程改造嗜温酶从而提高其热稳定性具有重要的指导意义。

有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及土壤微生物区系的影响

[目的]本文旨在研究不同有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及其构成因素、土壤微生物区系的影响,为找到合适的施肥措施来提高作物产量,培育高产土壤微生物区系提供理论依据。[方法]以江苏省金坛市的长期肥料试验点为研究对象,设置6个施肥处理:不施肥(CK),常规氮、磷、钾化肥(NPK),3 000 kg·hm^(-2)猪粪有机肥替代30%常规化肥施用量(NPKM1),6 000 kg·hm^(-2)猪粪有机肥替代50%常规化肥施用量(NPKM2),1 800 kg·hm^(-2)猪粪有机无机复合肥替代50%常规化肥施用量(NPKMOI1),3 600 kg·hm^(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量(NPKMOI2)。测定水稻、小麦的有效穗数、每穗粒数、千粒质量、理论产量和实际产量;并利用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法和高通量测序测定土壤微生物生物量及微生物群落结构。[结果]与NPK处理相比,猪粪有机肥(NPKM1、NPKM2)和猪粪有机无机复合肥(NPKMOI1、NPKMOI2)替代部分化肥对水稻和小麦的产量构成因素、理论产量和实际产量无显著降低,且均能提高土壤微生物生物量碳、氮。NPKMOI1和NPKMOI2处理能够增加土壤细菌丰富度、多样性和均匀度指数,显著改变土壤细菌区系,且这种改变随着化肥替代量的增加而变大。[结论]3 600 kg·hm^(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量处理能够提高作物产量,是一种具有培育高产土壤微生物区系潜力的施肥措施。

香蕉枯萎病致病菌筛选及致病菌浓度对香蕉枯萎病的影响

【目的】通过筛选和鉴定香蕉枯萎病的致病菌株,之后接种不同浓度的病原菌孢子悬液,研究香蕉植株的发病程度,以期为香蕉枯萎病的田间诊断提供科学的理论依据。【方法】采用室内筛选和盆栽试验相结合的方法。【结果】从香蕉枯萎病病株的假茎基部分离筛选纯化获得了一株致病的尖孢镰刀菌菌株。盆栽回接该菌株35d后,有90%香蕉植株发病,香蕉死亡率高达70%,经鉴定确认该菌株为香蕉枯萎病致病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,FOC);本试验条件下,致病菌株的孢子悬液浓度为103CFU/g土时是香蕉枯萎病发病的临界浓度,当致病菌株的孢子悬液浓度不超过105CFU/g土时,香蕉枯萎病的发病指数随着病原菌孢子悬液浓度的加大而增加,当致病菌株的孢子悬液浓度超过105CFU/g土时,香蕉枯萎病的发病指数不再显著变化;香蕉根际土壤和土体土壤中的尖孢镰刀菌数量受致病菌株孢子悬液不同浓度的影响较大,接种病原菌孢子悬液不同浓度处理的根际土壤的尖孢镰刀菌数量是土体土壤尖孢镰刀菌数量的1.15—2.06倍,显著高于土体土壤尖孢镰刀菌数量。【结论】香蕉植株枯萎病是否发生与土壤本身的尖孢镰刀菌数量有关,发病程度高低决定于根际土壤中的尖孢镰刀菌数量,以上结果可为香蕉枯萎病的诊断提供科学的理论依据。

微生物有机肥结合土壤改良剂防治烟草青枯病

盆栽试验设置了五个处理:对照(T1)、施用普通有机肥(T2)、施用SQY-7号微生物有机肥(T3)、石灰处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥(T4)、石灰和碳铵处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥(T5),用DGGE和平板计数法研究了根际土壤微生物群落的多样性,旨在探讨微生物有机肥及微生物有机肥结合土壤改良剂对烟草青枯病的防治效果和对烟草根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明:连作土壤中,施用普通有机肥(T2)不仅不能防治烟草青枯病,还提高了烟草青枯病的病情指数,而施用微生物有机肥处理(T3、T4和T5)对烟草青枯病的防治效果达66.7%～87.9%;施用微生物有机肥可显著改变根际微生物区系结构:T2处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理略有增加,真菌数量则较T1处理增加了1.1倍;T3和T4处理的根际土壤细菌分别较T1处理增加了3.5倍和6.1倍,同时,放线菌数量分别增加了3.7倍和3.5倍,而真菌数量分别下降了66.2%和70.1%;T5处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理分别增加了13.6倍和5.1倍,真菌数量下降了75.0%;各处理的细菌群落多样性均较T1处理增加。初步研究表明,连作病害土壤用石灰和碳铵预处理后再施用SQY-7号微生物有机肥能有效防控烟草青枯病和减缓连作生物障碍,其作用机制主要通过改变微生物区系和降低病原菌数量实现。

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。

黄瓜枯萎病拮抗菌的筛选鉴定及其生物防效

从生长健康的黄瓜根际土壤中分离筛选得到1株对黄瓜枯萎病病原菌——尖孢镰刀菌黄瓜专化型具有较强拮抗作用的细菌菌株B,根据其生理生化特性及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定其为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。菌株B含有fenB、bam和ituA、ituB、ituC、ituD基因,它们分别是Fengycin、Bacillomycin和Iturin生物合成的相关基因。菌株B还对棉花黄萎病、甜瓜枯萎病、辣椒疫病等病原菌也有较强的拮抗作用。盆栽试验表明:拮抗菌B与有机肥发酵制成的微生物有机肥(BIO)对黄瓜枯萎病有显著的防治作用,发病率降低了66.7%,病情指数下降了67%,防治效果达到80.7%;而单纯使用有机肥(OF)发病率不仅不能降低,而且还有所上升。施用BIO能促进根际细菌及放线菌数量,抑制真菌及尖孢镰刀菌数量。施用BIO显著提高黄瓜植株的生物量及其体内SOD、POD及CAT等酶的活性。结论:微生物有机肥能有效防治黄瓜枯萎病病害,促进植株生长。

棉花黄萎病拮抗菌的筛选及其生物防治效果

筛选到2株拮抗菌ZJ6和ZJ1并对其进行了鉴定,研究了其在盆钵试验中防治棉花黄萎病的效果,通过PCR的方法扩增了其含有的抗生素合成基因。结果如下：1）根据生理生化特性和16S rDNA序列分析,菌株ZJ6和ZJ1均鉴定为Bacillus subtilis。2）拮抗菌ZJ6和ZJ1与复合有机肥（氨基酸肥料∶猪粪堆肥=1∶1）混合施用（ANT-ZJ6,ANT-ZJ1）以及由ZJ6和ZJ1与复合有机肥二次发酵后制成的生物有机肥（BOF-ZJ6,BOF-ZJ1）对棉花黄萎病均有显著的防治作用,发病率降低39.8%~68.1%,病情指数降低56.3%~82.4%。其中ANT-ZJ6和BOF-ZJ6的防治效果达80%左右。与ANT相比,BOF的防治效果更好,特别是BOF-ZJ1比ANT-ZJ1的防治效果提高了20.8%。3）施用拮抗菌能显著改变根际土的微生物种群结构,施用BOF-ZJ6和BOF-ZJ1后,细菌数量分别增加了7.1和8.5倍,放线菌数量分别增加了11.7和32.6倍,而真菌数量分别下降了53.0%和68.2%,病原菌数量分别下降了98.6%和98.5%。4）ZJ6含有bamf、enBf、enD、ituA、ituB、ituC和ituD基因,它们分别是Bac illomyc in、Fengy-c in和Iturin生物合成的相关基因;ZJ1含有fenB、fenD、sboA和QK基因,它们分别是Fengyc in和Subtilisin生物合成的相关基因。总之,施用含有拮抗菌ZJ6和ZJ1的生物有机肥能有效防治棉花黄萎病。

烟草黑胫病拮抗菌的筛选及其生物效应

烟草黑胫病是烟草生产中危害最严重的土传病害之一,生物防治具有抗病和环保的作用,获得高效拮抗菌株是进行生物防治研究的基础。本研究采用平板对峙法,在烟草黑胫病发生严重的田块中选取健康烟株,从其根际土壤中分离筛选到12株对烟草黑胫病病原菌Phytophthora parasitica var.nicotianae具有拮抗效果的菌株,抑菌率59.4%～71.1%。选择抑菌率最高的C-5菌株进行试验。经鉴定C-5菌株为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。抗菌谱试验结果表明:C-5菌株不仅对黑胫病病原菌有较强的拮抗作用,同时对甜瓜?黄瓜枯萎病病原菌和辣椒疫病病原菌也具有拮抗作用。苗期盆栽试验结果表明:利用C-5菌株发酵制备的微生物有机肥能抑制烟草黑胫病的发生,苗期防治率达80%。本文首次报道了多粘类芽胞杆菌菌株对烟草疫霉有拮抗作用。

辣椒青枯病拮抗菌的筛选及其生物防治效应

从辣椒根际土壤中分离筛选到对辣椒青枯病致病菌(Ralstonia solanacearum)具有较强拮抗效果而且生长速度快的菌株a45。根据生理生化特性和16S rDNA序列分析,将菌株a45鉴定为Bacillus subtilis。按照20%(V/W)的比例将a45菌液接种至等比例混合的猪粪堆肥和氨基酸有机肥中发酵4 d,制备微生物有机肥(BOF),其中含有a45计2.0×109个g-1土。利用a45菌悬液(LC)和BOF在温室中进行了盆栽试验,盆栽土壤中接种病原菌Ralstonia solanacearum(9.6×106个g-1土)。结果表明,土壤中施用LC(1.0×107个a45 g-1土)和BOF(5‰,W/W,即1.0×107个a45 g-1土)对辣椒青枯病的防治效率分别为69.58%和76.09%,并且对辣椒生长具有显著的促进作用。土壤中施用LC和BOF能显著降低病原菌的数量,第30天时,病原菌数量较对照分别减少20.5%和25%。拮抗菌a45的数量变化显示,随着时间的延长,根际土壤中拮抗菌含量逐渐下降,但有机肥能显著延缓a45的数量下降,a45和有机肥混合使用时,根际土壤中a45的存活量明显高于a45单独使用时的存活量。初步研究表明,a45含有ituA、ituB、ituC、ituD,Qk,bam和SboA基因,分别为Iturin、Subtilisin QK、Bacillomycin和Subtilosin A的生物合成相关基因。

一株溶磷抑病细菌的筛选及其溶磷特性

【目的】筛选一株兼具高效利用Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂等难溶性磷源和抑制土传病害功能的菌株。【方法】液体培养条件下测定所筛菌株对Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂的溶磷效果,平板对峙试验研究对土传病害的拮抗作用。【结果】通过室内平板和摇瓶试验,从江苏和安徽的5种石灰性土壤中分离、筛选获得的6株溶磷菌,均能溶解Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂。其中,菌株P1溶解Ca3(PO4)2和卵磷脂的效果最好,培养7d后水溶性磷浓度分别达到674.5和33.0μg·mL-1,其对磷矿粉的溶磷量也达132.3μg·mL-1。经过16SrDNA基因序列分析和生理生化鉴定,菌株P1为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌。对峙试验结果表明,其对辣椒疫霉、大丽轮枝菌、烟草疫霉烟草变种和立枯丝核菌都有一定的拮抗作用。【结论】菌株P1不仅对Ca3(PO4)2、磷矿粉和卵磷脂有较好的溶解效果,对一些土传病害病原菌也有抑制作用。

产生物表面活性剂的石油降解菌Acinetobacter BHSN的研究

从石油污染土壤中分离筛选获得1株产生物表面活性剂的石油降解菌株BHSN。经形态观察、生理生化试验、16S rDNA序列分析等将其鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)。研究表明,BHSN菌株能降解石油中C13～C32正构烷烃。BHSN菌株生长和产生物表面活性剂的最适温度为25～30℃,最适pH为5.0～8.5。LB培养基中添加终质量浓度为10g.L-1葡萄糖能促进菌体的生长,但不利于表面活性剂的合成;添加蔗糖、乳糖、麦芽糖和木糖对菌体的生长和表面活性剂的合成均有促进作用,其中麦芽糖的促进作用最强。初步研究表明,BHSN菌株产的生物表面活性剂为脂肽类;BHSN发酵液的表面张力由初始68.3mN.m-1降低到28.6mN.m-1。

有机磷农药降解菌的紫外诱变育种

有机磷农药降解菌地衣芽孢杆菌（ Ｂａｃｉｌｌｕｓｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ） 经紫外线诱变后，筛选出突变菌株Ｐ１２ ．在θ＝３０℃，溶解氧ρ（Ｏ２） ＝２ ．５ ｍｇ Ｌ－１ 的培养条件下，３ ｄ 内对甲胺磷的降解率为８０ ．１％ ，比出发菌株提高了将近１０％的降解率．农药斜面连续传代１０ 次，降解活力保持稳定．

有机磷农药广谱活性降解菌的分离及其生理特性研究

从污泥中分离筛选到１株以共代谢方式可广谱降解有机磷农药的芽孢杆菌，初步鉴定为地衣芽孢杆菌（Ｂ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）。该菌对农药甲胺磷、敌敌畏、对硫磷的最高耐受浓度分别为：３５００，５００，３００ｍｇ／Ｌ。在３０°Ｃ，１００ｒ／ｍｉｎ培养条件下，７２ｈ内对５００ｍｇ／Ｌ甲胺磷、２００ｍｇ／Ｌ敌敌畏、１００ｍｇ／Ｌ对硫磷的降解率分别为７５．８％，５０．３％和２５．４％。降解酶（或酶系）可诱导产生，外加易利用的碳源影响其降解活性。

近地层臭氧浓度升高对麦田土壤氨氧化与反硝化细菌活性的影响

利用臭氧FACE(free-air O3concentration enrichment,开放式空气臭氧浓度增高)试验平台,研究近地层臭氧浓度(臭氧摩尔分数平均为70 nmol.mol-1)升高对小麦不同生育期植株氮吸收量,土壤w(全氮)、w(矿质氮)、脲酶活性、氨氧化细菌数量、反硝化细菌数量以及小麦成熟期土壤硝化与反硝化作用强度的影响。结果表明,与对照(臭氧摩尔分数平均为45 nmol.mol-1)相比,臭氧浓度升高条件下小麦不同生育期氮吸收量总体趋于升高,土壤w(全氮)、w(铵态氮)和w(硝态氮)总体趋于下降,在小麦成熟期土壤w(全氮)和w(铵态氮)分别比对照下降9%和71%(P<0.05),而w(硝态氮)比对照下降36%;臭氧浓度升高使小麦不同生育期土壤脲酶活性总体趋于增强,在拔节期、抽穗期和灌浆期均显著高于对照(P<0.05);随着小麦的生长,臭氧熏蒸土壤氨氧化细菌和反硝化细菌数量也趋于升高,在小麦成熟期均显著高于对照(P<0.05)。在小麦成熟期,尽管臭氧熏蒸土壤单个氨氧化细菌的硝化活性比对照下降57%,但土壤整体硝化强度却比对照提高123%;臭氧熏蒸土壤反硝化作用强度与对照相比无明显差异,但单个反硝化细菌的反硝化活性却比对照降低96%,达显著水平(P<0.05)。认为臭氧浓度升高促进了小麦对土壤氮素的吸收,导致土壤氮素库存量降低,进而加快了土壤中氮素的转化,表现为脲酶活性升高,氨氧化细菌和反硝化细菌数量增加,但它们的代谢活性反而下降。

微生物降解蔬菜残留农药研究

从富集培养物中筛选到以甲胺磷为唯一碳源生长的菌株ＮＭＪ５和以乐果为唯一碳源生长的菌株ＮＭＬ３，经鉴定分别为芽孢杆菌属（Ｂａｃｉｌｕｓｓｐ．）和假单胞菌属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ．）．它们利用甲胺磷、乐果生长的最适条件及在无机盐培养基中农药最大耐受浓度分别为ｐＨ７．５，ｔ＝３５℃，ρ＝１０００ｍｇ／Ｌ和ｐＨ７．５，ｔ＝３０℃，ρ＝２０００ｍｇ／Ｌ．在无碳基础培养基内单菌株培养８ｄ，５２４ｍｇ／Ｌ的甲胺磷好气降解４２．５％，厌气降解３５．９％，２５０ｍｇ／Ｌ的乐果好气降解５０．２％，厌气降解１６．４％．小区试验表明，ＮＭＪ５、ＮＭＬ３的菌液制剂对普通白菜的变种南农矮脚黄（Ｂｒａｓｉｃａｃａｍｐｅｓｔｒｉｓｓｐ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓＬ．ｖａｒ．ｃｏｍｍｕｎｉｓＴｓｅｎｅｔＬｅｅ）中残留的甲胺磷、乐果有明显的去除作用．

功夫菊酯降解菌GF-3的筛选鉴定及其降解特性研究

菊酯类农药广泛用于农业害虫的防治,但对生态环境与食品的污染也是十分严重的,微生物降解菊酯类农药是消除其污染的主要途径。从农药厂废水排放口附近的活性污泥中分离到一株能利用功夫菊酯为惟一碳源生长的细菌,命名为GF-3。根据其生理生化特征和16SrDNA序列相似性分析,将该菌株鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。采用室内培养与液相色谱测定方法,研究了GF-3对功夫菊酯的降解特性。结果表明,GF-3能有效地降解浓度为50～600mg·L-1的功夫菊酯,在24h内对100mg·L-1功夫菊酯的降解率达到98.4%。降解功夫菊酯的适宜温度为30℃左右,适宜pH为7～10。酶的定域试验表明,降解功夫菊酯的酶属于胞外酶。GF-3除了降解功夫菊酯外,还能降解甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯等。GF-3中有2个质粒,但质粒消除试验表明降解功夫菊酯的基因不在质粒上,而是在其染色体DNA上。