不同稻虾模式对硫酸盐还原菌群落结构及多样性的影响

硫酸盐还原菌(SRB)作为一种土壤中普遍存在的微生物,在生物地球化学循环中发挥关键作用。本研究以常规水稻单作模式为对照(CK),无环沟式稻虾(水稻和克氏原螯虾)共作模式(RS_(0))、有环沟式稻虾轮作模式(RS_(1))与有环沟式稻虾共作模式(RS_(2))为研究对象,采用16S rDNA高通量测序技术,探究不同稻虾模式对土壤硫酸盐还原菌(SRB)群落结构及多样性的影响。结果表明:与CK相比,3种稻虾模式均显著降低了水稻成熟期土壤氧化还原电位(Eh)和硫化物、硫酸盐、全硫含量,提高了pH和有机质、速效钾、碱解氮含量,其中RS_(0)提升效果最为显著;3种稻虾模式SRB群落结构存在差异:RS1、RS2和RS0处理的δ-变形菌纲相对丰度比CK分别下降46.00%、63.61%和51.94%,而α-变形菌纲则分别提高402.52%、441.01%和584.17%。3种稻虾模式硫酸盐还原菌Observed_species指数、Shannon指数和Simpson指数与CK相比均显著提高,但不同稻虾模式间丰富度及多样性没有显著差异。RDA分析表明,速效钾、Eh、有机质、有效磷、碱解氮、硫酸盐、硫化物、全硫和pH是影响稻田土壤SRB群落结构的影响因子,其中全硫和硫化物是主要因子。综上,稻虾模式能维持或者提高稻田土壤养分状况和SRB群落丰富度及多样性,改善稻田土壤SRB群落结构,结果可为稻虾种养土壤生态健康及稻田综合种养土壤微生物研究提供参考和支撑。

纤维素分解菌的分离筛选及其对秸秆的分解特性

从秸秆还田土壤中分离纯化出1株高效纤维素分解菌JJU-A,经形态观察和ITS分子序列分析,鉴定该菌为白耙齿菌(Irpex lacteus)。将JJU-A接种至玉米秸秆培养30、60、90 d后测定秸秆化学组成及官能团变化。结果表明,JJU-A菌对玉米秸秆中纤维素、半纤维素及可溶性糖的分解利用率远高于木质素,其中,纤维素、半纤维素和可溶性糖的降解率分别达53.60%、58.89%和76.03%,而木质素的降解率仅为28.61%。采用傅里叶红外光谱法(FTIR)分析秸秆中主要化学官能团的变化。由光谱数据分析可知,随着降解的进行,秸秆样品在1 046、1 245、1 335、1 603、2 900和3 383 cm^(-1)吸收峰信号强度明显降低,秸秆中C=C、C=O、—CH3、—CH的含量逐渐降低,暗示纤维素、半纤维素、糖类及脂肪族化合物被大量分解。以上结果说明,白耙齿菌JJU-A可以有效提高秸秆的降解效率,加快秸秆资源化利用。

一株嗜酸异养菌的分离鉴定及其重金属耐受性研究

从污水处理厂活性污泥中分离纯化得到一株嗜酸异养菌JJU-2。经形态观察、生理生化特征和26S rDNA序列分析,鉴定该菌为胶红酵母菌(Rhodotorulamucilaginosa)。通过单因素实验获得JJU-2菌株最适生长pH为5,但可以耐受pH为1的极酸性环境最适生长温度为25℃最高耐受温度为40℃;当培养至4 h,JJU-2菌株进入对数生长期培养至16 h进入平稳期。对JJU-2菌株进行重金属耐受性研究,发现该菌株对Cd^(2+)、Cr^(3+)、Cu^(2+)、Ni^(2+)和Pb^(2+)离子的最大耐受浓度分别为1.5、10、5、2、20 mmol/L。JJU-2菌株与氧化硫硫杆菌JJU-1联合作用去除污泥中的重金属(Cu、Ni、Cd和Cr)效率分别为84%、96%、100%和71%。JJU-2菌株在生物淋滤去除污泥重金属的应用中具有很好的前景,也为研究极端环境中微生物的重金属耐受机制提供了材料。

基因芯片技术在生物研究中的应用进展

基因芯片是生物科学领域的一项高新技术,在基因组测序、基因表达、发现新基因、基因芯片绘制图谱及病原检测等方面得到了广泛应用。本研究介绍了基因芯片技术在生物研究中的研究进展,并对未来研究方向进行展望。

三种啤酒酵母菌种发酵性能的比较

采用三种不同酵母菌种,对其进行了发酵性能比较。测定了热死灭温度、凝聚性、死亡率、双乙酰还原能力、发酵速度、高级醇与酯及发酵终了理化性质等方面的综合指标。结果显示菌种JB的综合性能最佳,具有应用于啤酒生产的潜能。

污泥中嗜酸酵母菌的分离鉴定及其重金属耐受性研究

从污水处理厂的活性污泥中分离纯化出一株嗜酸异养菌,命名为JJU-2,并对其进行了形态观察、生理生化特性测试及26SrDNA的D1/D2区序列分析,鉴定该菌株为假丝酵母菌(Candida palmioleophila)。进一步对JJU-2菌株的生长特性和重金属耐受性进行研究。结果表明:该菌株最适生长pH为3~6,且能适应pH<3的极端酸性环境,最适生长温度为25℃,最高耐受温度为40℃,当培养至3h,JJU-2菌株进入对数生长期,培养至18h进入稳定期。Cr^(3+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)对JJU-2菌株的最低抑菌摩尔浓度分别为20、2.0、40mmol/L。

环介导等温基因扩增技术在林木病害检测中的应用展望

森林病害主要是由病毒、细菌、真菌和寄生性生物引起的,其中真菌所致病害种类最多,约占森林病害的80%以上。环介导等温基因扩增(LAMP)技术是一种快速高效的DNA扩增方法,具有简单、快捷、特异性强、准确性高等特点,笔者论述了LAMP技术的原理及其在病毒、细菌、真菌和寄生性生物等方面的应用及研究。该技术广泛应用于食品、临床、环境、农业、工业和畜牧业等领域。环介导等温扩增技术为快速分子检测提供了一条新的途径,在林木病害检测领域将会有广阔的应用前景。

啤酒酵母菌种改良方法

啤酒酵母对啤酒的品质、风味具有很大的影响。优良的啤酒酵母是生产优质啤酒的关键因素。从分离纯化、物理诱变育种、化学诱变育种、杂交与融合育种和基因工程育种等方面对啤酒酵母选育的方法及研究进展进行了综合阐述。

松材线虫Bxpel2基因的克隆及RNA干扰载体构建

[目的]为了构建松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)果胶酶Bxpel2基因干扰载体。[方法]通过Trizol法提取松材线虫总RNA,反转录合成c DNA,设计带T7启动子的果胶酶Bxpel2基因引物,以c DNA为模板扩增出果胶酶Bxpel2基因片段,连接到RNA干扰载体,再以干扰载体为模板,PCR扩增出目的片段后进行测序鉴定,合成果胶酶Bxpel2基因双链RNA(dsRNA),采用RT-PCR检测松材线虫Bxpel2基因干扰后的表达情况。[结果]表明:1)提取的松材线虫总RNA完整性好,无降解;2)成功克隆出松材线虫果胶酶Bxpel2基因片段(790 bp)并将其连接至p MD19-T载体;3)以RNA干扰载体为模板合成dsRNA,浓度分别为1.313 mg·m L-1和1.152 mg·m L-1;4)RT-PCR结果显示,松材线虫经过dsRNA干扰后,Bxpel2基因表达基本受到抑制。[结论]成功构建松材线虫果胶酶Bxpel2基因干扰载体,为进一步研究Bxpel2基因在松材线虫致病过程中的作用和功能奠定了良好的基础。

酵母与硫杆菌联合淋滤去除污泥重金属研究

为了进一步优化城市污泥生物淋滤条件,该研究将耐酸性胶红酵母JJU-3和氧化硫硫杆菌JJU-1按不同比例接种至污泥中,探讨了嗜酸异养菌与氧化硫硫杆菌自养菌联合作用去除污泥中重金属的效果。结果发现:在淋滤过程中,当JJU-1接种量大于15%、JJU-3接种量小于5%时,pH值明显下降,7 d后达到最低值1.68;当JJU-1接种量为15%、JJU-3接种量为5%时,氧化还原电位ORP值直线上升,在第7天达到最大值422 m V,此时Cu、Cd、Ni和Zn的去除率均达到最高值,分别为87.00%、87.50%、88.18%和91.63%;而Cr和Mn的去除率在JJU-1接种量为20%、JJU-3接种量为0%时达到最高值,分别为91.43%、89.31%。结果表明,耐酸性胶红酵母JJU-3和氧化硫硫杆菌JJU-1联合作用能有效去除污泥中重金属,不同接种比例条件下重金属的去除效率不同。氧化硫硫杆菌JJU-1接种量以15%、JJU-3接种量为5%为宜,此时污泥大部分重金属表现出较好的滤出效果。

松树抗松材线虫病机制研究进展

松材线虫病(Pine wilt disease)是由松材线虫Bursaphelenchus xylophilus引起的一种世界性森林病害。本文对松树感染松材线虫病后的组织病理学变化、生理生化响应、松树抗松材线虫分子生物学研究和抗病反应对松材线虫定殖影响等进行了总结和分析。

松材线虫果胶酶基因Bxpel1的克隆及其生物信息学分析

以松材线虫Bursaphelenchus xylophilus转录本为模板,通过RT-PCR技术克隆果胶酶Bxpel1基因。结果表明,松材线虫果胶酶Bxpel1基因序列全长为795bp,GC含量为50.44%,编码252个氨基酸。通过Blast比对克隆的Bxpel1基因与已知序列(Gen-Bank ID:AB232908.1)的同源性达到98%。系统进化分析表明,Bxpel1基因编码产物的氨基酸序列与拟松材线虫Bursaphelenchus mucronatus,燕麦真滑刃线虫Aphelenchus avenae的Bxpel1蛋白序列具有高度同源性。Bxpel1基因编码的产物的0～25序列有可能是跨膜结构域,而其他序列均位于膜外,其二级结构主要是以无规则卷曲和β-折叠为主,信号肽的剪切位点位于第17至第18位氨基酸之间,主要在细胞外发挥生物学作用。Bxpel1基因的克隆及其生物信息学分析对进一步研究Bxpel1基因在松材线虫致病过程中的功能具有重要意义。

纤维素降解菌JJU-A生化性质研究

文章从秸秆还田土壤中筛选出一株纤维素降解菌JJU-A,采用PDA培养基分离纯化菌株,并通过单因素试验法确定培养时间、温度、pH值以及碳源浓度对JJU-A生长状况的影响。结果表明:纤维素降解菌JJU-A的生长期大约为6d,最适生长温度为25℃,最适pH值为5,最适碳源浓度为10.0g/L。文章分离筛选出高效纤维素降解菌JJU-A并研究其生化性质,以期更大程度地加速秸秆中纤维素的降解,为有效分解利用秸秆等纤维素废弃物提供优势菌源。

鄱阳湖北部湖区沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,在世界生态格局中具有重要的地位。随着2009年鄱阳湖生态经济区建设上升为国家战略后,环湖地区工业化和城镇化快速发展,鄱阳湖湖区生态环境保护的压力日渐加大。沉积物重金属含量是湖泊环境评价的一个重要指标,分析沉积物重金属含量和空间分布特征,对于了解湖泊污染状况、生态环境演变过程具有重要的意义。根据2015年丰水期和枯水期鄱阳湖北部湖区和入江水道的表层沉积物调查资料,分析了沉积物中Cd、Zn、Cu、Cr、Ni、Pb、As、Hg等重金属在调查水域的分布特征,揭示了重金属分布的影响因素,并采用Hakanson重金属元素潜在生态风险指数评价了沉积物中重金属个体风险危害程度和综合风险危害程度。研究发现:(1)鄱阳湖沉积物中8种重金属,除Ni外,其余7种重金属均值含量都高于背景值,尤其是Cu、Zn和Pb的枯水期均值分别是背景值的8.68、4.67、9.28倍;(2)丰水期鄱阳湖北部湖区沉积物中Cd、Cr、Ni含量整体上高于枯水期,枯水期沉积物中Cu、Zn、Pb、As含量高于丰水期;(3)从棠荫水文站向北至湖口水文站,沉积物中Pb、As在丰水期和枯水期均呈减少趋势,Cu、Cr在丰水期和枯水期均呈增加趋势,其他重金属则在丰水期和枯水期呈现不同的变化趋势;(4)重金属个体潜在危害程度顺序为:Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Zn>Cr,综合潜在生态风险指数RI均值为528.4,属于极强潜在生态危害。

嗜酸性氧化硫硫杆菌的分离鉴定及其产酸特性

嗜酸性氧化硫硫杆菌是生物淋滤技术去除污泥中重金属的主要菌种,其生物氧化产酸反应是生物淋滤的关键步骤.为筛选、培育出高效的嗜酸性氧化硫硫杆菌.通过研究氧化硫硫杆菌的产酸特性,找出提高其产酸效果的方法,筛选、培育出高效的嗜酸性氧化硫硫杆菌.本研究从某污水处理厂活性污泥中分离、纯化得到一株高效氧化单质硫的菌株JJU-1,通过菌株和菌落形态观察、生理生化试验、16S rDNA 序列分析和同源性比较等分析方法,鉴定该菌株为嗜酸性氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidan）,并从初始pH 值、硫粉投加量、单质硫粒度、吐温60 浓度等4 个方面对JJU-1 菌株的产酸特性进行了研究.实验结果表明：培养液初始pH 值对后期产酸性能影响较小,当培养到第7 天时,各培养液的pH 值基本处于同-水平,但初始pH 值小于1 时,菌株的生长受到抑制;硫粉投加量越大,菌株产酸效率越高,当培养到第8 天时,不同硫粉投加量的培养液pH 值最大差值达到0.54;菌株产酸速率随单质硫粒度的减小而增大,粒径小于180 μm 的硫粉比大于180 μm 的硫粉产酸速率快;吐温60 的投加对氧化硫硫杆菌产酸有-定的影响,当吐温60 的浓度为0.4-1.6 g·L^-1 时,对氧化硫硫杆菌产酸有-定的促进作用,但当吐温60 的浓度大于2.0 g·L^-1 时,培养8 d 后氧化硫硫杆菌的生长受到一定的抑制;微滤膜实验表明JJU-1 菌株与单质硫表面的直接接触是发生产酸反应的先决条件.在最佳生长条件（初始pH=2.5-3.5、θ=28~32 ℃）下,JJU-1 菌株培养5 d 后,培养液pH 值从3.5 降到1.5 左右,由此可见,该菌株具有良好的氧化单质硫产酸性能,在污泥生物淋滤技术中具有-定的应用前景.

世界松材线虫病发生概况及防治措施

松材线虫病是一种毁灭性的松树病害,传播蔓延迅速,寄主植物分布广,导致树木快速死亡,对发生区的松林生态系统可造成巨大的破坏并造成严重经济损失,成为各国高度重视的植物检疫对象。目前,该病致病机理存在争议,在防控研究方面进展较为缓慢。笔者对美国、加拿大、墨西哥、日本、韩国、葡萄牙、西班牙和中国松材线虫病的发生历史、现况及防治措施等进行了综述,希望对我国松材线虫病防治和检疫工作有所指导和参考。

污泥重金属生物淋滤技术研究进展

污泥的稳定化处理、安全处置和资源化利用已成为城市污水处理领域亟需重点解决的问题。生物淋滤技术可以有效地去除污泥中的重金属、改善污泥脱水性能、消除病原菌、控制污泥恶臭,是一种具有广泛应用前景的污泥处理处置技术,对污泥的安全处置和资源化利用具有重要意义。从生物淋滤的作用机理、影响因素、反应器及工艺流程等方面对污泥重金属生物淋滤技术进行了详细介绍,并对目前污泥生物淋滤技术研究和应用上存在的问题和发展方向进行了探讨。

1株产α-糖苷酶抑制剂的稀有放线菌分离与鉴定

从土壤中得到1株稀有放线菌,经过分析表明,该菌株为游动放线菌,并且具有产α-糖苷酶抑制剂——阿卡波糖的能力。实验结果同时表明,对样品进行风干并用CaCO3处理,同时在培养基中添加重铬酸钾等筛选方法,可以大大提高稀有放线菌的筛出率。

普通院校实行本科生导师制存在的问题及对策

本科生导师制对于培养高质量人才有着显著的成效,是指导学生的一种有效方式。当前,我国实行本科生导师制存在导师资源稀缺、导师工作职责不明确和导师教研任务重等诸多问题。因此,制定相关可行的规章制度,解决目前存在的问题,是本科生导师制顺利实施推广的关键要素。

SPE-HPLC法同时测定水中3种典型PPCPs

建立并优化了SPE-HPLC同时测定对乙酰氨基酚(PCT)、碘普罗胺((IOP)和阿莫西林(AMX)3种典型PPCPs的检测方法。当流动相为甲醇和水,检测波长230 nm、柱温30℃、采用连续梯度洗脱程序时,3种目标物质均获得良好的分离,并呈现出良好的线性关系(RSD>0.998),检出限(LOD)为10.2~247.3μg/L,样品平均加标回收率为94.97%~102.45%,R^2为0.238%~0.756%。以HLB为固相萃取小柱、上样流速3 mL/min、洗脱液甲醇8 mL时,3种PPCPs可实现80.45%~89.70%的回收率。应用此方法对九江学院污水处理厂的出水进行测定,检出IOP和AMX浓度分别为0.400μg/L和19.866μg/L。