基于高通量测序技术分析菌草酒发酵过程中的真菌群落变化

【目的】菌草酒是采用菌草为原料酿造的白酒,了解菌草酒不同发酵时期的真菌群落演变规律和优势真菌群落,为建立菌草酒微生物信息数据库、探究菌草酒的发酵机理、提升菌草酒的品质提供理论基础和科学依据。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对菌草酒酿造过程中不同发酵时期的酒醅样本进行测序分析,揭示菌草酒发酵过程中真菌群落的分布和演替规律。【结果】在菌草酒发酵过程中,真菌群落的分布在不同发酵时期不断调整和平衡,共注释到8个门、22个纲、50个目、110个科、243个属。在门水平上分析,优势真菌门包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota),平均相对丰度分别为92.32%、4.88%和1.34%,其中子囊菌门是整个发酵过程中的核心优势菌门。在属水平上分析,优势真菌属包括未分类属、酵母属(Saccharomyces)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、木耳属(Auricularia)、被孢霉属(Mortierella)和镰刀菌属(Fusarium),平均相对丰度分别为45.53%、35.11%、2.72%、2.06%、1.60%、1.25%和1.00%,其中未分类属和酵母属在发酵过程中发挥重要作用。主成分分析(Principal component analysis,PCA)结果显示,发酵前和发酵后样本真菌群落的遗传距离均较远。【结论】菌草酒酿造过程不同发酵时期的酒醅中真菌群落的组成和多样性存在较大差异,而发酵前和发酵后的群落结构差异最为显著。

基于高通量测序技术解析菌草酒发酵过程中细菌菌群变化

以11个不同发酵时期的菌草酒酒醅样品为研究对象,通过高通量测序技术初步解析菌草酒发酵过程中细菌菌群结构的变化。结果表明,菌草酒发酵过程中细菌菌群在不断调整和平衡,共注释到14个门、32个纲、62个目、89个科、117个属。优势细菌门(平均相对丰度>1%)有3个,分别为厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)。优势细菌属有7个,其中未知菌属(unidentified)和魏斯氏菌属(Weissella)为发酵前期的绝对优势细菌属。片球菌属(Pediococcus)、乳酸菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、泛生菌属(Pantoea)和芽孢杆菌(Bacillus)为发酵中后期的主要优势细菌属。主成分分析(PCA)结果表明,发酵0 d和2 d的样品较为接近,发酵0.5 d、1 d、3 d和5 d的样品较为接近,发酵7~21 d的样品距离较为接近,发酵30 d的样品与其他样本距离较远,说明不同发酵时期菌草酒酒醅样品的细菌菌群相似程度具有阶段性,且与发酵时间有关。

菌草酒酿造工艺优化及其品质分析

以巨菌草(Cenchrus fungigraminus Z.X.Lin&D.M.Lin&S.R.Lan sp.nov.)和柠檬香茅(Cymbopogon citratus Stapf)为主要原料,研制一种安全的菌草酒.应用固态发酵技术,在单因素试验的基础上,利用响应面试验设计对菌草酒的酿造工艺进行优化,同时对菌草酒品质进行分析,结果表明:菌草酒发酵的最佳酿造工艺为初始糖度24°Brix、发酵温度29℃、酒曲接种量0.45 g·L^(-1);在此工艺条件下得到的菌草酒感官评分为91分,与预测值差距较小.对成品菌草酒中的微生物安全性、理化和卫生指标,以及黄曲霉毒素含量进行检测,结果表明:菌落总数<10 cuf·mL^(-1),大肠菌群为0.01 MPN·mL^(-1),沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和志贺氏菌均未检出;酒精度为52%vol,总酸含量为1.90 g·L^(-1),总酯含量为2.31 g·L^(-1),甲醇含量为0.04 g·L^(-1),铅未检出;黄曲霉毒素含量远低于12.5 ng·mL^(-1).检测结果均符合国家发酵酒标准.

超声波法提取番石榴果胶的工艺研究

[目的]采用超声波法提取番石榴果实中的果胶,探讨提取工艺条件。[方法]测定了提取液pH值、超声功率、超声时间、料液比、提取温度对果胶得率的影响,进行了单因素试验和正交试验。[结果]在提取液pH值为2.0、超声功率为70%、超声时间为30 min、料液比为1∶30、提取温度为50℃条件下,效果最佳,果胶得率达19.5%。[结论]采用超声波辅助法提取番石榴果胶工艺是可行的,超声波破壁可降低提取温度,提高果胶得率及安全性。

巨菌草根内生固氮菌Klebsiella variicola的分离、鉴定及培养条件的优化

采用Ashby和Nfb无氮培养基从巨菌草成熟期根部分离得到1株具有高效固氮性能的内生固氮菌GN02,其在分离的菌落中所占比例最高,且酶活性较高.经16S rDNA序列鉴定,该菌株与克雷伯氏菌属各菌株同源性关系可达99%,结合其形态、生理生化特征,初步鉴定为变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola).在含氮源的KP培养基中菌株GN02的生长情况明显优于无氮源的Ashby培养基.菌株GN02在KP培养基中的最优培养条件为:温度37.1℃,pH 5.6,蔗糖25.6 g·L^(-1),在此条件下其D_(600 nm)能达到1.48,比优化前提高了22.31%.响应面优化所得到的培养条件重复性好,准确、可靠.

利用几种生物原料提取SOD的比较研究

研究利用不同生物原料提取SOD(超氧化物歧化酶)的差异,采用有机溶剂处理,分离提取红酵母、啤酒酵母、香菇、平菇和毛霉菌体中的SOD,并以邻苯三酚自氧化法测定它们的活性。结果表明,利用啤酒厂的废酵母提取SOD,不仅成本很低,而且酶活力高,可作为SOD工业化生产的最佳原料。

香蕉果实采后成熟过程中苹果酸脱氢酶(MDH)及苹果酸含量的变化

以巴西香蕉果实为材料,研究果实采后正常成熟过程中乙烯释放速率,苹果酸脱氢酶(MDH)活性,苹果酸、淀粉以及可溶性总糖含量的变化。结果表明:香蕉果实采后成熟过程中乙烯释放速率在采后10d开始增加,到采后14d达到高峰;MDH酶活性在采后10d迅速增强,到采后16d达到峰值;苹果酸含量在果实成熟早期上升,晚期下降,可溶性总糖含量逐渐增加,而淀粉含量持续下降。推测MDH通过改变香蕉品质而参与果实成熟。

氮磷肥配施对高寒区垂穗披碱草饲草产量及营养品质的影响

为探究高寒区垂穗披碱草(Elymus nutans)饲草产量和营养品质对氮磷肥配施的响应,在果洛高寒区以建植第3年的垂穗披碱草人工草地为研究对象,设置不同氮磷肥配比处理(氮肥3个水平N:75,125,175 kg·hm^(-2),磷肥4个水平P_(2)O_(5):90,135,180,225 kg·hm^(-2)),研究氮磷肥配施对高寒区垂穗披碱草饲草产量和营养品质的影响,旨在确定果洛高寒区刈割型垂穗披碱草人工草地的合理施肥量。结果表明:氮磷肥配施显著提高了垂穗披碱草的干草产量,2茬饲草干草产量与不施肥处理相比平均增幅分别为74.10%和58.56%;氮磷肥配施处理能够改善垂穗披碱草营养品质,2茬饲草粗蛋白含量与不施肥处理相比平均增幅分别为103.99%和49.91%,并且降低了第二茬饲草的中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)和粗纤维(Crude fiber,CF)含量。综合分析得出,施175 kg·hm^(-2)N肥同时配施135 kg·hm^(-2)P肥处理下垂穗披碱草生产性能和营养品质最佳,配施180 kg·hm^(-2)P肥处理次之。因此,建议在果洛高寒区,每两年施N肥175 kg·hm^(-2)配施P肥135~180 kg·hm^(-2)进行刈割型垂穗披碱草人工草地的施肥管理。

氮对巨菌草内生固氮菌Klebsiella variicola GN02 nifH基因表达的影响

采用DNA电泳、qRT-PCR及Western blot技术分析了在无氮和含氮培养条件下,巨菌草内生固氮菌Klebsiella variicola GN02菌株nifH基因序列长度、基因与蛋白表达量的差异.结果表明,GN02菌株在无氮及含氮条件下均有nifH基因表达,其克隆得到的nifH基因与同属禾本科的甘蔗的nifH基因亲缘关系较近;无氮培养条件下nifH基因和蛋白表达量明显高于含氮条件下的表达量.表明无氮条件能诱导GN02菌株nifH基因表达量的增加,而氮源抑制nifH基因的表达.

西瓜不定芽分化中同工酶变化研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)结合同工酶染色的方法对华玲西瓜不定芽分化过程中过氧化物酶(POD)同工酶,酯酶(EST)同工酶进行分析,结果表明:在不定芽分化过程中,POD同工酶变化较大,第20 d的酶含量达到峰值,总体上分化后期比前期出现的酶带多且含量大,酶活力高;酯酶同工酶变化不大,酶带数后期比前期较多,但酶带的含量后期比前期少。

八个芥菜品种的过氧化物同工酶分析

以‘宁波白叶天菜’等8个品种的栽培芥菜为材料,研究了利用过氧化物酶(POD)同工酶酶带进行分类的可能性。结果表明:8个芥菜品种均具有R f0.64和0.94的酶带,但它们的酶谱差别比较明显,可据此进行分类。

空间环境对蒙农杂种冰草生物学特性的影响

利用"实践八号"卫星搭载蒙农杂种冰草种子干种子作为处理,未搭载种子作为对照。观察其种子不同贮藏时期的发芽特性,以及其幼苗生长、生理及细胞学指标的测定。结果表明,处理种子活力随着贮藏时间延长而降低;空间环境对叶片数、分蘖数没有影响,但对株高和叶片长有显著的影响;空间环境对植株的叶绿素和可溶性糖含量、有丝分裂指数没有影响。

基于表型性状和SSR标记的山西省青狗尾草资源遗传多样性分析

利用表型性状和SSR标记对山西省41份青狗尾草资源进行遗传多样性分析。在表型水平,通过分析每份资源的株型、穗型、叶型等14个表型性状指标的测定结果,发现山西青狗尾草资源具有较为丰富的表型多样性,其中叶片绿色的深浅即叶绿素含量遗传多样性指数最高,为2.76,其余性状遗传多样性指数也大多保持在2.0左右;大多数青狗尾草的穗型为纺锤形,籽粒颜色和形状分别是青色和纺锤形。通过表型聚类可将山西青狗尾草资源划分为3个类群:第1类主要表现为株高、穗数等整体指标居中;第2类主要表现为植株小,穗数少,单株干重低等;第3类主要表现为植株高大,穗数多,穗重等。聚类分析发现表型多样性与山西特定生态地理区划有一定相关性。在分子水平,利用20对SSR引物共检测到102个等位变异,平均每个位点5个,基因多样性与PIC的平均值分别为0.66和0.61。虽然聚类分析、群体结构分析和主成分分析均将41份青狗尾草资源分为了3类,但3种方法对狗尾草资源的划分结果并不完全一致,且划分出的3个类群与山西的生态地理区划也不完全一致,表明不同表型和遗传背景的青狗尾草资源在山西混合分布,区域之间没有明显界限。