降解水稻秸秆细菌-真菌复合菌系的构建与评价

为筛选构建高效降解水稻秸秆的细菌-真菌复合菌系,通过分离筛选、纯化鉴定具备降解水稻秸秆能力的细菌和真菌,选择出降解效率较高的细菌和真菌各两株用于复配。通过全组合将4株菌复配成多样性为1~4的15种复合菌系,采用水稻秸秆降解试验评估复合菌系的降解效果和3种纤维素降解酶的活性,利用线性拟合和多元回归解析复合菌系产酶活力与其降解秸秆能力之间的关系。从腐解的水稻秸秆中筛选获得降解细菌和真菌各4株,其中以细菌分离株雷氏普罗威登斯菌BB18、球形赖氨酸芽孢杆菌JB7和真菌分离株草酸青霉ZA、烟曲霉ZL的秸秆降解能力和产滤纸酶活力较高。将该4株降解效果较高的菌株进行全组合复配,发现复合菌系对水稻秸秆的降解率以及产滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶的活性均随菌株多样性的增加而显著提高,且以4株菌株组合的复合菌系BF1对水稻秸秆的降解效果最好,较单菌平均提高了1.6倍,酶活力增加了1~3倍。相关分析结果表明,复合菌系降解水稻秸秆的能力与3种酶的活力呈显著正相关,其中纤维素内切酶和木聚糖酶对复合菌系降解能力的贡献最大。细菌-真菌复合菌系的降解效果与产酶能力具有明显的多样性效应,维生素内切酶和木聚糖酶是驱动细菌-真菌复合菌系高效降解秸秆的关键因子。

降解玉米秸秆真菌复合菌系的构建及其降解效果评价

【目的】秸秆的木质纤维素含量丰富、结构复杂,在自然界中降解较慢,增加秸秆降解菌剂中菌株的多样性有利于提升还田秸秆的降解效果。探究菌株多样性水平和组成影响复合菌系秸秆降解的效果及原因,为复合菌系在秸秆降解中的应用提供理论支撑。【方法】通过富集驯化培养,从玉米秸秆还田土壤中筛选具有秸秆降解能力的真菌,从中挑选5株高效秸秆降解真菌进行基因间隔区序列(ITS)测定和物种鉴定,明确其分类地位。通过全组合构建菌株多样性为1~5的复合菌系,分别检测复合菌系的秸秆相对降解率及其滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶活性,利用方差分析和相关性分析等方法研究菌株多样性和组成对复合菌系玉米秸秆降解效果及其纤维素酶活性的影响。【结果】共筛选获得了15株具有秸秆降解能力的真菌,其中5株真菌的秸秆降解效果好、纤维素水解能力强。经ITS序列鉴定和系统发育分析,发现5株降解真菌的遗传差异较大,Z7-6、F7-5、F4-3、L1-1和J2-5分别与草酸青霉(Z7-6:Penicillium oxalicum)、烟曲霉(F7-5:Aspergillus fumigatus)、哈茨木霉(F4-3:Trichoderma harzianum)、白囊耙齿菌(L1-1:Irpex lacteus)和木贼镰刀菌(J2-5:Fusarium equiseti)的ITS序列相似度均超过99.95%。全组合复配结果表明,复合菌系的秸秆降解能力和纤维素酶活力均高于各单一菌株,且随着菌株多样性水平的增加而提高。滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶的活力越强,复合菌系对玉米秸秆的降解效果越好,而其秸秆相对降解率主要取决于滤纸酶和纤维素内切酶的活性。抽样效应分析发现,不同菌株对复合菌系的秸秆降解效果、滤纸酶和纤维素内切酶活性的影响不同。不含菌株F7-5的复合菌系降解效果显著优于含有该菌株的组合,以Z7-6(P.oxalicum)、F4-3(T.harzianum)、L1-1(I.lacteus)和J2-5(F.equiseti)组合F1的玉米秸秆降解效果最佳、酶活性最高。【结论】秸秆降解复合菌系的构建过程需要同时考虑多样性效应和抽样效应,增加降解菌的多样性有助于增强秸秆的降解效果。本研究筛选获得的复合菌系F1在玉米秸秆降解中具有潜在的应用前景。

虫草及相关真菌发酵产物对烟草黑胫病的抑制效果

为了探索真菌次生代谢产物对烟草黑胫病的抑菌活性,采用生长速率法,对来自全球的75株虫草及相关真菌菌株发酵液进行活性筛选,并对活性较强的白色生赤壳[Bionectria ochroleuca(Schwein.)Schroers&Samuels](四川)、细脚拟青霉[Paecilomyces tenuipes(Peck)Samson]、白色生赤壳[Bionectria ochroleuca(Schwein.)Schroers&Samuels](韩国)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum Schltd)4种发酵虫草液及虫草菌素进行不同浓度的室内毒力测定。结果表明:对烟草黑胫病菌菌丝生长具有抑制作用的有30株发酵液,占总筛选菌株的40.00%;4种真菌发酵液对烟草黑胫病菌具有较强的抑制作用,且随使用剂量的增大而增强;从蛹虫草液体发酵液中提取的虫草素对烟草黑胫病菌也具有明显的抑制作用,且随使用剂量的增大而增强,其有效抑制中浓度EC50=77.98μg/mL。

梓醇转化菌株筛选及其转化产物的分离鉴定

【目的】筛选对梓醇具有转化能力的真菌菌株,并对转化产物进行生物学活性测定及分离鉴定。【方法】用PDA固体培养基从地黄重茬土壤样品中分离纯化具梓醇转化能力的真菌菌株,对目标菌株进行形态学观察和分子生物学鉴定;以白菜、萝卜和芝麻种子为材料,蒸馏水为对照,测定在发酵液体积分数为25%,50%,75%和100%时,3种种子的发率和幼苗根长、苗高及鲜质量等指标,分析梓醇的真菌转化产物对植物生长发育的影响;利用薄层层析法和GC-MS法对转化产物进行分离、纯化及鉴定。【结果】从地黄重茬土壤样品中筛选出1株对梓醇转化能力强的菌株(33号菌株),经形态学和分子生物学鉴定,确定该菌为日本曲霉棘孢变种(Aspergillus japonicus Saito var.aculeatus)。该菌转化梓醇发酵液产物对白菜、萝卜种子发芽率影响不大,但发酵液体积分数为100%时芝麻种子发芽率由92%降至12%,抑制作用显著。与空白对照相比,随发酵液体积分数增加,3种作物幼苗的根长、苗高和鲜质量均受到不同程度的抑制作用;当发酵液体积分数为100%时,白菜种子的根长、苗高和鲜质量分别降低了82.8%,30.0%,22.7%,萝卜种子分别降低了31.2%,90.9%,54.5%,芝麻种子分别降低了75.6%,71.4%,64.7%。梓醇转化产物中发挥抑制作用的物质最终被确定为2-癸烯酸甲酯。【结论】从地黄重茬土壤中筛选获得1株具梓醇转化能力的菌株,其转化产物具有抑制植物幼苗生长的作用,发挥抑制作用的物质为2-癸烯酸甲酯。

热烟雾施药方式对6种杀菌剂抑菌效果初探

为评价热烟雾施药方式在病虫害防治中的适用性,本文研究了热烟雾机喷洒6种不同类型杀菌剂后抑菌效果的差异显著性。收集使用热烟雾机喷雾前后的6种杀菌剂药液,配成接种有相应病原菌的培养基中进行培养,采用十字交叉法测定不同处理培养皿中的菌落直径,计算不同处理对6种杀菌剂的抑菌效果。使用热烟雾机喷洒化学杀菌剂20%苯醚甲环唑微乳剂、250g/L吡唑醚菌酯乳油、250g/L嘧菌酯悬浮剂和0.5%小檗碱水剂,经烟雾管瞬间高温雾化后,以上药剂对病原菌的抑菌效果没有显著变化;而经瞬间高温雾化后,80%代森锰锌可湿性粉剂对病原菌抑制效果表现为抑菌率增加,而50%啶酰菌胺水分散粒剂则表现为抑菌率下降。本研究明确了热烟雾施药方式对不同种类杀菌剂稳定性的影响。

拓木的防腐作用及其在薄片中的应用

拓木是我国的药食两用物种,具有多种生物活性。对拓木树叶作为食品防腐剂和抗氧化剂来源的再利用潜力进行评估。评价拓木树叶中黄酮、多糖和皂苷的抗氧化和抗真菌活性,并将拓木黄酮类作为防腐剂应用于薄片中。结果表明,黄酮质量浓度5 mg/mL时,其对6种供试真菌的抑制率达100%,作为天然防腐剂在薄片中的防腐效果明显优于合成防腐剂苯甲酸钠(0.1%),抗氧化试验也显示良好的抗氧化活性。该试验为从拓木树叶中开发天然食品防腐剂和抗氧化剂提供潜在创新应用。