产纤维素酶新菌株的筛选及其产酶特性研究

【目的】筛选分离新的纤维素酶产酶菌株,并对其生长特性和产酶特性进行研究。【方法】从堆肥样品中分离得到一株产纤维素酶菌株,定名为CP1,利用16SrRNA序列对比和Biolog微生物鉴定系统进行鉴定。通过测定菌株生长速率确定其最适生长条件。采用CMC发酵培养基进行纤维素酶的研究,确定其产酶曲线。测定粗酶液最适作用温度和pH值,热稳定性和金属离子对其影响。【结果】经鉴定该菌株为梭形芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis),其最适生长温度为30℃,最适生长pH值为6。在含CMC-Na的培养基培养,该菌株的生长与产酶同步进行,培养48h菌株生长量达到最大,培养液的CMC酶活力同时达到最大值,为0.46U/mL。该菌株所产的纤维素酶既有酸性CMC酶活力,又有碱性CMC酶活力,并以碱性CMC酶为主,酸性CMC酶的活力只有碱性CMC酶的71.4%。其酸性CMC酶的最适作用pH值为6.0,碱性CMC酶的最适作用pH值为8.0。另外,该菌株所产碱性CMC酶活的最适作用温度为40~50℃,而且0.5%的Cu2+使其酶活降低45%。【结论】菌株CP1为首次报道的梭形芽孢杆菌产纤维素酶新菌株,具有独特的酸碱性环境下的纤维素酶活力。     

嗜盐淀粉酶产生菌的筛选鉴定及其酶学性质研究

【目的】筛选分离新的嗜盐淀粉酶产生菌,并对其进行酶学性质研究。【方法】从广西大学奶牛厂的奶牛粪便土壤中分离得到一株能产耐盐淀粉酶的菌株,利用16SrRNA序列对比进行鉴定,经破胞提取胞内总蛋白测定嗜盐淀粉酶酶学性质。【结果】经16SrRNA初步鉴定该菌株为阴沟肠杆菌属(Enterobacter cloacae)。该菌株是非嗜盐菌株,却能产生一种胞内嗜盐淀粉酶。酶学性质研究表明该酶在NaCl终浓度为4mol/L时,酶活力最强,当盐浓度为5.5mol/L时,仍能保持最高酶活的60%;以MOPS-NaCl配制的1%可溶性淀粉溶液为底物时,其最适反应温度为50℃,最适pH值为6.5,pH值在4.5~8.5时均能保持60%以上的相对活力;在35~45℃的温度范围内显示较好的稳定性,相对酶活保持在80%以上,但当温度达到50℃时,酶活力急剧下降;Ca2+浓度对酶活力几乎没有影响;EDTA浓度在10~140mmol/L时酶活力变化不大,大于140mmol/L之后,酶活力逐渐下降。【结论】该菌株是在非嗜盐菌株中发现的具有嗜盐淀粉酶基因的菌株,其嗜盐淀粉酶在高盐环境下具有很高的酶活力。     

酸性木聚糖酶产生菌XYW5的筛选及酶学性质

【目的】选育优良的产酸性木聚糖酶的微生物,考察酸性木聚糖酶的酶学性质(尤其是pH值为4.0),为实现纤维素乙醇低成本清洁生产打下基础。【方法】从广西大学农场采集土壤,富集后经产酸性木聚糖酶的培养,比较酸性木聚糖酶酶活力,选育酸性木聚糖酶高产菌株,鉴定菌种,分析酶学性质。【结果】筛选出产酸性木聚糖酶酶活力较高的菌株XYW5。扩增菌株XYW5的ITS rDNA序列,经测序分析比对,将其初步鉴定为日本曲霉Aspergillus japonicus XYW5。菌株XYW5产酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(26. 26±0. 97)U/mL和(0.63±0.02) U/mL,比活力分别为(85.50±0.63) U/mg和(1.80±0.01) U/mg;其酸性木聚糖酶最适温度和最适pH值分别为65℃和6.5,酸性木糖苷酶最适温度和最适pH值分别为70℃和4.5;酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,达到8.54 U/mL。【结论】菌株XYW5所产的酸性木聚糖酶具有开发成为优良工业酸性木聚糖酶的潜力。     

发酵大豆中产碱性蛋白酶菌株鉴定及其部分酶学性质研究

从自然发酵的大豆中分离一株产蛋白酶活性较高的菌株BN-2,经16SrRNA基因序列分析初步确定该菌株为Bacillus subtilis subsp.natto BEST195。将该菌株中碱性蛋白酶(Alkaline protease,AP)基因,插入pBE2R中构建成重组表达载体pBE2R-AP,并转染枯草芽孢杆菌WB600进行分泌性表达。以糊精、可溶性淀粉作为碳源,每毫升发酵液中重组蛋白酶比出发菌株中蛋白酶酶活高1.2倍。该酶的最适作用pH为8.0,在pH 8.0缓冲液中保存24h,残余酶活力为94%;酶的最适作用温度为50℃,但在50℃中处理30min时残余酶活性降至51%;Ca2+、Mn2+能有效激活酶活力;洗涤剂组分中1%的TritonX-100、Tween20、Tween80对该酶活性的抑制作用相对较小。     

合成气发酵生产乙醇菌株的筛选

【目的】从动物粪便样品中分离能利用合成气生产乙醇的菌株,并对其进行鉴定及初步发酵实验,为工业利用合成气生产乙醇奠定理论基础。【方法】利用富集驯化培养技术,以合成气为唯一碳源,分离筛选合成气利用菌,通过形态观察、生理生化实验及16SrRNA序列分析鉴定菌株,并利用菌株进行初步发酵实验。【结果】分离到1株可以发酵合成气生产乙醇的菌株,分子鉴定结果表明,该菌株为Clostridium ljungdahlii。生理生化分析结果显示:该菌是严格厌氧型革兰氏阳性菌,短杆状,有运动性,芽孢很少见,生长必须因子包括酵母粉和维生素B族;最适碳源为果糖,最适生长温度35~37℃,最适pH值为6.0~7.0。合成气发酵实验结果显示:37℃,厌氧静止发酵30d,乙醇最高产量达到2.58g/L,添加BESA、莫能菌素、丁基橡胶颗粒可以使乙醇产量分别提高49%、70%、4.3%,最大产量达到4.31g/L。【结论】从动物粪便中分离到1株Clostridium ljungdahlii,该菌能够利用合成气生产乙醇,为进一步研究和开发新型生物质材料提供了基础资料。     

产热稳定α-半乳糖苷酶菌株的筛选及酶活力的初步研究

利用选择性培养基从发霉的豆粕、豆油工厂周围环境中取样并分离纯化获得一株产热稳定性α-半乳糖苷酶耐热真菌,通过形态学和分子生物学鉴定方法初步鉴定该菌株为分枝犁头霉.研究表明该菌株生长的最适温度和pH值是47℃和7.0,所产酶为胞内酶.酶活研究表明粗酶液的最适温度和pH值分别为68℃和7.0,具有较好的热稳定性.     

产纤维素酶海洋细菌的筛选和酶学性质的初步研究

从病烂的海洋植物中分离到一株高产纤维素酶的菌株TX-12,革兰氏阴性,经鉴定为噬纤维菌属(Cellulophaga sp.)中的一个种.该菌株在温度25℃、培养基起始pH 8.0条件下培养56 h产生碱性纤维素酶活力高达354.8 U/mL.酶学性质初步研究显示,TX-12产生的纤维素酶最适反应pH值为8.0,最适反应温度为60℃,在0～100℃酶活均能保持最高酶活的70%以上.酶液在100℃时仍具有较高的稳定性.Fe2+、Cu2+、Mn2+对酶反应有一定促进作用,Hg2+和Pb2+对酶反应有强烈的抑制作用.     

高温大曲中筛选产纤维素酶的耐高温芽孢杆菌

从高温大曲中筛选出产纤维素酶的芽孢杆菌1株,进行形态特征、生化鉴定和16S rDNA序列分子鉴定,该菌株鉴定为Bacillus cereusFrankland.对该菌株进行产酶摇瓶液体发酵,测定其内切纤维素酶活力和外切纤维素酶活力分别为260.32,87.22u.mL-1,对该菌株进行产酶固态发酵,测定其内切纤维素酶活力和外切纤维素酶活力分别为556.64,121.47u.mL-1.酶的稳定性实验显示该菌株产纤维素酶在60℃以下和在pH4～8范围内具有良好的热稳定性和pH稳定性,利用响应面法优化固态发酵产酶培养基,优化后测定纤维素酶活提高至1 643.27u.mL-1.     

新型Ⅰ型普鲁兰酶基因的克隆表达及酶学性质

【目的】筛选并克隆表达高酶活且具有一定热稳定性的新型普鲁兰酶。【方法】克隆Tumebacillus flagellatus GST4的普鲁兰酶基因pulB,构建重组质粒后转化宿主菌大肠杆菌进行诱导表达,再运用亲和层析进行纯化并分析其酶学性质和结构。【结果】pulB在大肠杆菌中实现可溶性表达,发酵液上清酶活力达到78U/mL,粗酶液经纯化后比活力为258U/mg。重组酶PulB最适反应温度和pH值分别为55℃和5.0,在较窄的酸性范围内(pH值4.5~5.5)酶活力比较稳定;对普鲁兰糖的Km=(16.28±0.03)mg/mL,Vmax=(22.05±0.02)μmol·min-1·mg-1。PulB的DNA序列与GenBank数据库里的任何序列都没有同源性,在蛋白质序列上,由基因pulB编码的氨基酸序列与T.aegyptius的环麦芽糖糊精酶相似性最高,BlastX比对的Identities为54%,Positives为69%,SMART结构预测分析发现,pulB具有淀粉酶的结构域。底物特异性分析表明,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉生成线性的低聚糖或麦芽三糖。【结论】重组酶PulB是尚未报道的新型普鲁兰酶,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉,属Ⅰ型普鲁兰酶。     

白蚁肠道具耐高温耐碱β-葡萄糖苷酶活性共生菌株的筛选鉴定及其产酶条件优化

从低等木食性白蚁——黑胸散白蚁肠道中通过七叶苷与柠檬酸铁铵的显色反应筛选出14株产β-葡萄糖苷酶的菌株.采用选择培养复筛出1株在60℃, pH值为8的培养条件下,具有耐高温耐碱性的产β-葡萄糖苷酶的菌株BH1.通过对BH1菌株进行形态学鉴定,结合16S rRNA序列对比分析,初步判断BH1属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.).运用单因素和正交试验法对其在产酶过程中的培养条件,如时间、温度、 pH等进行优化.通过单因素试验可知BH1菌株产酶最佳碳源是麦麸,氮源是酵母膏,无机盐是NaCl,最适pH值为8.0,最适温度为60℃. BH1菌株最佳酶活力为36.24 U/mL,在pH值为9.0,温度为70℃时还具有相对较高的酶活,也进一步说明了该菌株所产的β-葡萄糖苷酶具有耐高温耐碱的特性.     

丁二酸气溶胶吸湿生长后结构和界面的分子动力学模拟

基于分子动力学方法模拟了丁二酸气溶胶的吸湿生长现象，研究了温度和水含量对颗粒平衡后结构和界面特性的综合影响机制。结果表明，温度和水含量会影响丁二酸的溶剂化分子数，从而导致颗粒吸湿生长后呈现水包酸的分层结构、混合结构和酸包水的分层结构。颗粒表面丁二酸含量随温度的升高先增加后减少，且随水含量的增加而增加。此外，温度高于260 K时，颗粒表面丁二酸分子的亲水基和疏水基分别朝向颗粒内部和气相。     

涂层对燃用准东煤锅炉受热面沾污特性的影响

新疆准东煤的强沾污结渣特性严重制约和影响了锅炉的安全稳定运行,采用锅炉受热面表面涂层是降低准东煤沾污的有效手段之一。为此,在一维沉降炉试验台上重点研究了烟气温度、涂层材料对受热面管沾污、传热特性的影响规律。研究结果表明:涂层可减缓准东煤灰在受热面表面上的沾污速率,减低灰污阻力系数。实验采用涂层A、涂层B和光管相比,750℃时,其沾污系数分别降低19.6%和7.1%;850℃时,其沾污系数分别降低24.73%和10.22%;950℃时,其沾污系数分别降低21.84%和34.29%。通过对沾污层灰样的分析测试,涂层材料对沾污层组份无明显影响,表明涂层对减缓沾污的效果以物理作用为主。     

燃煤发电机组灵活运行控制技术研究进展

加快构建新型电力系统是助推“双碳”目标实现的核心关键。风、光可再生能源的大比例接入给电力系统的安全稳定运行带来了新的挑战，对燃煤机组的安全、深度、灵活调峰控制也提出了更高要求。依据煤电机组智能灵活调峰控制技术的发展历程，从被控对象建模和灵活运行控制方法两个层面进行梳理与分析，研究结果表明，辅以机器学习和其他智能系统辨识方法的混合建模方式，以及融合预测控制、自适应控制、多目标智能寻优等先进控制技术更加适合未来煤电机组灵活智能控制的需要，是未来煤电机组灵活、智能控制技术发展的主要方向。     

基于梯度惩罚生成对抗网络的过采样算法

在不平衡数据分类问题中，为了更注重学习原始样本的概率密度分布，提出基于梯度惩罚生成对抗网络的过采样算法（OGPG）。该算法首先引入生成对抗网络（GAN），有效地学习原始数据的概率分布；其次，采用梯度惩罚对判别器输入项的梯度二范数进行约束，降低了GAN易出现的过拟合和梯度消失，合理地生成新样本。实验部分，在14个公开数据集上运用k近邻和决策树分类器对比其他过采样算法，在评价指标上均有显著提升，并利用Wilcoxon符号秩检验验证了该算法与对比算法在统计学上的差异。结果表明该算法具有良好的有效性和通用性。     

广西湿地植物分布新纪录

首次报道广西湿地植物1个新纪录属和3个新记录种,它们分别是玄参科的泽番椒属Deinostema T.Yamazaki和该属的有腺泽番椒Deinostema adenocaula(Maximowicz)T.Yamazaki、莎草科的扁秆荆三棱Bolboschoenus planiculmis(F.Schmidt)T.V.Egorova和密穗莎草Cyperus eragrostis Lamarck。凭证标本存放于广西师范大学生命科学学院标本馆(GNU)。     

广西䗛目3新种记述

记述采自广西的Ｙｏｕ目昆虫３新种,即Ｙｏｕ科的兴安短肛Ｙｏｕ（Ｂａｃｕｌｕｍｘｉｎｇａｎｅｎｓｅｓｐ．ｎｏｖ．）异Ｙｏｕ科的广西原异Ｙｏｕ（Ｐｒｏｓｃｅｌｅｓｇｕａｎｇｘｉｅｎｓｉｓｓｐ．ｎｏｖ）和蓝胸蔷Ｙｏｕ（Ａｓｃｌｅｓｃａｅｃｉｕｓｓｐ．ｎｏｖ．）对其形态进行了描述,与近缘种作比较,并附特征图。     

Reporter-based screen for <Emphasis Type="Italic">Arabidopsis</Emphasis> mutants compromised in nonhost resistance

Plants are exposed to many potentially pathogenic microbes in the environment, but each species is only susceptible to a limited number of pathogens. The broad resistance is referred to as nonhost resistance. To date, little is known about the underlying mechanism of nonhost resistance and the signaling transduction process. Here we describe a simple method for isolating Arabidopsis nonhost resistance mutants against a nonadapted bacterial pathogen. A RAP2.6 promoter-driven LUC reporter system was developed to replace the tedious bacterial growth assay during the primary screening. The RAP2.6-LUC reporter gene is normally induced by the virulent bacterium Pseudomonas syringae pv tomato but not the nonadapted bacterium P. syringae pv phaseolicola. By using this method we iso- lated 4 mutants displaying strong reporter activity in response to P. syringae pv phaseolicola, which were characterized in some details, ebsl, ebs2, ebs3, and ebs4 （enhanced bacterial susceptibility） were compromised in resistance against P. syringae pv phaseolicola and/or P. syringae pv tomato. In addition, ebs4 showed enhanced hypersensitive response to the incompatible bacterium P. syringae pv tomato （avrB）. These results demonstrated that the method is suited for large scale screening for nonhost resistance mutants.     

银杏疫病的研究

对银杏苗圃中发生苗枯的植株进行病原分离及回接试验,发现引起银杏苗枯的病原为Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｓｐ．称这种苗枯为银杏疫病。该病危害银杏幼嫩苗木的地上部分,未见危害根部和多年生成林树。叶片受害似开水烫伤状,茎干受害则变黑,黑色病斑环绕茎干一周后,病茎以上部分叶片青枯萎垂。病原菌在ＰＳＡ培养基上,菌落白色绒毛状,２８℃下７ｄ可长出大量孢子囊,易产生厚壁孢子,病菌生长适宜温度为２４℃～３２℃。人工接种可致受伤银杏叶片及幼嫩茎干严重发病,但无伤茎叶发病较轻或不受害。在田间,该病５月初开始发生,３ｄ～５ｄ病情达到高峰,苗圃的发病率为１０％～２０％,有明显的发病中心,５月底病情稳定,以后病害不再发生。用含药培养基及含药纸碟法测定,甲霜灵及甲霜灵锰锌对病原菌有很强的抑制作用。病原种鉴定正在进行。     

广东汕尾凹顶藻类(红藻门)的形态分类学研究

为了解中国南海北部凹顶藻物种的多样性以及加快该地的凹顶藻属物种资源开发和利用,本研究利用形态学和解剖学方法,对采自广东汕尾的大型海洋红藻凹顶藻类(Laurencia Complex)进行分类学研究。经鉴定共发现4个物种,即波状软凹藻(Chondrophycus undulatus (Yamada)Garbary et Harper)、凹顶藻(Laurencia chinensis Tseng)、三列凹顶藻(Lt.risticha Tseng,Chang,Xia et Xia)和小瘤栅凹藻(Palisada parvipapillata (Tseng)Nam)。文中对此4种凹顶藻类物种的内、外部形态特征进行了较详细的描述与介绍,并结合生物冷冻切片技术,获得了各个物种较清晰的解剖学特征图片,对未来凹顶藻类物种的鉴定提供一定分类学意义。     

相对于余挠对的内射模和投射模

设t=(C,F)是一个完全的遗传的余挠对。给出t-N-内射模和是t-N-投射模的概念,研究t-N-内射模和t-N-投射模的若干性质和等价刻画。