三株蓝藻附着细菌多样性及其对铜绿微囊藻增殖的影响

藻际环境生活着大量微生物,这些微生物对藻类增殖具有重要影响.研究以6种培养基分离源自滇池的1株铜绿微囊藻和2株集胞藻的藻际附着细菌66株,选取其中46株进行16S rRNA基因系统发育分析.它们分属3个门(Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes),3个纲,4个目,5个科,7个属,9个种. Actinobacteria是优势纲(73.91%),Aeromicrobium是优势属(41.30%),优势种为Aeromicrobium ponti(21.74%). 3株蓝藻藻际附着细菌的优势属均为Aeromicrobium,但Microbacterium和Sphingopyxis只出现在铜绿微囊藻藻际环境中.对46株藻际附着细菌的研究发现,9株对铜绿微囊藻的增殖有显著影响,其中1株促进,8株抑制增殖. L-9-3(Sphingopyxis solisilvae)使铜绿微囊藻的藻细胞数量增加87.62%. NIU-9-2(Sphingopyxis solisilvae)和NIU-M-3(Aeromicrobium halocynthiae)使铜绿微囊藻细胞数量减少81.24%.研究丰富了藻际细菌的资源库,为研究藻-菌相互关系和"以菌控藻"奠定了基础.     

1株铜绿微囊藻降解菌的分离鉴定及其溶藻特征

以铜绿微囊藻为供试藻类,从发生黄化的铜绿微囊藻液中分离出了1株溶藻细菌H1.对溶藻细菌H1进行的生理鉴定和16S rDNA序列分析结果表明该菌株为短芽孢杆菌属.H1菌对于铜绿微囊藻的降解特性表明:该株溶藻细菌对于铜绿微囊藻有很好的去除效果,1 d后叶绿素去除率达到了71.6%,7 d后叶绿素去除率为80.48%.在溶藻过程中,营养物质氮和磷从藻细胞内转移到了藻细胞外.     

太湖溶藻细菌的分离及评价

从放置于太湖梅梁湾流域的除藻中试装置的人工介质上分离到一株溶藻细菌,经生理、生化和分子生物学鉴定,该株细菌属于芽孢杆菌属.经测定该菌具有较强的溶解铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素LR(MC-LR)的功能:该菌(105个/mL)对铜绿微囊藻液(4.5×107个/mL)作用第16,32,48h的溶藻率分别为48%、63%和96%;对MC-LR(2.649μg/L)作用第18,36,54和72h藻毒素降解率分别为15%、29%、73%和100%.应用新建立的实时荧光定量PCR法(RTQ-PCR)对人工介质上的该溶藻芽孢杆菌丰度进行定量检测,结果显示,人工介质上该细菌的丰度约为1%,在7,8,9三个月中呈现递增趋势,其分布具有一定的时空变化规律.     

木霉菌Strain T1122分子鉴定及其降氮除磷效应研究

研究中对一株木霉菌(Strain T1122)进行了分子鉴定,并评估其在污水处理中的降氮除磷效应.菌落形态观察、序列比对及系统进化分析等结果表明,分离到的菌株隶属于木霉属中的绿色木霉(Trichoderma virens).将该菌株接种至含铜绿微囊藻的高氮磷污水中进行培养,分别设置灭活和未灭活铜绿微囊藻液作为对照组(CK1、CK2)以及灭活铜绿微囊藻液加Strain T1122和未灭活铜绿微囊藻加Strain T1122作为实验处理组(处理1和处理2).研究结果显示:处理1氮和磷含量持续快速下降,培养相同天数时,其氮磷含量均显著低于CK1.处理2在培养第3 d,其氮含量显著低于CK1,显著高于CK2;磷含量均显著低于CK1和CK2.另外研究发现,菌体培养3 d处理2溶液中铜绿微囊藻细胞密度仅为CK2的3.56%,表明该菌对铜绿微囊藻有极强的吸附作用.本研究发现该种木霉能够吸附铜绿微囊菌且能有效降低污水氮磷含量,这为绿色木霉在污水处理中的应用提供了依据.     

铜绿微囊藻、水华鱼腥藻对不同形态磷的摄取及生理响应

研究山仔水库2种水华蓝藻:铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华鱼腥藻(Anabaena flosaquae)在不同形态磷(4种无机磷和2种有机磷)条件下的生长效应.通过测定胞外总磷含量及碱性磷酸酶活性,比较两者对不同形态磷的摄取能力.结果显示,2种水华蓝藻对正磷酸盐(磷酸氢二钾、磷酸二氢钾)的吸收速度和碱性磷酸酶酶活均大于多聚磷酸盐(焦磷酸钠、聚磷酸钠)和有机磷盐(ATP、甘油磷酸钠);铜绿微囊藻磷吸收速率大于鱼腥藻,但水华鱼腥藻相应的比增长速率和碱性磷酸酶酶活性均大于微囊藻,表明正磷酸盐是水华蓝藻生长所需的最适磷盐;低磷条件下,水华鱼腥藻有可能成为优势藻.     

溶微囊藻菌的分离与溶藻作用

从太湖梅梁湾水域放置的除藻中试反应器的人工介质上分离出1株溶藻细菌,并对该株菌溶解铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的效果与机制进行了研究.结果表明,结合形态学、生理与生化特性以及16S rRNA特异性引物扩增综合分析,初步鉴定该株细菌属于假单胞菌属;对源自太湖的微囊藻的最低溶藻细菌浓度为105个/mL;在太湖水、PBS缓冲液和BG11微囊藻培养基等反应体系中对微囊藻均有较强的溶解作用,24 h藻细胞溶解率分别为85.9%、67.9%和91.0%,完全溶藻时间为48 h.其溶藻方式可能为分泌某种胞外物质所致.该株菌对微囊藻毒素LR(MC-LR)也具有较强的降解作用.在MC-LR起始质量浓度为2.642 μg/L时,细菌对MC-LR作用18,36和72 h的降解率分别为14.2%、51.3%和100.0%.此菌株在太湖水中保持着较好的生物活性,表现出较强的溶藻与降解MC-LR作用.     

2株溶藻菌培养条件优化及溶藻特性研究

对分离自山东黄岛和江苏太湖两处富营养化池塘中的2株溶藻细菌的培养条件进行了优化,探究了2菌株对铜绿微囊藻生长的抑制作用.实验结果显示,2菌株可通过凝聚藻体细胞、裂解微藻细胞体以及胞外分泌活性物质产生生物降解作用,对铜绿微囊藻产生杀灭效果,且分泌的胞外活性物质对铜绿微囊藻的杀灭作用具有特异性.     

H1菌降解铜绿微囊藻的溶藻特性

溶藻细菌H1对铜绿微囊藻的溶藻效果随着溶藻细菌培养时间的增加而增强,随着铜绿微囊藻生长周期的增加而减弱,溶藻细菌H1对处于生长初期的铜绿微囊藻的处理效果最好,处于生长平稳期的H1菌对藻液的降解效果明显强于处于生长期的H1菌.     

一株溶藻细菌的分离、筛选与分子鉴定

为了筛选对铜绿微囊藻有溶藻活性的菌株,采用试管法筛选溶藻效果好的细菌,显微观察高效溶藻菌的溶藻作用方式,对其热稳定性、耐酸碱能力及紫外稳定性进行考察,并采用16S r DNA序列分析鉴定溶藻菌种类。共筛选获得7株具有溶藻效果的细菌,其中F15菌株对铜绿微囊藻溶藻效果最好。菌株F15的溶藻活性物质为胞外产物,当其生长到对数期时,其胞外产物的溶藻效果达到最大,按体积比1∶6将其加入藻液,培养3 d后,铜绿微囊藻的去除率达55%以上。该溶藻活性产物对加热、酸碱及紫外线处理均具有较好的稳定性。16S r DNA序列分析表明,F15菌株与Bacillus cereus strain ATCC 14579同源性最高,达99%,被鉴定为蜡状芽孢杆菌。F15菌株溶藻效果好,稳定性高,具有开发成生物控藻菌剂的潜在价值。     

天然海鱼共附生细菌抗TMV增殖的活性筛选

从福建平潭潮间带周边海域采集7种海鱼,选择了6种分离培养基,获得海洋共附生细菌191株,通过叶碟法进行抑制烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）增殖的菌株活性筛选,其中36株海洋细菌抑制率大于60%,其浓度为1 mg/mL的粗提物抗TMV增殖的活性都能达到38%以上,抑制率超过60%有8株。     

广西喀斯特地区植物根际土壤解磷菌筛选及促生效应研究

【目的】广西喀斯特石漠化地区水土流失和植被退化严重,土壤有效磷含量低是限制植被修复的因素之一,筛选乡土高效解磷菌株,可以加快修复石漠化生态环境。【方法】通过调查筛选石漠化地区常见植物根际土壤解磷菌,检测解磷菌株解磷能力,并将优良菌株培养后接种至顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)幼苗根际土壤,检测解磷菌对植物的促生效应。【结果】石漠化地区土壤中解磷微生物丰富,共筛选出20株解有机磷菌和24株解无机磷菌,分别属于11个类群,其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为石漠化植物根际土壤解磷菌的优势类群。解有机磷菌解磷能力为35.4～79.2μg/mL,解无机磷菌解磷能力为112～253.2μg/mL。接种解磷菌剂对顶果木生长和养分吸收具有显著促进作用,植株地上生物量比对照增加14.5%～30.5%,根系生物量比对照增加27.6%～45.7%。接种IP-HLG1和IP-CTM11处理的植株氮、磷含量显著高于对照处理,分别比对照处理高9.3%、19.7%和24.6%、20.3%。与对照处理相比,接种菌剂处理土壤有效磷含量增加了34.5%～69.1%,IPHLG1和IP-CTM11处理增加显著。【结论】石漠化土壤中解磷菌以假单胞菌属为优势类群,筛选的解磷菌株IP-HLG1和IP-CTM11对顶果木幼苗生长具有显著促进效应,对石漠化土壤磷元素活化能力较强,可作为研发微生物肥料的潜在功能菌株。     

Isolation and Identification of Phosphate-accumulating Strain PAO3-1 and Its Phosphorus Removal Characteristics

A phosphate-accumulating bacteria strain PAO3-1 was isolated from biological phosphorus removal sludge supplied with sodium acetate as carbon source under stable performance. This strain has good enhanced biological phosphorus removal effect on normal activated sludge system. Phosphorus removal ratio was raised form 44%with no added strain to more than 82% with strain strengthening biological phosphorus removal. It is identified to be AlcaUgenes sp. according to its morphology,biochemical characteristics and 16S rDNA sequence analysis. The cell of strain PAO3-1 is straight bacilli form, 0.4×1.1 μm, no flagellum, gram negative and special aerobiotic. The optimal temperature and pH for growth are 32℃-37℃ and 5.5-9.5, respectively. The shape of slant clone is feathery. The phosphate situation, which was 76. 5% higher than that in non-starving situation. Its phosphate release rate of log course in anaerobic phase and in culture without phosphorus was lower than that in log course.     

磷酸盐浓度对微生物铁还原过程的影响

微生物铁还原过程对淹水稻田中水体富营养化调控具有重要的作用,但高浓度磷酸盐对氧化铁的微生物过程是否产生抑制尚不清楚．为此采用土壤泥浆厌氧培养、接种水稻土浸提液混合培养和铁还原菌纯培养等方法,探讨了磷酸盐浓度对微生物铁还原过程的影响程度．结果表明：在水稻土泥浆培养过程中,Fe（Ⅲ）还原速率随磷酸盐浓度增加而降低,淹水后期高浓度磷酸盐处理中的Fe（Ⅱ）累积量呈下降趋势;磷营养为4～16mmol／L时,四川水稻土中的微生物群落能较好地利用葡萄糖和丙酮酸盐进行Fe（OH）3还原反应,江西水稻土中的铁还原微生物群落对葡萄糖的响应时间有所延迟,2种水稻土浸提液的微生物群落对乳酸盐的利用较差,反应40d后才有明显的Fe（OH）1还原现象在接种铁还原茵的纯培养试验中,磷酸盐浓度在小于1mmol／L或大于16mmol／L时均不能进行铁还原反应,表明铁还原过程对磷酸盐的调控存在浓度阂值．     

一株堆肥高效解磷菌的筛选、鉴定及其溶磷特性

磷是植物必需的营养元素之一,但大多数耕地土壤中磷素易与Ca²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺等结合成无效态磷,植物难以直接吸收利用。解磷微生物可活化难溶性磷,将其接种于堆肥,有助于提高堆肥产品磷素植物可利用程度。从鸡粪好氧堆肥中筛选获得高效解磷细菌,为生物强化富磷堆肥的制备提供菌种。利用NBRIY培养基初筛获得解磷菌,利用蒙金娜(PVK)培养基复筛获得高效解磷菌株,对其进行16S rDNA分子生物学鉴定,并研究不同碳源、氮源、初始pH、难溶性磷种类、难溶性磷添加量、可溶性磷浓度对菌株溶磷能力的影响。初筛获得7株解磷细菌,分别命名为PSB1～PSB7;复筛后,PSB6的溶磷量最大(126.37 mg/L);其余菌株的溶磷量在50.12～109.56 mg/L。PSB6经16S rDNA初步鉴定为Bacillus sp.(MW513386)。PSB6最适碳源为葡萄糖,最适N源为硫酸铵,最适生长初始pH为7.0,不同难溶性磷中,PSB6对磷酸三钙溶解效果最好,溶磷量为126.37 mg/L。当磷酸三钙添加...     

微生物对杜塘水库沉积物磷释放的影响研究

以杜塘水库大坝断面的沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟实验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中溶解性无机磷、溶解性铁等离子的质量浓度变化,并分析培养前后沉积物中各形态磷以及与磷循环相关微生物的变化,研究微生物对磷释放的影响.结果表明,有氧条件下,沉积物主要在微生物的矿化作用下释放磷,而厌氧条件下,沉积物主要通过微生物还原沉积物中铁来促进磷的释放,微生物对沉积物磷的内源释放具有重要的影响;沉积物中有机磷和铁/铝结合形态磷是沉积物中较容易释放的组分;对培养前后异养好氧菌、有机解磷菌、无机解磷菌的数量进行了比较,发现培养条件下各种细菌明显增多,证实了沉积物中与磷循环相关微生物的存在以及对磷元素释放的可能影响.     

A2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性

利用反硝化聚磷菌进行动态与静态相结合的反硝化聚磷试验,研究A^2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性。研究结果表明,在A^2/O厌氧段中占聚磷菌总数52%的菌具有同步反硝化聚磷的生物学特性。当以NO3^- -N作电子受体进行聚磷时,其硝酸盐浓度应限制在50 mg/L以下,初始硝酸盐浓度越高,反硝化速率和缺氧聚磷速率及去除率越快,系统由聚磷转变为释磷的时间将延后。由于释/聚磷过程都需要碳源,所以,应控制进水的化学耗氧量（COD）,以200 mg/L为最佳,使在释磷时有充足的碳源而在聚磷时碳源又较少。pH值对释/聚磷有不同程度的影响,在一定范围内,初始pH值越高,释磷效果越好,但当pH≥8.0时,会引起磷酸盐沉积而导致磷酸根浓度降低,从而无法正确判断释磷和生物聚磷效果,反硝化除磷系统的pH值应控制在7.0-7.5的范围内。     

光合细菌固定化及其对铜绿微囊藻的抑制

为探讨光合细菌固定化后对铜绿微囊藻的抑制作用,比较了光合细菌的5种不同固定化方法及其特性,确定了最佳的固定化方法;在实验室条件下进行菌藻共同培养,通过试验研究了固定化后的光合细菌与游离光合细菌对铜绿微囊藻生长的影响差异并确定了固定化光合细菌的最佳投加量。结果表明：采用沸石、碳酸钙和海藻酸钠混合包埋光合细菌的固定化方法最佳;固定化光合细菌对铜绿微囊藻抑制作用显著,为83.55%,而相同量的游离光合细菌的抑制作用只有26.81%;最佳固定化光合细菌投加量为36 g / L。     

三种食物中乳酸菌的亲缘关系及抗氧化活性研究

从鲜牛奶、西红柿和酸菜3种不同来源中分离得到52株乳酸菌,通过进一步实验发现,32株菌具有抗氧化活性.其中乳酸菌的超氧自由基清除力为3.19％～25.24％,羟自由基清除范围为11.00％～83.58％,脂质过氧化物的抑制能力在0.39％～53.70％.利用随机扩增DNA多态性指纹技术对32株菌进行聚类分析,结果表明相同来源的乳酸菌其亲缘关系相近,相似系数在40％以上.本研究表明该3种食物可以提供较好的乳酸菌资源,并具有较好的抗氧化性,有望开发为天然抗氧化剂.     

杉木根际固氮菌筛选及其溶磷性与分泌IAA特性研究

我国特有速生用材林主要造林树种杉木的人工林地衰退问题日益严重,但对杉木甚至木本植物根际促生菌的作用及其分离与利用等研究还很少报道.利用Ashby培养基和固氮酶乙炔还原测定法从杉木根际土壤中分离到了16株固氮能力较强的菌株,并在蒙金娜培养基上鉴定了溶磷圈、用钼锑钪比色法测定了有机磷和无机磷的溶磷能力、用Salkowski比色法测定了IAA分泌量.结果表明:16株菌中有5株固氮酶活性大于150 nmol.mL-1.h-1,最高的NGJ-4达264.7 nmol.mL-1.h-1,NGX-5次之,为237.4 nmol.mL-1.h-1.8株解无机磷,其中NGJ-8、NGJ-4和NGX-3的有效磷增量分别为182.7、158.4和133.9mg.L-1,但都无明显解有机磷能力.有5株菌解有机磷,但能力都较小,最大的NGX-5有效磷增量也仅为46.1 mg.L-1,且不具有解无机磷能力.大部分菌株都能分泌生长素,有6株菌分泌能力较强,培养液上清中IAA浓度大于20 mg.L-1,其中NGX-5、NGJ-3、NGJ-4和NGJ-8分别为35.8、32.1、27.8和27.7 mg.L-1.综合这些结果,菌株NGJ-4、NGX-5和NGJ-8兼有固氮、解磷和分泌IAA等3种最强或较强能力,在多功能微生物菌肥研制中具有重要利用价值.     

滇池微囊藻“水华”藻胆蛋白资源化研究

对从滇池采集的惠氏微囊藻（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ（惠氏微囊藻的多率达９０％以上）和人工养殖螺旋藻的藻胆蛋白和粗蛋白进行了比较研究,结果显示,滇池微囊藻水华中藻胆蛋白的含量占干藻的１５．０７％晒干后的螺旋藻其藻胆蛋白含量８．０５％,喷雾干燥的３．６８％,此外,超滤前破细胞的溶液含小白鼠致死的毒素,超滤提取得到的藻胆蛋白结果为阴性,藻胆蛋白的安全性好。