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高浓度多环芳烃污染土壤的微生物-植物联合修复技术研究 被引量：19
1
作者 刘鑫 黄兴如 +3 位作者 张晓霞 邱吉国 徐冬青 何健 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期632-640,共9页
[目的]本文旨在研究多环芳烃(PAHs)污染场地微生物-植物联合修复PAHs污染土壤的效果。[方法]利用紫花苜蓿与PAHs降解菌株Rhizobium petrolearium SL-1联合修复土壤中PAHs,设置4个处理:不种苜蓿,不接根瘤菌(CK);不种苜蓿,接根瘤菌(菌);... [目的]本文旨在研究多环芳烃(PAHs)污染场地微生物-植物联合修复PAHs污染土壤的效果。[方法]利用紫花苜蓿与PAHs降解菌株Rhizobium petrolearium SL-1联合修复土壤中PAHs,设置4个处理:不种苜蓿,不接根瘤菌(CK);不种苜蓿,接根瘤菌(菌);种苜蓿,不接根瘤菌(苜蓿);种苜蓿,接根瘤菌(苜蓿+菌),每个处理设3个重复。盆栽试验土壤取自山东新泰某焦化厂PAHs实地污染土壤,分别于处理20和60 d定期取样;大田试验农田位于河北省唐山市某发电厂附近,分别于处理60和90 d定期取样。测定苜蓿的株高和干质量等生理指标,并利用GC/MS分析土样中的16种PAHs组分降解规律。[结果]盆栽试验中,"苜蓿+菌"处理20和60 d时的苜蓿株高和干质量指标均优于仅种植苜蓿处理;"苜蓿+菌"联合降解PAHs效果明显优于只种植苜蓿或只接菌处理;PAHs不同组分间的降解效果从大到小依次为3环、2环、4环、6环、5环。在大田试验中,60和90 d修复效果同样呈现"苜蓿+菌"联合降解PAHs效果大于只种植苜蓿或只接菌的处理。修复60 d后土壤中低环PAHs的降解率明显高于高环PAHs,PAHs降解效果从大到小依次为2环、3环、4环、5环、6环,但修复90 d后土壤中低环PAHs和高环PAHs的降解率无明显差异。[结论]在PAHs污染土壤或大田试验条件下接种菌株SL-1对紫花苜蓿具有明显的促生作用,并且微生物-植物联合修复比单独微生物或植物修复能更有效地降解PAHs。 展开更多
关键词 多环芳烃 土壤 微生物-植物联合修复 紫花苜蓿 盆栽试验 大田试验
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家鸽粪便细菌多样性的高通量测序分析及其环境意义 被引量：8
2
作者 李传海 尚健 +2 位作者 聂文芳 李立峰 曹慧 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期116-122,共7页
[目的]研究家鸽粪便细菌群落组成与结构特征,明确鸽粪中病原微生物主要类群,探究鸽粪微生物多样性与环境风险之间的关系。[方法]以规模化养殖场家鸽粪便为试验材料,采用Illumina Mi Seq高通量测序方法分析了3个养殖场鸽粪(HP、WB和HH)细... [目的]研究家鸽粪便细菌群落组成与结构特征,明确鸽粪中病原微生物主要类群,探究鸽粪微生物多样性与环境风险之间的关系。[方法]以规模化养殖场家鸽粪便为试验材料,采用Illumina Mi Seq高通量测序方法分析了3个养殖场鸽粪(HP、WB和HH)细菌16S rDNA(V3V4)多样性及其环境意义。[结果]3个鸽粪样品共获得大约12万条有效序列,在Cutoff值为0.03水平上进行可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)归类,HP、WB、HH分别有4 215、3 672和2 446个OTU类型,Shannon指数为5.00~6.17;VEN图比较分析表明,3个鸽粪样品中微生物种群组成较为一致,细菌共有13个门、31个纲、55个目、101个科和164个属,以拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)为主,覆盖了92%以上的物种数。优势菌属为Myroides、Pseudomonas、Sphingobacterium、Sporosarcina、Erysipelothrix、Oceanisphaer,约占总类群的48.5%~54.6%,且鸽粪中存在18.1%细菌16S rDNA序列未能归类。鸽粪中存在大量的好氧微生物,约占总类群的52%,然而,仅有11%的厌氧微生物。此外,发现鸽粪中含有Myroides、Sphingobacterium、Pseudomonas、Erysipelothrix、Acinetobacter 5种致病性微生物菌属。[结论]鸽粪中存在高度丰富的微生物多样性,有一定的传播禽类病原微生物的环境风险。 展开更多
关键词 鸽粪 高通量钡4序 细菌多样性 致病性细菌
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纤维素降解菌CMC-4的分离鉴定、诱变和酶学特性研究 被引量：8
3
作者 王霞 华琳 +2 位作者 张海龙 朱安宁 曹慧 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期919-925,共7页
从秸秆还田土壤中初筛获得一株高效纤维素降解菌CMC-4,根据菌株形态、理化性质及16S rDNA序列分析,初步鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。以此为出发菌株,经亚硝酸钠诱变获得一株稳定高产纤维素酶突变株CMC-4-3。对CMC-4和C... 从秸秆还田土壤中初筛获得一株高效纤维素降解菌CMC-4,根据菌株形态、理化性质及16S rDNA序列分析,初步鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。以此为出发菌株,经亚硝酸钠诱变获得一株稳定高产纤维素酶突变株CMC-4-3。对CMC-4和CMC-4-3的产酶条件和酶学性质进行比较分析,结果表明:CMC-4-3纤维素酶活力较CMC-4提高67.5%;其最适产酶条件是:37℃、pH 6.0、葡萄糖为碳源、蛋白胨为氮源、接种量2.0%、装液量60 ml/250 ml。该菌株所产纤维素酶的最适反应pH为6.0,且在4.0~7.0酶活力较稳定;最适反应温度为50℃,在20~80℃范围内均保持稳定;金属离子Fe^(2+)、Mg^(2+)、Co^(2+)、K^+对酶有激活作用,其余离子均有不同程度抑制作用,而Cu^(2+)和Ca^(2+)抑制作用最强,酶活力减弱近50%,是该酶的强效抑制因子。诱变前后菌株产酶条件和酶学性质等部分表型发生了变化,而突变菌株显示出了更宽泛的环境适应范围。据此,获得一株高效产纤维素酶、耐受范围广的具纤维素降解能力的地衣芽孢杆菌,而CMC-4-3和CMC-4的表型可作为深入探讨基因型变化的线索。 展开更多
关键词 地衣芽孢杆菌 纤维素酶 诱变 酶学特性 产酶条件
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药用模式真菌灵芝小G蛋白基因家族的系统性分析 被引量：2
4
作者 任昂 曹鹏飞 +4 位作者 吴凤礼 李梦娇 姜爱良 师亮 赵明文 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期923-929,共7页
[目的]利用比较基因组学方法,对药用模式真菌灵芝的基因组中的小G蛋白基因家族成员进行系统的预测分析和比较。[方法]利用真菌物种中已经报道的小G蛋白,对灵芝全基因组进行BLAST分析,筛选出所有灵芝的小G蛋白基因,并分析这些同源小G蛋... [目的]利用比较基因组学方法,对药用模式真菌灵芝的基因组中的小G蛋白基因家族成员进行系统的预测分析和比较。[方法]利用真菌物种中已经报道的小G蛋白,对灵芝全基因组进行BLAST分析,筛选出所有灵芝的小G蛋白基因,并分析这些同源小G蛋白的基本特性。通过小G蛋白家族的进化树分析和功能域分析,解析灵芝小G蛋白家族成员的进化关系。设计每一个小G蛋白同源基因的特异性引物,通过实时荧光定量PCR检测小G蛋白同源基因的表达。[结果]在灵芝中发现了29个小G蛋白家族基因,其中Ras亚家族4个,Rho亚家族4个,Rab亚家族12个,Arf亚家族7个,Ran亚家族1个,还有1个线粒体小G蛋白。菌丝体中有28个小G蛋白基因表达。[结论]根据真菌中已知的小G蛋白系统性地分析了灵芝的小G蛋白家族成员,进行灵芝小G蛋白的特性分析和基因实时荧光定量PCR检测,为下一步研究灵芝小G蛋白家族成员的功能奠定基础。 展开更多
关键词 灵芝 小G蛋白 功能域分析 实时荧光定量PCR
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罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.)T6对三氯吡啶醇污染土壤的修复及能完全矿化毒死蜱工程菌株的构建 被引量：3
5
作者 张扬 王飞 +1 位作者 黄彦 崔中利 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期761-767,共7页
以毒死蜱降解中间代谢产物3，5，6－三氯－2－吡啶醇（TCP）高效降解菌罗尔斯顿菌（Ralstonia sp．）T6为材料，研究其在土壤中对TCP的降解特性。结果表明，温度、接菌量和初始底物浓度对TCP的降解都有影响，T6菌株降解TCP的最适温度为3... 以毒死蜱降解中间代谢产物3，5，6－三氯－2－吡啶醇（TCP）高效降解菌罗尔斯顿菌（Ralstonia sp．）T6为材料，研究其在土壤中对TCP的降解特性。结果表明，温度、接菌量和初始底物浓度对TCP的降解都有影响，T6菌株降解TCP的最适温度为30℃，当土壤含菌量〔以菌落形成单位（CFU）计〕小于10×10^8 kg－1时，降解率随着含菌量的增加而提高，当含菌量超过10×10^8 kg－1时，降解率不再提高。降解率随着TCP 初始浓度的增加而降低，当TCP初始浓度为50～100 mg·kg－1时，6 d内可将50 mg·kg－1 TCP降解80％。利用基因工程手段，将来源于寡养单胞菌（ Stenotrophomonas sp．） DSP－1的甲基对硫磷水解酶基因（ mpd）插入菌株T6基因组16S rRNA基因中，成功构建一株可彻底矿化毒死蜱的重组工程菌株T6－mpd。生长试验结果表明罗尔斯顿菌T6－mpd和T6的生长特性基本一致。对T6－mpd菌株降解毒死蜱的特性研究结果表明，在LB培养基中， T6－mpd对毒死蜱的水解效率与DSP－1基本一致，但在基础盐（MSM）培养基中，T6－mpd在60 h内对50 mg·L－1毒死蜱的降解率仅为36％，显著低于DSP－1。模拟土壤原位修复试验结果表明，在含菌量为10^8 kg－1条件下，T6－mpd在2 d内可将50 mg·kg－1毒死蜱降解64％。认为T6－mpd菌株在毒死蜱残留污染环境修复中具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 毒死蜱 3 5 6-三氯-2-吡啶醇 修复 工程菌株
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Delftia sp.T3-6酰胺水解酶DamH晶体制备及X-射线衍射分析 被引量：1
6
作者 王飞 张碧滢 +3 位作者 赵晓艳 王秀玲 吴晓玉 崔中利 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1154-1160,共7页
Dam H是菌株Delftia sp.T3-6产生的具有酯键水解活性的酰胺酶,对其原核表达、纯化、结晶条件及蛋白晶体X-射线衍射条件进行了研究。经过原核表达,采用Ni-NTA亲和层析法和透析法纯化蛋白,成功获得了适合晶体生长的蛋白Dam H。289 K下采... Dam H是菌株Delftia sp.T3-6产生的具有酯键水解活性的酰胺酶,对其原核表达、纯化、结晶条件及蛋白晶体X-射线衍射条件进行了研究。经过原核表达,采用Ni-NTA亲和层析法和透析法纯化蛋白,成功获得了适合晶体生长的蛋白Dam H。289 K下采用座滴气相扩散法进行晶体筛选和制备,在蛋白浓度为15 mg/m L及含有0.2 mol/L乙酸铵,pH 7.1,21%(W/V)聚乙二醇3350的缓冲液中获得了理想的蛋白晶体。在低温100 K下通过X-射线衍射仪(Rigaku Micro Max-007 HF)收集了晶体衍射数据。晶体衍射分辨率为3.4,空间群为三斜晶系P1,晶胞参数为a=14.1,b=23.9,c=85.7,α=112.6°,β=77.2°,γ=89.1°。结晶条件的优化和晶体制备为Delftia sp.T3-6 Dam H高分辨率晶体制备提供了参考,晶体衍射数据的收集为Dam H三维结构的解析奠定了前期基础,将有助于阐明Dam H的催化机制。 展开更多
关键词 酰胺水解酶 纯化 结晶条件优化 X-射线衍射
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耕作方式和秸杆还田对纤维素降解细菌多样性的影响 被引量：4
7
作者 景音娟 李传海 +3 位作者 朱安宁 邹芳 肖永良 曹慧 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1027-1036,共10页
免耕和秸秆还田是培肥地力的重要措施,明确其对土壤纤维素降解细菌群落的影响对于土壤质量提升具有重要意义。选择中国科学院封丘农业生态国家试验站耕作秸秆还田(WtS)、免耕秸秆还田(WntS)、耕作秸秆不还田(Wt)和免耕秸秆不还田(Wnt)4... 免耕和秸秆还田是培肥地力的重要措施,明确其对土壤纤维素降解细菌群落的影响对于土壤质量提升具有重要意义。选择中国科学院封丘农业生态国家试验站耕作秸秆还田(WtS)、免耕秸秆还田(WntS)、耕作秸秆不还田(Wt)和免耕秸秆不还田(Wnt)4种处理小区并采集土壤样品,用CMC-Na刚果红培养基对纤维素降解细菌计数,采用PCR-RFLP技术研究保护性耕作和秸秆还田对纤维素降解细菌群落的影响。结果表明,秸秆还田与免耕处理均不同程度提高了纤维素降解细菌数量。WtS、WntS、Wt和Wnt4个纤维素降解细菌基因文库中,OTUs数量分别为23、26、20和19个,秸秆还田加免耕处理多样性指数最高。本文获得的纤维素降解细菌共属于11个属,秸秆还田土壤中Streptomycetaceae、Flavobacterium、Sphingobium相对丰度明显多于秸秆不还田处理土壤;免耕处理土壤中Pseudomonas、Phyllobacterium、Paenibacillus、Promicromonosporaceae、Sphingobacterium相对丰度明显高于耕作处理土壤。典范对应分析显示四种处理纤维素降解细菌群落结构发生了较大变化,p H、全磷、有机碳和全钾与免耕处理呈显著正相关性,全氮、碱解氮、速效钾、速效磷和有机碳与秸秆还田处理呈显著正相关性。免耕和秸秆还田能提高土壤中纤维素降解细菌数量及多样性,改变纤维素降解细菌群落结构。 展开更多
关键词 免耕 秸秆还田 纤维素降解细菌 多样性 PCR-RFLP
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蜜蜂螺原体几丁质脱乙酰酶基因的克隆、表达及酶学性质 被引量：2
8
作者 危蓉萍 杨东航 +2 位作者 卜莹莹 纪燕玲 于汉寿 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期417-424,共8页
[目的]通过表达载体p ET-28a（＋）在大肠杆菌中克隆表达蜜蜂螺原体Spiroplasma melliferum CH-1中可能与致病相关的几丁质脱乙酰酶（chitin deacetylase,CDA）基因chid,并测定其部分酶学性质,为进一步研究该基因在蜜蜂螺原体致病过程... [目的]通过表达载体p ET-28a（＋）在大肠杆菌中克隆表达蜜蜂螺原体Spiroplasma melliferum CH-1中可能与致病相关的几丁质脱乙酰酶（chitin deacetylase,CDA）基因chid,并测定其部分酶学性质,为进一步研究该基因在蜜蜂螺原体致病过程中的作用奠定基础。[方法]利用Overlap Extension PCR（OE-PCR）定点突变技术,在引物设计时插入目的突变,通过3次PCR获得突变后的目的片段,测序验证后构建重组质粒p ETchid,挑取BLchid表达菌株。IPTG诱导表达目的蛋白,NTA-Ni2＋柱纯化,Western blotting验证,紫外分光光度法测定其酶活力和酶学性质。[结果]DNA测序结果表明：chid基因中待突变位点已由TGA突变为TGG,成功克隆到chid基因全长,并得到外源表达的完整目的蛋白。该基因编码区为672 bp,编码的氨基酸构成相对分子质量约28×103的蛋白,同源性比较发现其与S.melliferum KC3/BC3/IPMB4A菌株序列相似性为97%。测得外源表达的该酶活力最高可达10.14 U·m L-1,最适温度为50℃左右,最适p H值为7.0~7.5。[结论]首次克隆了螺原体几丁质脱乙酰酶基因chid,并得到具有活性的外源目的蛋白,为后续研究螺原体与宿主蜜蜂的相互作用及其致病机制提供了重要信息。 展开更多
关键词 蜜蜂螺原体 几丁质脱乙酰酶 定点突变 克隆表达 酶学性质
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