黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院黑龙江省寒区环境微生物与农业废弃物资源化利用重点实验室
- 作品数：21 被引量：81H指数：5
- 相关机构：上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海交通大学生命科学技术学院中国科学院沈阳应用生态研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金黑龙江农垦总局科技攻关项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学农业科学化学工程更多>>
- 木质纤维素的微生物降解被引量：28
- 2019年
- 木质纤维素广泛存在于自然界中,因结构复杂,其高效降解需要多种微生物的协同互作,由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多,其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展,将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现,细菌复合菌系在50℃下表现出强大的木质纤维素降解能力,菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成,但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明,与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化,通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展,着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景,以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。
- 许从峰艾士奇申贵男袁媛晏磊王伟东
- 关键词：木质纤维素复合菌群降解机理
- 木质纤维素分解复合菌系的分解特性与细菌组成多样性分析被引量：2
- 2017年
- 利用木质纤维素分解复合菌系BYND-8对稻秆进行生物处理,研究其分解特性及其细菌组成多样性,为应用微生物方法处理木质纤维素类资源提供理论依据。通过测定复合菌系在分解稻秆的过程中木质纤维素各成分含量的变化,同时测定分解过程中培养基p H值的变化趋势,研究其分解特性。运用高通量测序技术对复合菌系rRNA基因的V3-V4区进行测序,分析其细菌组成多样性。结果表明,复合菌系BYND-8具有较高的木质纤维素分解能力,对培养基的p H值具有自我调节能力;在纲、目、科3个分类水平上,分别将复合菌系中的细菌分成了73个纲、132个目和226个科,复合菌系中细菌在科的分类水平上比较丰富,其中相对量较高、占优势的细菌为紫单胞菌科(Porphyromonadaceae,18.73%)、柄杆菌科(Caulobacteraceae,12.03%)和理研菌科(Rikenellaceae,11.96%)。木质纤维素分解复合菌系BYND-8具有较高的细菌组成多样性。
- 何水清艾士奇王建豪钟万锦王伟东
- 关键词：木质纤维素复合菌系高通量测序
- 1株异养硝化细菌LLM-5的分离鉴定及其性能研究
- 2023年
- 该试验从大庆湿地水体中筛选出1株耐高温、耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化细菌。根据形态学特征及16S rRNA基因序列分析,鉴定并命名为Pseudomonas sp.LLM-5。采用单因素试验法,测定不同碳源、氨态氮浓度、C/N比和环境因素对该菌株脱氮效果的影响。结果发现,单因素试验中LLM-5菌株的最适脱氮条件为以丁二酸钠为碳源、C/N=16、盐度2%、初始pH 9.0。该菌株在最适温度(40℃)培养24 h后对氨氮、总氮、COD的去除率分别为87.38%、84.41%、79.90%。在初始氨氮浓度为1000 mg/L时,该菌对氨氮、总氮、COD的去除率分别达到94.34%、85.49%、82.55%,并在1200 mg/L时菌株仍能正常生长(OD_(600)=0.63)。菌株同时在以亚硝态氮与硝态氮为单一氮源(初始浓度为100 mg/L)时能将50%~60%的含氮物质去除。研究表明:LLM-5菌株具有优异的异养硝化性能、耐高温及高氨氮浓度,且具好氧反硝化性能,在处理高温、高浓度氨氮废水等领域具有广泛的应用前景。
- 曹雪松陈潇潇王丽艳吴楠李喜梅荆瑞勇
- 关键词：假单胞菌属异养硝化菌脱氮硝化特性
- 科洛火山小椅山火山灰细菌多样性及其与环境因子的关系
- 2023年
- 为阐释科洛火山小椅山火山灰中细菌多样性同环境因子的相关性关系。利用高通量测序分析技术解析小椅山火山灰细菌群落多样性,实验借助全随机分组设计方法,并运用CANOCO 5.0软件对环境因子、群落和环境因子之间进行主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA),进一步解读小椅山火山灰样品细菌群落组成同环境理化因子之间的关联关系。结果发现:小椅山火山灰样品的pH为7.31,呈中性;总铁(TI)含量为1.875 mg·g^(-1),总碳(TOC)含量为7.32%,总氮(TN)含量为4.75 ug·g^(-1),硝态氮(NO3-N)含量为21.356 ug·g^(-1);火山灰环境共获得2182个OTU分布。其中,基于门分类水平研究,主要优势菌群包括:变形菌门(Proteobacteria,25.151%),放线菌门(Actinobacteria,22.042%),厚壁菌门(Firmicutes,17.088%),拟杆菌门(Bacteroidetes,8.369%),酸杆菌门(Acidobacteria,7.054%),芽单胞菌门(Gemmatimmonadetes,5.173%)。基于属分类水平研究,其主要优势菌群为Lactobacillus(8.394%)和Gemmatimonas(2.287%),这些优势菌群主要由厚壁菌门和芽单胞菌门组成。通过结合RDA分析推测TC、NO3-N、TI是影响科洛火山小椅山火山灰微生物多样性的重要环境因素。科洛火山群的小椅山火山灰环境中分布的细菌菌种资源丰富,且存在大量潜在异于火山土、火山泥自然环境的特有细菌新种资源,研究结果为今后研究和探讨细菌群落在小椅山火山灰环境分布特征和特定生态分布规律奠定科学基础和理论依据。
- 贺双俊杨健刘涛张爽王伟东晏磊
- 关键词：细菌多样性火山灰环境因子
- 两株杆状细菌的分离及其风化能力初探
- 2022年
- 采用平板划线的方法从五大连池老黑山火山石中分离得到Bacillus zanthoxyli LHS-LT20(B.zanthoxyli LHS-LT20)和Chryseobacterium nepalense LHS-LT47(C.nepalense LHS-LT47)风化细菌,并采用形态、生理生化和16S rRNA测序的方法进行鉴定。以培养基中Fe浓度为指标,研究两株细菌的风化能力。结果表明,B.zanthoxyli LHS-LT20的风化能力较弱,15 d时培养基中的Fe浓度达到0.34 mg·L^(-1)。C.nepalense LHS-LT47风化能力较强,风化12 d后风化速度加剧,15 d后培养基中Fe浓度达到1.24 mg·L^(-1),风化效果是B.zanthoxyli LHS-LT20的3.7倍。研究结果为探究火山石风化为土壤的微生物过程提供基础。
- 刘涛张爽王伟东晏磊
- 关键词：老黑山细菌风化
- 五大连池火山堰塞湖表层沉积物中趋磁细菌多样性及其同环境因子的关系
- 沉积物细菌多样性一直是水体微生物分子生态学的研究热点和重点。丰富的营养和特殊的环境使沉积物成为水体细菌的理想栖息地。趋磁细菌(Magnetotactic bacteria,MTB)是沉积物微生物多样性的重要成员,是一类能...
- 笪慧云晏磊王伟东
- 关键词：趋磁细菌多样性环境因子
- 以玉米秸秆为主料的番茄育苗基质配方优化
- 2023年
- 为探究番茄育苗基质最优配比及基质不同配比条件下的育苗效果,本研究以玉米秸秆、有机肥、马铃薯渣、田园土为基质原料,采用Design Expert 12.0中的混料设计,确定20组不同配比的基质配方。于2020年6月进行育苗试验,番茄幼苗培育至3叶1心期,对其茎粗、株高、鲜质量、干质量、壮苗指数等生理生化指标进行测定,对育苗基质进行容重、孔隙度等理化参数的测定,综合分析不同配比育苗基质育苗效果,以壮苗指数为评估指标,确定番茄育苗基质的最佳主料配方。结果表明,T9、T13的壮苗指数与对照组市售基质差异不显著(P<0.05),响应面优化分析结果表明,番茄育苗基质壮苗指数的最佳配比(体积分数)为玉米秸秆55.61%、有机肥24.39%、马铃薯渣1.20%、田园土18.80%,该配比条件下壮苗指数为0.12281,以最优配比进行验证试验,测得该最优配比条件下实际壮苗指数为0.12157,与对照组相比差异不显著(P<0.05),基质中速效氮含量为329.90 mg/kg,速效磷含量为213.26 mg/kg,速效钾含量933.80 mg/kg,均符合国家蔬菜育苗基质标准(NY/T 2118—2012)。研究表明,通过响应面优化可以得到番茄育苗基质的最优配比,综合考虑壮苗指数、基质理化性质,可以选择该最优配比进行番茄幼苗的培育。通过利用农业废弃物中玉米秸秆、马铃薯渣制备番茄育苗基质,不仅可以降低基质的生产成本,亦能够减少泥炭土的使用,减缓土壤资源的开采与破坏,对于解决农业废弃物所造成的环境问题,实现农业废弃物秸秆高值化利用,提高农业资源利用效率都具有一定的现实意义。
- 张爽郑安旺刘涛晏磊
- 关键词：番茄育苗基质玉米秸秆农业废弃物
- 阿特拉津降解菌节杆菌菌株TW-1的分离及其在大豆中的初步应用分析被引量：1
- 2023年
- 为缓解药害,通过选择培养基富集培养,从黑龙江省安达市农田中分离出一株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌TW-1,经鉴定该菌株为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。菌株TW-1对培养基中100 mg/L的阿特拉津降解率在48 h内可达到99.5%。盆栽实验结果表明,菌株TW-1可使大豆植株的叶绿素含量提高,并且可增加过氧化氢酶与过氧化物酶含量,有效缓解大豆植株的阿特拉津药害,具有良好的应用潜力。
- 吴占文王帅魏莹赵健淞孙冬梅
- 关键词：大豆阿特拉津降解菌节杆菌
- 复合菌系降解纤维素过程中微生物群落结构的变化被引量：17
- 2018年
- 为明确高效纤维素降解复合菌系降解过程中微生物群落结构的变化规律及关键的降解功能菌,利用该复合菌系对滤纸和稻秆进行生物处理,通过底物降解、微生物生长量、发酵液pH的变化情况,选择不同降解时期复合菌系提取的总DNA进行细菌16S rRNA基因扩增子高通量测序。通过分解特性试验确定在接种后培养第12、72、168 h分别作为降解初期、高峰期、末期。该复合菌系分别主要由1个门、2个纲、2个目、7个科、11个属组成。随着降解的进行,短芽胞杆菌属Brevibacillus、喜热菌属Caloramator的相对丰度逐渐降低;梭菌属Clostridium、芽胞杆菌属Bacillus、地芽胞杆菌属Geobacillus、柯恩氏菌属Cohnella的相对丰度逐渐升高;解脲芽胞杆菌属Ureibacillus、泰氏菌属Tissierella、刺尾鱼菌属Epulopiscium在降解高峰期时相对丰度最高;各时期类芽胞杆菌属Paenibacillus、瘤胃球菌属Ruminococcus的相对丰度无明显变化。上述11个主要菌属均属于厚壁菌门,具有嗜热、耐热、适应广泛pH、降解纤维素或半纤维素的特性。好氧型细菌是降解初期的主要优势功能菌,到中后期厌氧型细菌逐渐增多,并逐步取代好氧型细菌成为降解纤维素的主要细菌。
- 艾士奇赵一全孙志远高亚梅晏磊唐鸿志王伟东
- 关键词：纤维素复合菌系降解微生物多样性
- 龙凤湿地与珰奈湿地底泥细菌古菌多样性及其对环境因子的响应被引量：2
- 2022年
- 【背景】城市湿地和天然湿地受到人为扰动影响的程度显著不同。【目的】研究2种不同类型湿地底泥微生物多样性及种类的差异。【方法】采集冬夏两季城市湿地(龙凤湿地)和天然湿地(珰奈湿地)的底泥样品,使用16S rRNA基因测序技术测定底泥中细菌和古菌群落结构,分析2种湿地底泥的细菌、古菌差异及环境因素与微生物的相关性。【结果】龙凤湿地底泥中的硫杆菌属(Thiobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)丰度显著高于珰奈湿地(P<0.05);Methanoregula在珰奈湿地底泥中的丰度高于龙凤湿地;冬季厌氧绳菌属(Anaerolinea)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)在珰奈湿地底泥中的丰度显著高于龙凤湿地(P<0.05)。【结论】龙凤湿地与珰奈湿地的差异主要影响湿地底泥中参与元素循环的细菌和产甲烷古菌的丰度,人为干扰和低温会降低湿地中微生物的多样性,pH、盐分和碱性磷酸酶是显著影响微生物多样性的环境因素。
- 田润敏赵铎洪艳华张洪奇申贵男晏磊邱化蛟王伟东
- 关键词：龙凤湿地细菌多样性古菌多样性
