• 2024年第43卷第4期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >特稿
    • 桃李三千我自成蹊——陈华癸先生琐忆

      2024, 43(4):1-2. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.001

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >综述
    • 蒺藜苜蓿LysM类受体激酶的研究进展

      2024, 43(4):3-11. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.002

      摘要 (1) HTML (2) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:LysM类受体激酶属于多基因家族,其胞外域直接参与几丁质、肽聚糖和脂壳寡糖等糖化合物的感知,从而激活植物免疫或共生信号转导。豆科模式植物蒺藜苜蓿中第1个LysM受体基因LYK3的功能于2003年被表征。此后,越来越多的LysM类受体激酶的功能相继被鉴定。本文总结了蒺藜苜蓿LysM类受体激酶家族基因功能特征,综述了蒺藜苜蓿LysM类受体激酶家族分别在根瘤共生、菌根共生和免疫感知等方面的研究进展。研究发现,蒺藜苜蓿LysM类受体激酶家族基因数量的扩张导致了功能分化,但也存在部分基因间功能冗余现象。此外,研究还揭示了免疫与共生信号在LysM类受体激酶介导的受体感知层面存在着密切的交联,为后续研究蒺藜苜蓿中LysM类受体激酶家族基因提供有效参考。

      • 0+1
    • 豆科植物固氮根瘤衰老过程中的代谢调控研究进展

      2024, 43(4):12-24. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.003

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:衰老是影响豆科植物根瘤固氮效率的主要因素之一,深入探究根瘤的衰老调控机制具有重要意义。本文从衰老根瘤的形态特征和生理生化变化、衰老的途径以及物质代谢调控等方面综述根瘤衰老的研究进展,总结了豆科植物和根瘤菌中与衰老相关基因在共生固氮过程中的功能。开发新的研究方法和技术能够更全面地揭示衰老根瘤中关键物质代谢的分子机制。深入了解根瘤衰老的分子机制有助于通过遗传改造延缓根瘤衰老,提高豆科植物的固氮效率,促进农业生产的可持续发展。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
    • 细菌根际黏附的界面作用机制研究

      2024, 43(4):25-32. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.004

      摘要 (0) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:界面作用是细菌在环境中黏附、定殖、形成生物膜和发挥生态功能的基础和前提,对植物吸收养分、病原微生物拮抗具有重要意义。微生物-植物根际相互作用研究大多数从生态学和分子生物学角度出发,应用多种组学手段研究根系分泌物对于根际微生物定殖数量、群落组成和生理功能的影响,忽略了细菌定殖过程中物理、化学的界面作用机制及其对黏附的贡献。本文从界面作用机制出发,探讨了不同类型根系分泌物对细菌表面性质、细菌胞外聚合物(EPS)分子组成以及黏附功能的调控作用;梳理了黏附过程中细菌-植物生物大分子相互作用的主要模式及其微观机制;归纳了根际定殖过程可视化研究方法和微生物-植物生物大分子相互作用的分析手段;提出了根际生物分子组成分析、黏附蛋白质功能预测、根际定殖原位观测方法等亟需加强的研究方向。

      • 0+1
      • 1+1
    • 微生物种群间分工协作在木质纤维素转化中的研究进展

      2024, 43(4):33-40. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.005

      摘要 (0) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:联合生物加工被认为是木质纤维素转化的最理想形式,虽然通过代谢工程改造可以基于单一菌株实现联合生物加工,但过高的代谢压力导致菌株转化效率并不理想。为了系统认识微生物种间分工和实现联合生物加工的理性设计,本文聚焦于天然木质纤维素降解菌群中的种间分工,从底物协同水解、营养因子交叉喂养和“糖骗子”限制的角度综述了目前物种间的分工协作模式,介绍了物种分工在木质纤维素转化中的应用,以及天然木质纤维素菌群中种间分工研究的挑战和未来发展方向,为联合生物加工菌群的构建提供设计原则,推动木质纤维素的高效转化。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
    • 水环境中藻类与细菌有益相互作用的研究进展与展望

      2024, 43(4):41-50. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.006

      摘要 (0) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:藻类和细菌在生态系统中重要元素的生物地球化学循环、能量流动等过程中具有重要作用。一些细菌可以通过促进藻类生长、帮助藻类抵抗逆境胁迫等作用,与藻类发生有益相互作用,进而对两者的生存、竞争、生理功能方面均产生重要影响。本文对近年来藻类和细菌有益相互作用的主要方式、微生物类群、分子机制,及其在环境污染处理、生物质能源和合成生物学等方面的应用进展进行综述,并对未来研究提出展望。这不仅对理解水体微生物的群落结构与功能、微生物种间关系的机制与效应具有重要作用,也将为维护生态系统的健康、挖掘和利用生物资源造福人类提供重要的科学依据。

      • 0+1
    • 增温对生物土壤结皮微生物群落组成及其呼吸作用的影响

      2024, 43(4):51-59. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.007

      摘要 (0) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物土壤结皮作为干旱区土壤表层主要的覆盖者,生存于其中的微生物在调节旱区碳循环的气候敏感性方面发挥着重要作用。目前气候变暖对生物结皮微生物群落及其呼吸作用的研究结论尚有分歧。为了更加准确预测未来干旱地区的碳收支,本文归纳了模拟气候变暖的增温试验中不同试验周期、不同季节和不同类型的生物结皮碳排放规律,并结合微生物丰度和有机碳的变化分析了引起碳排放差异的内在原因。短期增温(低于2 a)导致生物结皮中苔藓或地衣丰度显著性降低,从而增加土壤有机碳含量,碳排放量是否同步增加取决于土壤含水量。长期增温(大于5 a)降低了微生物对温度和湿度的敏感性,微生物丰度和组成趋于稳定,从而使有机碳含量和净碳排放量保持相对稳定。已有的研究结果揭示了生物结皮碳排放规律和原因,但微生物参与的内在调控机制仍不明确。因此,今后需重点探究结皮微生物碳代谢对增温的响应机制,为评估干旱区碳平衡提供重要理论依据。

      • 0+1
    • 专性捕食细菌——蛭弧菌及其类似细菌的捕食机制及其应用前景

      2024, 43(4):60-69. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.008

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:专性捕食细菌蛭弧菌及其类似细菌(Bdellovibrio and like organisms,BALOs)因在农业、工业和医学,尤其是在治疗抗生素耐药病原细菌感染中的潜在应用前景而倍受重视。但关于BALOs的诸多基础科学问题在过去几十年里一直不清楚,这也是这类细菌暂未被有效开发和利用的根本原因。近年来,关于BALOs生命周期、捕食机制、资源分布与多样性以及它们在医学、农业和工业中的应用等方面取得了较多进展,特别是2021年蛭弧菌门正式确立以来,相关研究暴发式增长。本文系统回顾BALOs的研究进展,并着重介绍最新报道的捕食机制研究等突出成就,以促进我们对BALOs资源的认识与进一步应用,并指导未来的 BALOs 研究。

      • 0+1
      • 1+1
    • 土壤碳循环微生物作用研究进展

      2024, 43(4):70-81. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.009

      摘要 (0) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤碳是全球碳循环的重要组成部分,其碳循环过程在气候调节中发挥着重要作用,而微生物是土壤碳循环的关键驱动力。土壤微生物能与植物共生间接促进植物光合作用与土壤碳的输入,可直接参与土壤碳的固定与转化。微生物残体及其分泌物在矿物质结合态有机质和土壤团聚体的形成中发挥关键作用,有利于土壤有机碳的长期稳定。微生物介导的激发效应对土壤有机质分解具有调控作用,可影响土壤CO2和CH4等温室气体的排放。通过微生物作用提升土壤的固碳潜力或碳汇功能,可助力我国实现 “碳达峰、碳中和”的重大战略目标。本文综述了微生物在土壤有机碳输入、有机质形成与稳定、有机质分解矿化等过程中的作用与机制,以及土壤性质、气候条件、植物因素与人类活动对微生物介导的土壤碳循环的影响,尤其是相关研究的最新进展与理论更新。未来可加强微生物介导的土壤有机碳稳定化与碳储过程的作用机制研究,关注土壤微生物群落结构功能与碳循环之间的复杂关系及其对全球变化的响应。

      • 0+1
    • 原核Argonaute的应用研究进展

      2024, 43(4):82-93. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.010

      摘要 (0) HTML (1) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:原核生物Argonautes (pAgos)是参与细胞防御外来DNA入侵的可编程核酸酶。在体外,pAgos可以结合小的单链核酸(ssDNA/ssRNA)向导来识别和切割互补DNA/RNA。在体内,pAgos优先靶向多拷贝遗传元件、噬菌体和质粒,从而抑制入侵核酸的扩增和噬菌体感染。pAgos作为一类新兴的可编程核酸酶,比目前应用最为广泛的CRISPR-Cas系统更具灵活性,在生物技术方面展现出巨大的潜力。早期的研究聚焦于嗜热的pAgo,目前基于嗜热pAgos的主要应用包括分子诊断和体外DNA组装。为了推进基于Ago的体内生物技术,如基因编辑的应用,研究人员的焦点逐渐转移到中温生物来源的pAgos,虽然目前pAgos还未实现基因组编辑,但是随着越来越多的pAgo被发掘以及研究人员对pAgos催化机制的深入研究,有望开发基于pAgos的下一代基因编辑技术。本文总结了已知代表性pAgos和基于pAgos发展的生物技术,并简要分析了pAgos在原核生物和真核生物体内应用面临的挑战和可能的应对策略。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
    • 微生物法合成γ-氨基丁酸的研究进展

      2024, 43(4):94-101. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.011

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸,在食品、农业、医药、化工等领域具有广阔的应用前景。微生物法生产GABA因其温和、可持续发展等优势越来越受到人们的关注。因此,为了得到环保、便捷且效率更高的GABA生产方式,以满足食品、制药和畜牧领域对添加剂的严格要求,本文系统介绍了GABA的生产方法、生物体中的合成途径及微生物法生产GABA的研究进展,总结了目前全细胞催化法和微生物从头合成GABA的生产水平。研究者们致力于筛选和优化具有高催化效率和稳定性的酶并通过对微生物的代谢途径进行精细调控,以提高GABA的合成效率,未来的研究需要进一步优化酶和菌株的性能,降低生产成本,并探索更大规模的工业化生产途径。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
    • 土壤微生物的新栖息地:塑料际发生及其生态风险研究进展

      2024, 43(4):102-111. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.012

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:微塑料是一种新兴污染物,塑料制品的广泛使用和处理不当对土壤生态系统构成了潜在的环境风险。微塑料在土壤中为微生物提供了新的栖息地,并与周围环境形成了一个独特的生态系统——塑料际。塑料在土壤环境中不易降解,使得塑料际对原始土壤环境造成了严重且持久的生态威胁。目前对塑料际的研究主要集中在水生生态系统,关于土壤塑料际对微生物、微塑料以及土壤环境和其他污染物的影响联合效应等方面的认识仍然非常有限。为探究土壤塑料际中微生物与微塑料相互作用的机制和随之产生的生态效应,本文综述了塑料际作为土壤微生物新的栖息地带来的生态风险相关研究进展,主要讨论了土壤塑料际对微生物的选择效应与微塑料迁移转化的影响、土壤塑料际对土壤结构与土壤碳循环带来的改变以及与其他环境污染物的联合效应。

      • 0+1
    • 硒阻控作物吸收重金属机制研究进展

      2024, 43(4):112-120. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.013

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:重金属污染对粮食安全及人体健康造成巨大威胁,目前已开发出许多农田重金属污染修复方法。硒的补充显著降低作物对重金属的吸收,同时促进作物在重金属污染土壤中的生长,施硒已成为阻控作物吸收重金属的新途径。本文对施硒阻控作物吸收重金属的5种机制即硒改变土壤重金属的生物有效性、硒与重金属竞争植物摄取通道、硒促进植物根系铁膜形成、硒诱导植物根系形态及结构变化、硒调控植物重金属螯合和转运基因表达等研究进展进行了综述,同时对施硒阻控作物吸收重金属潜在风险及未来研究重点进行展望,以期为将来利用硒作为重金属阻控剂提供参考。

      • 0+1
      • 1+1
    • 浓香型白酒窖泥己酸菌的研究进展

      2024, 43(4):121-132. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.014

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:浓香型白酒是中国白酒的重要类型之一,己酸乙酯是浓香型白酒特征风味物质,该物质合成所需的前体己酸主要依靠发酵过程中的己酸菌代谢生成。己酸菌的分离、鉴定及代谢功能研究已成为白酒品质提升相关领域的研究热点之一。本文综述了窖泥中己酸菌的分离概况,介绍了浓香型白酒发酵系统中常见的3种己酸菌及己酸的合成途径,探讨了pH及底物组成对己酸产量的影响;此外,介绍了微生物群落中其他微生物对己酸菌的影响,以期通过探讨浓香型白酒发酵体系中微生物驱动己酸形成的机制及其影响因素,为提升浓香型白酒品质提供理论基础。

      • 0+1
    • >研究报告
    • 类枯草杆菌蛋白酶基因GmSBT1在大豆共生固氮中的功能

      2024, 43(4):133-139. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.015

      摘要 (2) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究SBT(subtilases)家族蛋白在豆科植物共生固氮中的作用机制,分别利用生物信息学分析、时空表达定位、GUS 染色定位和基因沉默等方法来研究GmSBT1在大豆-根瘤菌共生中的作用。结果显示:GmSBT1受根瘤菌特异性诱导,在成熟根瘤中高量表达,且在根瘤皮层以及含菌细胞中发挥功能。GmSBT1-RNAi植株地上鲜质量、瘤质量、固氮酶活显著降低。结果表明 ,GmSBT1 蛋白对根瘤的形成和发育以及根瘤的固氮具有重要的作用。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
    • 根瘤菌和丛枝菌根真菌单双接种对不同品系大豆生长的影响

      2024, 43(4):140-149. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.016

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索丛枝菌根真菌(abuscular mycorrhiza fungi, AMF)和大豆根瘤菌单双接种效果及其与不同品系大豆的匹配性,采用蛭石混土作为基质在光照培养室(26 ℃,16 h光照/8 h暗期,相对湿度75%)进行盆栽试验,探究根瘤菌与AMF单接种和双接种对我国大部分区域种植的10种不同品系大豆生长的影响。结果显示,根瘤菌Bradyrhizobium japonicum USDA110和菌根真菌Rhizophagus irregularis均能侵染10种品系大豆植株,形成共生结构。单接种根瘤菌和菌根真菌均能显著提高大豆地上部鲜质量,其中单接种根瘤菌能使品系大豆119、851、921植株地上部鲜质量增加102%~429%,单接种菌根真菌也能使大部分品系大豆地上部鲜质量增加39%~255%。根瘤菌和菌根真菌双接种条件下,菌根真菌的侵染共生表现出共生定殖延迟的现象;菌根真菌存在时,品系大豆985、851、115根系的单个根瘤体积增大,固氮酶活性增强。因此,相同接种方式对不同品系大豆影响不同,相同品系大豆经过不同接种方式处理,长势存在差异;985、115品系大豆采用双接种方式最佳,167、509、921、187品系大豆采用单接种根瘤菌方式效果最佳,119、909、045则可采用单接种根瘤菌或菌根真菌来提升产量。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
    • 抗生素和重金属镉单一和复合污染对集胞藻PCC6803的影响

      2024, 43(4):150-158. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.017

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估抗生素和重金属对藻类生态系统的影响,本研究探讨了四环素(tetracycline,TC)/磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMX)与Cd2+ 的4个单一处理(100 ng/L TC;100 ng/L SMX;0.001 mg/L Cd2+;0.5 mg/L Cd2+)以及4个复合处理(100 ng/L TC+0.001 mg/L Cd2+;100 ng/L TC+0.5 mg/L Cd2+;100 ng/L SMX+0.001 mg/L Cd2+;100 ng/L SMX+0.5 mg/L Cd2+)对集胞藻的生长、光合活性以及抗氧化系统的影响。结果显示,100 ng/L SMX刺激集胞藻的生长和光合活性,而用100 ng/L TC处理则无明显影响;0.001 mg/L Cd2+对集胞藻的各项指标均无明显影响,但0.5 mg/L Cd2+明显抑制集胞藻的生长和光合作用,破坏抗氧化系统,损伤细胞膜,刺激集胞藻分泌胞外多糖。抗生素与镉复合污染处理方面,100 ng/L TC与0.001 mg/L Cd2+共存时,增强集胞藻酯酶活性、刺激分泌胞外多糖;100 ng/L SMX与0.001 mg/L Cd2+共存时,促进集胞藻生长、增强光合作用和酯酶活性;100 ng/L SMX与0.5 mg/L Cd2+共存时,SMX能缓解高浓度Cd2+造成的氧化损伤,较单一高浓度Cd2+处理组的ROS产量减少、SOD酶活降低、MDA含量降低、协同刺激集胞藻酯酶活性;而100 ng/L TC不能显著缓解高浓度Cd2+对细胞的损伤。研究结果表明,低浓度四环素对细胞生长影响较小,也基本不改变Cd2+对集胞藻细胞的毒性,而低浓度磺胺甲噁唑会促进细胞生长,且能够减轻Cd2+对集胞藻细胞的毒性,在污染评估时需综合考虑抗生素和重金属的复合污染。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
    • 综合肥料管理对水稻根际微生物群落功能的影响

      2024, 43(4):159-168. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.018

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:为考察综合肥料管理(integrated fertilization management,IFM)策略和农民常规处理(farmer’s practice,FP)对微生物群落和土壤功能的影响差异,本研究利用2013-2014年设立的双季稻田间试验包括综合肥料管理(IFM)和农民实践(FP)2种处理,通过在晚稻生长季节的3个时间点采集根际和非根际土壤,调查土壤化学性质和酶活性,使用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFA)鉴定微生物生物量和群落组成。结果显示:与FP处理相比,IFM处理降低了根际土壤的革兰氏阳性(Gram-positive bacteria,GP)和阴性细菌(Gram-negative bacteria,GN)的比值(GP/GN)和微生物胁迫指数。IFM处理促进了幼穗分化期和齐穗期根际土壤中蔗糖酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶活性,抑制了成熟期脲酶活性。冗余分析表明,有效氮和总氮可分别解释微生物群落和酶活性变异的15.9%和12.5%,这表明氮的有效性和氮水平分别是影响稻田环境微生物群落和酶功能的关键因素。此外,革兰氏阴性细菌、真菌和丛枝菌根真菌对土壤酶活性改变的解释率分别达到5.39%、3.88%和3.09%。微生物胁迫指数与磷酸酶和蔗糖酶活性呈负相关,这表明细菌和真菌都参与土壤酶功能调节。研究表明,IFM主要通过调控稻田氮投入节奏改变微生物群落组成从而提升成熟期前的土壤酶活性,促进水稻生长过程中的养分循环。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
      • 5+1
    • 球形赖氨酸芽孢杆菌WH07对潜育化水稻土的改良效果和土壤微生态的影响

      2024, 43(4):169-181. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.019

      摘要 (0) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建立潜育化稻田微生物改良技术,采用MWMM(modified wolfe’s mineral medium)培养基富集微好氧FeOB,结合16S rRNA测序等技术鉴定菌株种类,分别采用100 mL 106 (T1)、107 (T2)、108 (T3) CFU/mL菌株发酵液处理潜育化水稻土,评价菌株对潜育化水稻土壤的还原性物质、土壤养分、氮循环功能基因丰度和水稻秧苗生长的影响,并利用16S rRNA高通量测序技术评价该菌株对土壤微生态的影响。结果显示:筛选到的对Fe2+具有较强氧化作用的FeOB为球形赖氨酸芽孢杆菌WH07(Lysinibacillus sphaericus WH07);相比于CK,土壤氧化还原电位(Eh)显著提高(P<0.05),并由负电位转为正电位;T1、T2、T3处理土壤还原性物质总量分别减少26.47%、41.53%、53.19%,亚铁含量分别减少0.37%、21.50%、50.09%,亚锰含量分别减少7.84%、21.57%、37.25%。土壤碱解氮含量分别显著增加15.50%、27.38%、48.90%(P<0.05),速效磷分别显著增加12.52%、17.34%、27.38%(P<0.05),速效钾分别显著增加11.56%、17.20%、19.34%(P<0.05),有机质分别显著增加8.66%、22.22%、45.05%(P<0.05),pH显著分别增加3.40%、8.94%、16.99%(P<0.05)。土壤AOA-amoA基因丰度分别增加11.94%、14.68%、33.83%,nosZ基因丰度分别增加42.97%、75.78%、118.75%,nifH基因丰度分别增加38.29%、51.05%、216.13%,UreC基因丰度分别增加16.74%、54.51%、60.94%。水稻株高分别增加5.44%、10.98%、36.00%,叶龄分别增加10.21%、23.42%、36.94%,鲜质量增加分别12.61%、22.52%、28.38%,白根数分别增加10.14%、32.92%、46.81%。土壤微生物多样性指数Chao1和Shannon指数相比于CK均显著降低(P<0.05)。门水平上相对丰度前10的土壤细菌中,有8个显著下调(P<0.05),如Proteobacteria等、2个(Bacteroidetes和Firmicutes)显著上调。在相对丰度前50的属中,3个处理分别有20、19、22个属显著上调(P<0.05),包括Macellibacteroides等6个FeOB;25个属在3个处理中均显著下调(P<0.05),包括MBNT15等4个铁还原菌。调控网络分析显示菌株WH07潜在地与FeOB协同改善土壤理化性质和生物活性,最终促进了秧苗生长。结果表明,应用菌株WH07显著改善了潜育化水稻土壤理化性质,改变了土壤微生物群落结构和功能。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
      • 5+1
      • 6+1
      • 7+1
      • 8+1
      • 9+1
    • 不同年限烤烟连作对土壤养分和微生物变化的影响

      2024, 43(4):182-191. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.020

      摘要 (1) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究烤烟连作障碍的关键影响因素及规律,对汉中地区种植5种不同年份处理:连作0 a(CK)、连作2 a(T1)、连作4 a(T2)、连作6 a(T3)和连作8 a(T4)的烤烟土壤进行了土壤理化性质、微生物多样性及群落结构变化的分析。结果显示:烤烟土壤有机质、土壤pH和总碳含量随着种植年限的增加而降低;T4处理相比于CK处理,土壤有机质、土壤pH和总碳含量分别减少8.34%、25.39%和25.20%;土壤中细菌和真菌多样性及丰富度均呈现先增加后减少的趋势,其中细菌优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门;真菌优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,相比于CK处理,T3处理下微生物相对丰度变化较大,其中放线菌门、厚壁菌门和担子菌门变化幅度分别为4.04%、6.24%和28.86%。结果表明,连作降低了土壤有机质含量、土壤pH和全碳含量,影响土壤微生物群落组成。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
      • 5+1
      • 6+1
    • 耐盐芽孢杆菌SF-18的生防潜能与基因组学分析

      2024, 43(4):192-203. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.021

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为从极端环境中分离具有优良抗菌活性的生物防治菌剂,采用稀释涂布平板法从新疆阿克苏盐碱地土样中分离筛选到1株具有明显抑菌作用的耐盐菌株SF-18;以大丽轮枝菌为指示菌,利用牛津杯法测定该菌株发酵液拮抗活性的稳定性,并利用2代和3代测序技术获得该菌株完整的基因组序列,对测序数据进行基因组装、预测、功能注释及次级代谢产物合成基因簇预测。结果显示,该菌株对金黄色葡萄球菌和大丽轮枝菌具有明显的抑制作用,能在18% NaCl的条件下生长;SF-18菌体发酵液在-20~80 ℃均具有较强的抑菌活性,能耐受pH 5~12的酸碱度环境;通过16S rDNA基因和gyrB基因序列分析,鉴定SF-18菌株隶属于芽孢杆菌属(Bacillus);全基因序列分析结果显示菌株有480个基因参与了多种碳源的代谢,含有编码亚精胺和海藻糖等与菌株抗逆性相关化合物合成的基因,以及能够降解病原菌细胞壁的葡聚糖酶、几丁质酶等酶的相关基因;次生代谢产物预测分析SF-18含有合成bacillaene、bacillibactin等多种抗性化合物的基因簇,推测菌株SF-18可能通过产生抑菌性的次生代谢产物以及相关降解酶来达到抑菌的效果,在农业生物防治中具有较好的应用前景。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
      • 5+1
    • 黏细菌来源硫胺素酶的生理功能探究

      2024, 43(4):204-211. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.022

      摘要 (2) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究硫胺素酶Ⅰ在黏细菌中的生理功能,选取Corallococcus sp. EGB、Myxococcus xanthus DK1622和Cystobacter sp. 1404三种不同种属的黏细菌,研究3种黏细菌基因组中硫胺素合成与菌株生长发育的关系。结果显示,3种黏细菌基因组中均具有完整的硫胺素合成途径,且具有硫胺素合成前体嘧啶(4-amino-5-hydroxymethyl-2-methylpyrimidine,HMP)回收相关基因,但未发现硫胺素或其前体噻唑回收相关基因;HMP合成酶基因thiC上游存在的焦磷酸硫胺素核糖开关(TPP-riboswitch)可根据环境中硫胺素浓度调控thiC基因的转录水平。菌株DK1622及其硫胺素酶Ⅰ敲除突变株CL1003中分别插入thiC基因,构建突变菌株CL1006和CL1007,发现CL1006在无硫胺素培养基中需要额外添加硫胺素或HMP才能恢复生长,但相比于硫胺素处理组,HMP处理组菌落直径显著增加了9.0%;CL1007只能在添加HMP平板中生长,单独添加完整的硫胺素并不能使其恢复生长,但当硫胺素酶CcThi1和硫胺素共同添加时,CL1007的生长得到恢复。结果表明,黏细菌不直接利用外源硫胺素,但可通过硫胺素酶Ⅰ将其分解成嘧啶前体被利用。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
    • 铁锰氧化肠杆菌和丛毛单胞菌对小白菜吸收镉和砷的影响

      2024, 43(4):212-220. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.023

      摘要 (0) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究土壤中镉(cadmium)和砷(arsenic)共去除的可行方法,选取具有铁锰氧化能力的细菌肠杆菌A11和丛毛单胞菌A23,研究混合菌株介导生成生物铁锰氧化物对镉和砷的吸附效果。扫描电镜结果显示铁锰氧化物存在于细胞表面,并且铁锰氧化物使细菌聚集成团;盆栽试验结果显示A11和A23菌株能够钝化土壤中的镉和砷,降低生物可利用态镉和砷的比例,并增加其不可利用态比例,同时还抑制小白菜地上部分和根部对镉和砷的吸收与积累。以上结果表明A11和A23混合菌株生成的生物铁锰氧化物对镉和砷有良好的吸附效果。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
    • 江汉平原黑杨湿心材细菌微生物群落结构解析

      2024, 43(4):221-229. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.024

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究细菌微生物群落在杨树湿心材发病过程中的作用,以江汉平原6年生华石2号黑杨湿心材和正常材为研究对象,采用高通量测序对16S rRNA基因V5―V7区进行测序,对测序列结果进行信息学分析,利用主成分分析、α多样性指数分析和微生物网络分析技术等方法,探究6年生黑杨湿心材和正常材细菌微生物群落结构和组成差异。结果表明:6年生华石2号黑杨湿心材和正常材细菌微生物群落属水平上,劳尔氏菌属和拟杆菌属的细菌丰度最高,拟杆菌属多形单胞菌属和氢孢菌属在湿心材中占比显著高于正常材(P<0.05)。微生物群落功能分析显示,劳尔氏菌属多为植物病原菌,在湿心材中广泛存在。α多样性指数分析表明,湿心材群落多样性和物种分布均匀度高于正常材,物种总数低于正常材。共现网络研究表明,黑杨正常材细菌微生物之间存在较多的竞争和拮抗作用,群落较不稳定,湿心材细菌间存在更多的协同和互生关系,微生物群落较稳定。关键微生物分析表明,6年生黑杨湿心材中关键细菌微生物是Aquabacterium、WCHB1-32等,6年生黑杨正常材中关键细菌微生物是Pleomorphomonas、Dysgonomonas,这些关键微生物在稳定湿心材微生物网络结构中发挥着重要作用。以上结果表明,黑杨湿心材形成受多方面因素的影响,是由微生物群落共同作用产生的结果。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
    • 茯苓菌固态发酵香菇柄基质的酶活力、营养成分及抗氧化活性变化

      2024, 43(4):230-238. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.025

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究茯苓菌丝体能否发酵利用香菇柄基质并提高其营养价值和生物活性,以香菇柄基质为培养基,对茯苓菌固态发酵过程中的关键酶活力、主要营养成分及其发酵基质水提物的抗氧化活性进行测定。结果显示,随着发酵过程的进行,纤维素外切酶活力在发酵6 d时达46.14 U/g,随后快速降低至17.15 U/g,到发酵18 d时基本保持不变;羧甲基纤维素酶和木聚糖酶活力在发酵12 d时分别达77.70 U/g和74.23 U/g,随后逐渐降低;β-葡萄糖苷酶活力在发酵18 d时达75.06 U/g,随后逐渐降低。与未发酵的香菇柄基质相比,发酵基质中总糖、可溶性蛋白和不溶性膳食纤维的含量明显下降,但还原糖、多糖、总酚、总黄酮、氨基态氮和可溶性膳食纤维含量显著提升。发酵基质水提物的抗氧化活性显著提高,DPPH自由基清除率和羟自由基清除率分别较发酵0 d时提高了97.75%和38.15%。研究结果表明茯苓菌可以发酵香菇柄,改变香菇柄的营养成分构成且发酵基质具有较好的自由基清除能力。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1
      • 5+1
      • 6+1
    • 人工合成菌群替代传统母曲对高温大曲质量的影响

      2024, 43(4):239-248. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.04.026

      摘要 (1) HTML (1) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统高温大曲是经自然发酵而生产的,存在微生物群落组成复杂、所需的风味组分及含量难以控制等缺点。为了优化高温大曲微生物菌群结构和提高大曲品质,以小麦为原料,将高温大曲中分离筛选的地衣芽孢杆菌BL44、酿酒酵母SCY62、宛氏拟青霉PV3、微小根毛霉RP1和嗜热子囊菌TC1分别制备成固态菌剂,按不同添加比例构建2种人工合成菌群替代传统母曲(CK)制作高温大曲,并进行实验室酿酒试验分析。高通量测序结果表明,3种大曲的优势真菌属为Lichtheimia,优势细菌属为Bacillus。大曲的理化指标测定结果显示,接种人工合成菌群的高温大曲的液化力和糖化力比CK均有显著提高。气相色谱-质谱分析结果显示,接种人工合成菌群替代传统母曲能显著提高大曲及酒醅中四甲基吡嗪的含量。人工合成菌群1和菌群2接种的大曲中四甲基吡嗪含量分别为31. 90 mg/kg和56.73 mg/kg,比CK分别提高了2.80、4.99倍;高温堆积发酵酒醅中人工合成菌群1和菌群2的四甲基吡嗪含量分别为0.76 mg/kg和2.74 mg/kg,比CK分别提高了4.03和14.61倍。以上结果表明,人工合成菌群在定向调控大曲酶活性以及白酒中某些特定风味组分及含量等方面具有潜在的应用价值。

      • 0+1
      • 1+1
      • 2+1
      • 3+1
      • 4+1

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行