[背景]加工番茄为新疆种植红色产业重要的作物之一,加工番茄生产中存在传统配料过度施用的问题,"生物肥"逐渐受到人们关注.[目的]探究混合菌剂对加工番茄生长的影响,激发根际土壤功能性微生物种群的变化,为未来微生物菌剂的开发利用提供理论和实践基础.[方法]加工番茄根际施加微生物混合菌剂,测定加工番茄生长发育期间的农艺性状,探究混合菌剂对加工番茄生长的影响,利用 16S rRNA基因扩增子分析技术,探究混合菌剂对根际微生物的群落组成及群落结构的影响.[结果]经过混合菌剂处理后,加工番茄的一些生长状况指标、果实重量、单株结果数及果实含糖量等性状得到改良,影响了果实的品质;施加混合菌剂激发土壤微生物的种群数量、群落组成和群落结构的改变,其中放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度提高,相关性分析表明对加工番茄生长产生了影响.[结论]加工番茄根际施用特基拉芽孢杆菌C-9 与鞘氨醇杆菌A1 制备的水分散混合菌剂,对加工番茄根际功能性微生物群落结构产生影响,一些功能性微生物的相对丰度提高,混合菌剂施加促进了根际微生物与植物的相互作用,使得加工番茄果实品质得到改良.

特基拉芽孢杆菌DZY6715 是对油茶炭疽菌有较好抑制作用的生防菌,为明确该菌株在生长前期和生长后期的差异代谢物质及其调控功能.以菌株DZY6715 的生长曲线为基础,先利用平板对峙法测定该菌株在生长前期和生长后期对油茶炭疽菌的抑制活性,然后通过非靶代谢组学技术,对这两个时期的发酵液进行生物信息学分析.结果表明,菌株生长前期的抑菌活性弱于生长后期,差异代谢物共注释到 32 条通路,前 20 条富集到 183 个差异代谢物,其中潜在重要性高的代谢通路有 5 条,富集的差异代谢物有 84 个,27 种,涉及的代谢物以氨基酸和有机酸为主,并伴有诺氟沙星、N-乙酰-d-氨基葡萄糖、腺苷、苯酚等物质.另外,生长前期氨基酸的总表达量显著高于生长后期,而有机酸及其他差异代谢物在生长后期的总表达量则明显高于生长前期.因此,本文认为氨基酸主要参与细胞结构的构建,同时附有抑菌功能,而有机酸、诺氟沙星、腺苷等更多的是作为抵抗胁迫过程的重要调节剂.

[目的]菌糠的营养素含量齐全,但纤维素含量过高是阻碍其饲料化利用的主要因素.故本研究筛选适合于发酵杏鲍菇菌糠的微生物菌株,以改善其饲用品质.[方法]首先,本研究采用纤维素-刚果红、苯胺蓝和MRS-Ca (De Man,Rogosa,Sharpe-Ca)筛选培养基,结合纤维素、木质素酶活力及抑菌活性的测定,从EM (effective microorganisms)原液发酵的杏鲍菇菌糠中分离筛选具有较强纤维素、木质素降解能力及抑菌能力的细菌/真菌.通过细菌16S rRNA和真菌18S rDNA基因序列分析确定菌株所属种属.其次,将筛选出的菌株菌液等体积混合制成复合菌剂用于固态发酵杏鲍菇菌糠.测定不同发酵时长菌糠营养成分含量以确定最佳发酵时间,并与相同工艺条件下EM原液发酵的杏鲍菇菌糠进行饲用品质比较.[结果]筛选并鉴定得到纤维素酶活性较高的特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)菌株P11、发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)菌株R8和马克斯克鲁维应变酵母(Kluyveromyces marxianus)菌株MU5;木质素酶活性较高的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum)菌株MU7;抑菌活性较高的类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)菌株R4和乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)菌株R9.使用以上菌株复合发酵杏鲍菇菌糠7d后,各项指标达到稳定.与EM原液发酵的杏鲍菇菌糠相比,复合菌剂发酵杏鲍菇菌糠的NDF和ADF分别显著降低了19.6％和21.44％ (P＜0.05);CP (crude protein)、CA (crude ash)和EE (ether extract)含量分别显著提高了10.44％、5.26％和123.53％ (P＜0.05).[结论]本研究筛选得到的芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌优势菌株复合后用于发酵杏鲍菇菌糠可以很好地改善其饲用品质,效果优于生产中常用市售EM原液.

目的 分离德国小蠊肠道可培养细菌,并测定其产消化酶活性.方法 采用传统分离培养的方法分离纯化德国小蠊肠道细菌,通过16S rRNA序列分析进行分子鉴定;利用平板透明圈法筛选产淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶的细菌,通过水解圈与菌落直径的比值,比较不同细菌的产消化酶活性.利用SPSS 20.0软件进行统计学分析,组间比较采用单因素方差分析,当方差齐时用S-N-K多重比较方法;方差不齐时用Dunnett's T3进行显著性分析.结果 在德国小蠊肠道中共分离到12属20种细菌,其中肠球菌属4种,芽孢杆菌属和赖氨酸芽孢杆菌属各3种;柠檬酸杆菌属2种;沙雷菌属、根瘤菌属、假单胞菌属、摩根菌属、细杆菌属、肠杆菌属、金黄杆菌属和Ventosimonas属各1种.在所有细菌中,可产蛋白酶活性的细菌有7种,产淀粉酶活性的细菌有3种,未筛选到产纤维素酶和脂肪酶活性的细菌.粘质沙雷菌和Chryseobacterium massiliae的产蛋白酶活性较强,氧化微杆菌、解淀粉芽孢杆菌、Bacillus paramycoides、特基拉芽孢杆菌和铜绿假单胞菌较弱,7种菌的产蛋白酶活性差异有统计学意义(F=8.859,P=0.000),而产淀粉酶细菌的产酶活性差异无统计学意义(F=2.920,P=0.130).结论 德国小蠊肠道中有产蛋白酶和淀粉酶的细菌,这些细菌可能协助德国小蠊消化和分解食物.

采用牛津杯法抑菌试验,根据多种芽孢杆菌对不同植物病原真菌的生长抑制效果进行筛选,得到特基拉芽孢杆菌WRN032对稻瘟病菌的生长抑制效果最佳.以吸光度和抑菌圈直径为指标,设计进行单因素试验、多因素显著性筛选试验和中心点复合试验对特基拉芽孢杆菌WRN032的发酵条件进行优化,得到该菌株抗菌活性最优的发酵条件为:接种量1％,摇瓶装液量40％,葡萄糖浓度2％,摇床转速220 rpm,初始pH6.5,培养时间48 h,培养温度30℃.在此条件下,特基拉芽孢杆菌WRN032的发酵液吸光度和萃取物的抑菌圈直径与优化前相比分别提高了186.63％和154.10％.

[目的]研究特基拉芽孢杆菌挥发物2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌的抑制作用,评价2-甲基丁酸对甘薯黑斑病的防治效果.[方法]采用I-分隔平皿和气相抑菌体系,研究不同剂量的2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用;使用乳酸酚棉蓝染色观察2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌显微形态的影响;利用荧光探针钙荧光白和溴化丙锭检测2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌细胞壁结构与细胞膜通透性的影响;使用荧光探针2,7-二氯荧光素二乙酸酯检测甘薯长喙壳菌胞内活性氧含量变化;测定谷胱甘肽含量分析病原菌应对氧化损伤能力的改变;通过线粒体脱氢酶活力和丙酮酸含量的检测,分析2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌线粒体功能和能量代谢的影响;评价2-甲基丁酸在甘薯黑斑病防治中的使用效果.[结果]2-甲基丁酸显著抑制甘薯长喙壳菌菌丝生长和孢子萌发,降低其产孢能力,导致菌丝折叠弯曲并形成不连续的空腔.2-甲基丁酸使甘薯长喙壳菌的细胞壁结构改变,细胞膜通透性增加,胞内活性氧含量升高,谷胱甘肽含量显著降低,使病原菌应对氧化损伤的能力下降,线粒体脱氢酶活力和丙酮酸含量显著降低,诱发线粒体功能障碍,干扰细胞能量代谢,最终导致细胞死亡.此外,2-甲基丁酸对甘薯黑斑病也具有良好的防治作用.[结论]2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌具有显著的抑制作用,可作为安全高效的气相抑菌材料用于新型熏蒸制剂的研发.

为提高厨余垃圾减量效率,从不同来源的垃圾样品中分离筛选高效耐高温降解菌株应用于厨余垃圾降解.经平板涂布和划线分离法筛选共获得18株耐高温菌株,进一步利用平板透明圈法考察菌株对淀粉、蛋白、脂肪和纤维素的降解能力,最终获得4株耐高温强降解能力的菌株;经形态学和分子生物学鉴定,菌株分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)和嗜温鞘氨 醇杆菌(Sphingobacterium thalpophilum);为进一步提高厨余垃圾减量性能,以厨余垃圾浸出液作为培养基,对菌株进行定向驯化并制备复合菌剂,应用于厨余垃圾处理器,48 h后厨余垃圾质量减少了 73.8％,与对照组相比,质量减少率分别提高约10％和35.1％.本研究利用厨余垃圾浸出液对筛选获得的菌株进行驯化和制备培养,不仅提高了菌剂降解活性,而且实现了废弃物的资源化利用.