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一株玉米秸秆纤维素降解放线菌的筛选、鉴定及酶学特性研究
被引量:
12
1
作者
张运晖
赵瑛
+1 位作者
张艳萍
王立光
《微生物学杂志》
CAS
CSCD
2023年第3期52-59,共8页
为解决玉米秸秆固废污染和秸秆资源有效利用问题,采用刚果红染色法(水解圈法)和3,5-二硝基水杨酸(DNS)法从玉米秸秆还田土壤中筛选到一株纤维素降解菌,并对该微生物进行生理生化和分子生物学鉴定,发现该菌株降解纤维素效果较好,经鉴定...
为解决玉米秸秆固废污染和秸秆资源有效利用问题,采用刚果红染色法(水解圈法)和3,5-二硝基水杨酸(DNS)法从玉米秸秆还田土壤中筛选到一株纤维素降解菌,并对该微生物进行生理生化和分子生物学鉴定,发现该菌株降解纤维素效果较好,经鉴定该菌株为纤维素链霉菌(Streptomyces cellulosae),命名为SJS-15,并对该菌株的酶学特性及纤维素降解能力进行了初步研究。结果表明,菌株SJS-15在发酵培养基中的纤维素酶活(CMC)峰值为30.5 U/mL,最适反应pH为6.0,滤纸酶活(FPA)峰值为25 U/mL,最适反应pH为8.0,两种酶均能在温度20~60℃,pH 4.0~10.0范围内保持较高酶活性。纤维素分解实验表明菌株SJS-15对玉米秸秆和滤纸有分解能力,40 d时对玉米秸秆降解率为35.6%(质量分数,下同),对滤纸降解率为18.6%。扫描电镜结果显示经菌株处理的玉米秸秆较对照有明显降解痕迹。菌株SJS-15具有良好的抗逆性和玉米秸秆纤维素分解能力,可作为玉米秸秆还田和堆肥发酵的高效菌株进行进一步研究。
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关键词
玉米秸秆
筛选
纤维素
放线菌
酶学性质
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职称材料
人参果生育期根际土壤细菌结构对施氮量的响应
被引量:
3
2
作者
裴怀弟
宿兵兵
+5 位作者
李琦
李玉斌
李淑洁
王立光
张敏敏
石有太
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1125-1134,共10页
【目的】研究不同氮(N)素水平对人参果生育期内根际土壤细菌群落组成和多样性的影响,为人参果合理施肥提供理论依据。【方法】人参果(Solanum muricatum Aiton)田间试验于2020、2021年在甘肃省武威市进行。试验设施N 0、50、100、150 kg...
【目的】研究不同氮(N)素水平对人参果生育期内根际土壤细菌群落组成和多样性的影响,为人参果合理施肥提供理论依据。【方法】人参果(Solanum muricatum Aiton)田间试验于2020、2021年在甘肃省武威市进行。试验设施N 0、50、100、150 kg/hm^(2)4个处理,记为N0、N50、N100、N150。氮肥等分为5份,每隔30天随滴灌施入一次,共计5次,追肥前1天进行根际土壤样品采集,分析土壤细菌多样性和结构组成。【结果】与N0处理相比,N50处理提高了开花期—成熟期土壤细菌α-多样性,其中Shannon、Chao1和ACE(abundance coverage-based estimator)指数分别平均提高了1.19%、4.46%和4.86%;N100处理土壤细菌α-多样性与N0相近,而N150处理分别降低了3.31%、2.79%和6.20%。人参果根际优势菌群为变形菌门(Proteobacteria,30.80%)、厚壁菌门(Firmicutes,4.77%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,5.88%)、蓝藻菌门(Cyanobacteria,1.16%)、泉古菌门(Crenarchaeota,1.24%)、拟杆菌门(Bacteroidota,7.21%)、放线菌门(Actinobacteriota,4.02%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota,4.81%)、粘球菌门(Myxococcota,3.60%)。与N0相比,N50处理提高了开花期—成熟期厚壁菌门、酸杆菌门、泉古菌门、粘球菌门和芽单胞菌门的相对丰度;N100、N150处理的酸杆菌门相对丰度分别降低了2.99%、15.66%。人参果根际核心菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、德沃斯菌属(Devosia)、RB41、MND1和Haliangium等。与N0处理相比,人参果生育期内N50处理根际假单胞菌属、德沃斯菌属的相对丰度分别增加了8.07%、32.41%,N100有利于MND1菌属的生长繁殖,而N150处理降低了RB41、鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、MND1和Haliangium的相对丰度。【结论】中低施氮水平对人参果根际土壤细菌的多样性无不利影响,还可提高根际假单胞菌属、德沃斯菌属、MND1、Haliangium、鞘氨醇单胞菌属等有益菌属的相对丰度,有利于维护根系生长的健康环境。而高量氮肥会抑制人参果生育中后期根际细菌的多样性和促生菌的生长,因此,种植人参果应将氮肥水平控制在50~100 kg/hm^(2)。
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关键词
人参果
氮肥施用水平
根际土壤
细菌多样性
细菌丰度
群落组成
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职称材料
水稻OsLPL2/PIR基因抗旱耐盐机制研究
被引量:
6
3
作者
周文期
强晓霞
+2 位作者
王森
江静雯
卫万荣
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1401-1415,共15页
干旱威胁着全球农业生产,限制了农业可持续发展的前景。植物叶表皮在生长发育、抵御逆境胁迫、与外界环境进行水分和气体交换中,发挥了至关重要的作用。本研究中,利用水稻(Oryza sativa) less pronounced lobe epidermal cell 2-1 (lpl2...
干旱威胁着全球农业生产,限制了农业可持续发展的前景。植物叶表皮在生长发育、抵御逆境胁迫、与外界环境进行水分和气体交换中,发挥了至关重要的作用。本研究中,利用水稻(Oryza sativa) less pronounced lobe epidermal cell 2-1 (lpl2-1)和less pronounced lobe epidermal cell 2-2 (lpl2-2)突变体为研究材料,与野生型中花11(Zhonghua 11,ZH11)经干旱胁迫和不同浓度盐处理,发现lpl2-1和lpl2-2对逆境胁迫响应更敏感,复水后统计成活率极显著降低,低于对照1/2。相比ZH11,lpl2-1和lpl2-2株高变矮,根长变短,相同叶序气孔密度、气孔开度均极显著增加,且表皮扁平细胞边缘锯齿状凸出变平滑,嵌套不紧密,导致lpl2-1和lpl2-2比ZH11水分散失更多;离体叶片失水实验也证明了lpl2-1和lpl2-2叶片在等时间内失水更快,失水率更高;且过表达Os LPL2转入lpl2-1中,OE-Os LPL2/lpl2-1转基因阳性植株恢复了lpl2-1平滑表皮及对干旱和盐胁迫的敏感表型。研究结果表明,Os LPL2基因不仅控制水稻表皮细胞形态建成,而且通过调控气孔密度、气孔开度、根生长发育等在响应植物逆境胁迫过程发挥关键作用。本研究为揭示水稻Os LPL2参与干旱胁迫的应答分子调控机制提供了一定的理论基础。
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关键词
水稻
抗旱
耐盐性
SCAR/WAVE复合体
植物表皮细胞
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职称材料
水稻卷叶等位突变体e202的鉴定和基因精细定位
被引量:
3
4
作者
周文期
强晓霞
+2 位作者
李思雨
王森
卫万荣
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期3029-3041,共13页
良好的叶片形态是保证作物产量因素之一,一定程度的卷曲能够使水稻叶片保持直立、不下垂,有利于改善群体的受光面积,使其接收更多的光能,提高光合利用率。利用EMS诱变水稻中花11成熟种子,从M_(2)后代中筛选到一个叶片内卷、挺直的突变体...
良好的叶片形态是保证作物产量因素之一,一定程度的卷曲能够使水稻叶片保持直立、不下垂,有利于改善群体的受光面积,使其接收更多的光能,提高光合利用率。利用EMS诱变水稻中花11成熟种子,从M_(2)后代中筛选到一个叶片内卷、挺直的突变体,命名为e202。通过表型鉴定,发现e202表现出多种缺陷表型,与野生型中花11相比,不定根数目减少、根长变短,圆锥花序发育异常,小花形态、花药、花粉形态有畸形,育性极显著降低,叶绿素含量显著升高,气孔密度降低。树脂切片观察叶片结构,与对照相比,由于泡状细胞数目的增加和体积的减小,导致叶片的卷曲。同时切片观察花药,e202中仅形成极少数花粉粒,导致育性降低。我们通过图位克隆技术将候选基因定位到第10染色体440 kb的物理区域内,对区间内基因分析和测序发现Os10g0562700(LOC_Os10g41310)基因第4个外显子上,第1935位置缺失了1个碱基G,导致后续氨基酸错乱,蛋白翻译提前终止。综上表明,e202是REL2的一个新等位突变体,本研究为揭示REL2参与水稻叶片卷曲和花的发育等提供了一定的理论基础。
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关键词
水稻
卷叶
抗旱性
花发育
基因精细定位
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职称材料
题名
一株玉米秸秆纤维素降解放线菌的筛选、鉴定及酶学特性研究
被引量:
12
1
作者
张运晖
赵瑛
张艳萍
王立光
机构
甘肃省农业
科学
院生物技术研究所
西南野生动植物资源保护重点实验室/西华师范大学生命科学学院
出处
《微生物学杂志》
CAS
CSCD
2023年第3期52-59,共8页
基金
甘肃省农业科学院重点研发项目(2022GAAS32)。
文摘
为解决玉米秸秆固废污染和秸秆资源有效利用问题,采用刚果红染色法(水解圈法)和3,5-二硝基水杨酸(DNS)法从玉米秸秆还田土壤中筛选到一株纤维素降解菌,并对该微生物进行生理生化和分子生物学鉴定,发现该菌株降解纤维素效果较好,经鉴定该菌株为纤维素链霉菌(Streptomyces cellulosae),命名为SJS-15,并对该菌株的酶学特性及纤维素降解能力进行了初步研究。结果表明,菌株SJS-15在发酵培养基中的纤维素酶活(CMC)峰值为30.5 U/mL,最适反应pH为6.0,滤纸酶活(FPA)峰值为25 U/mL,最适反应pH为8.0,两种酶均能在温度20~60℃,pH 4.0~10.0范围内保持较高酶活性。纤维素分解实验表明菌株SJS-15对玉米秸秆和滤纸有分解能力,40 d时对玉米秸秆降解率为35.6%(质量分数,下同),对滤纸降解率为18.6%。扫描电镜结果显示经菌株处理的玉米秸秆较对照有明显降解痕迹。菌株SJS-15具有良好的抗逆性和玉米秸秆纤维素分解能力,可作为玉米秸秆还田和堆肥发酵的高效菌株进行进一步研究。
关键词
玉米秸秆
筛选
纤维素
放线菌
酶学性质
Keywords
corn stalk
isolation
cellulose
actinomycetes
enzymology characteristics
分类号
Q93-331 [生物学—微生物学]
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职称材料
题名
人参果生育期根际土壤细菌结构对施氮量的响应
被引量:
3
2
作者
裴怀弟
宿兵兵
李琦
李玉斌
李淑洁
王立光
张敏敏
石有太
机构
甘肃省农业
科学
院生物技术研究所
兰州交通
大学
环境与市政工程
学院
甘肃省农业
科学
院林果花卉研究所
西南野生动植物资源保护重点实验室/西华师范大学生命科学学院
出处
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1125-1134,共10页
基金
甘肃省农业科学院重点研发计划项目(2020GAAS13)
甘肃省农业科学院成果转化项目(2021GAAS-CGZH05)
甘肃省科协2020年学会助力精准扶贫项目(GXH20200820-1)。
文摘
【目的】研究不同氮(N)素水平对人参果生育期内根际土壤细菌群落组成和多样性的影响,为人参果合理施肥提供理论依据。【方法】人参果(Solanum muricatum Aiton)田间试验于2020、2021年在甘肃省武威市进行。试验设施N 0、50、100、150 kg/hm^(2)4个处理,记为N0、N50、N100、N150。氮肥等分为5份,每隔30天随滴灌施入一次,共计5次,追肥前1天进行根际土壤样品采集,分析土壤细菌多样性和结构组成。【结果】与N0处理相比,N50处理提高了开花期—成熟期土壤细菌α-多样性,其中Shannon、Chao1和ACE(abundance coverage-based estimator)指数分别平均提高了1.19%、4.46%和4.86%;N100处理土壤细菌α-多样性与N0相近,而N150处理分别降低了3.31%、2.79%和6.20%。人参果根际优势菌群为变形菌门(Proteobacteria,30.80%)、厚壁菌门(Firmicutes,4.77%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,5.88%)、蓝藻菌门(Cyanobacteria,1.16%)、泉古菌门(Crenarchaeota,1.24%)、拟杆菌门(Bacteroidota,7.21%)、放线菌门(Actinobacteriota,4.02%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota,4.81%)、粘球菌门(Myxococcota,3.60%)。与N0相比,N50处理提高了开花期—成熟期厚壁菌门、酸杆菌门、泉古菌门、粘球菌门和芽单胞菌门的相对丰度;N100、N150处理的酸杆菌门相对丰度分别降低了2.99%、15.66%。人参果根际核心菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、德沃斯菌属(Devosia)、RB41、MND1和Haliangium等。与N0处理相比,人参果生育期内N50处理根际假单胞菌属、德沃斯菌属的相对丰度分别增加了8.07%、32.41%,N100有利于MND1菌属的生长繁殖,而N150处理降低了RB41、鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、MND1和Haliangium的相对丰度。【结论】中低施氮水平对人参果根际土壤细菌的多样性无不利影响,还可提高根际假单胞菌属、德沃斯菌属、MND1、Haliangium、鞘氨醇单胞菌属等有益菌属的相对丰度,有利于维护根系生长的健康环境。而高量氮肥会抑制人参果生育中后期根际细菌的多样性和促生菌的生长,因此,种植人参果应将氮肥水平控制在50~100 kg/hm^(2)。
关键词
人参果
氮肥施用水平
根际土壤
细菌多样性
细菌丰度
群落组成
Keywords
Solanum muricatum Aiton
N fertilizer rate
rhizosphere soil
bacterial diversity
bacterial richness
bacterial community composition
分类号
S154.3 [农业科学—土壤学]
S668.9 [农业科学—果树学]
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职称材料
题名
水稻OsLPL2/PIR基因抗旱耐盐机制研究
被引量:
6
3
作者
周文期
强晓霞
王森
江静雯
卫万荣
机构
西南野生动植物资源保护重点实验室/西华师范大学生命科学学院
甘肃省农业
科学
院作物研究所
甘肃省兰州市第四中学
陕西省畜牧产业试验示范中心
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1401-1415,共15页
基金
2020年甘肃省科协青年科技人才托举工程项目
甘肃省农业科学院农业科技创新专项——博士基金项目(2020GAAS34)资助。
文摘
干旱威胁着全球农业生产,限制了农业可持续发展的前景。植物叶表皮在生长发育、抵御逆境胁迫、与外界环境进行水分和气体交换中,发挥了至关重要的作用。本研究中,利用水稻(Oryza sativa) less pronounced lobe epidermal cell 2-1 (lpl2-1)和less pronounced lobe epidermal cell 2-2 (lpl2-2)突变体为研究材料,与野生型中花11(Zhonghua 11,ZH11)经干旱胁迫和不同浓度盐处理,发现lpl2-1和lpl2-2对逆境胁迫响应更敏感,复水后统计成活率极显著降低,低于对照1/2。相比ZH11,lpl2-1和lpl2-2株高变矮,根长变短,相同叶序气孔密度、气孔开度均极显著增加,且表皮扁平细胞边缘锯齿状凸出变平滑,嵌套不紧密,导致lpl2-1和lpl2-2比ZH11水分散失更多;离体叶片失水实验也证明了lpl2-1和lpl2-2叶片在等时间内失水更快,失水率更高;且过表达Os LPL2转入lpl2-1中,OE-Os LPL2/lpl2-1转基因阳性植株恢复了lpl2-1平滑表皮及对干旱和盐胁迫的敏感表型。研究结果表明,Os LPL2基因不仅控制水稻表皮细胞形态建成,而且通过调控气孔密度、气孔开度、根生长发育等在响应植物逆境胁迫过程发挥关键作用。本研究为揭示水稻Os LPL2参与干旱胁迫的应答分子调控机制提供了一定的理论基础。
关键词
水稻
抗旱
耐盐性
SCAR/WAVE复合体
植物表皮细胞
Keywords
rice
drought tolerance
salt resistance
SCAR/WAVE complex
plant leaf epidermis
分类号
S511 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
水稻卷叶等位突变体e202的鉴定和基因精细定位
被引量:
3
4
作者
周文期
强晓霞
李思雨
王森
卫万荣
机构
西南野生动植物资源保护重点实验室/西华师范大学生命科学学院
甘肃省农业
科学
院作物研究所
甘肃省兰州市第四中学
陕西省畜牧产业试验示范中心
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期3029-3041,共13页
基金
2020年甘肃省科协青年科技人才托举工程项目资助。
文摘
良好的叶片形态是保证作物产量因素之一,一定程度的卷曲能够使水稻叶片保持直立、不下垂,有利于改善群体的受光面积,使其接收更多的光能,提高光合利用率。利用EMS诱变水稻中花11成熟种子,从M_(2)后代中筛选到一个叶片内卷、挺直的突变体,命名为e202。通过表型鉴定,发现e202表现出多种缺陷表型,与野生型中花11相比,不定根数目减少、根长变短,圆锥花序发育异常,小花形态、花药、花粉形态有畸形,育性极显著降低,叶绿素含量显著升高,气孔密度降低。树脂切片观察叶片结构,与对照相比,由于泡状细胞数目的增加和体积的减小,导致叶片的卷曲。同时切片观察花药,e202中仅形成极少数花粉粒,导致育性降低。我们通过图位克隆技术将候选基因定位到第10染色体440 kb的物理区域内,对区间内基因分析和测序发现Os10g0562700(LOC_Os10g41310)基因第4个外显子上,第1935位置缺失了1个碱基G,导致后续氨基酸错乱,蛋白翻译提前终止。综上表明,e202是REL2的一个新等位突变体,本研究为揭示REL2参与水稻叶片卷曲和花的发育等提供了一定的理论基础。
关键词
水稻
卷叶
抗旱性
花发育
基因精细定位
Keywords
rice
rolled-leaf
drought resistance
flower development
fine mapping
分类号
S511 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一株玉米秸秆纤维素降解放线菌的筛选、鉴定及酶学特性研究
张运晖
赵瑛
张艳萍
王立光
《微生物学杂志》
CAS
CSCD
2023
12
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职称材料
2
人参果生育期根际土壤细菌结构对施氮量的响应
裴怀弟
宿兵兵
李琦
李玉斌
李淑洁
王立光
张敏敏
石有太
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
3
水稻OsLPL2/PIR基因抗旱耐盐机制研究
周文期
强晓霞
王森
江静雯
卫万荣
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
4
水稻卷叶等位突变体e202的鉴定和基因精细定位
周文期
强晓霞
李思雨
王森
卫万荣
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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