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产酸菌的筛选及其对畜禽粪便氨气释放量的影响

产酸菌的筛选及其对畜禽粪便氨气释放量的影响

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：张丽田云龙叶婧李红娜朱昌雄中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

畜禽养殖舍内的空气环境不仅影响着畜禽的健康,随着其规模的扩大,其释放的臭气也对附近空气造成恶劣影响,严重影响邻近居民的精神及身体健康。为了解决这一问题,本研究通过功能性微生物的筛选,旨在制备出微生物除臭制剂,并施用于畜禽养... 详细信息

畜禽养殖舍内的空气环境不仅影响着畜禽的健康,随着其规模的扩大,其释放的臭气也对附近空气造成恶劣影响,严重影响邻近居民的精神及身体健康。为了解决这一问题,本研究通过功能性微生物的筛选,旨在制备出微生物除臭制剂,并施用于畜禽养殖舍,从而改变舍内微环境来提高畜禽养殖舍内有益菌的丰度,降低腐败菌的丰度。本研究以EM菌为参比样品,在试验条件下对EM菌剂的有效性进行分析,得出结论:在菌剂处理粪便的出过场中,环境初始的酸性条件对除臭效果起关键作用,而微生物的除臭功能在后期才会发挥作用;据此结果,本研究以猪粪、鸡粪、鸭粪及其污染的土壤为分离基质,通过溴甲酚紫筛选培养基,筛选出产酸菌株59株。在进一步除臭效果验证筛选的过程中,对除臭筛选方法进行了摸索,采用了液体培养基和粪便加菌剂两种方法,在对部分菌株进行除臭筛选的结果表明:所筛选菌株与空白对照相比,液体菌液加入粪便的方法中氨气产生效率减少77.09%,相同菌株使用粪便拌入菌液的方法,能使氨气浓度能减少33%以上。两种方法在反映菌株的除臭效果上结果一致,后一种方法则能较快地反应出菌株的除臭效果。对菌株除臭效果试验表明产酸菌的产酸能力对氨气为主的臭气消减有明显的效果,可以通过进一步的试验应用于畜禽养殖舍内,以改善养殖舍内环境,同时改善周围空气环境,并且对提高养殖舍副产物的含氮量有重要意义。

关键词：除臭效果畜禽粪便产酸菌畜禽养殖释放量

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多年生花生根瘤菌ITS-RFLP及系统发育分析

多年生花生根瘤菌ITS-RFLP及系统发育分析

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：黄凌子曹雪萍李良冰马杏贤何沛球谷峻华南师范大学生命科学学院

蔓花生(Arachis duranensis)原产于亚洲热带及南美洲,为豆科蝶形花亚科落花生属多年生宿根草本植物,俗称为多年生花生、遍地黄金、蔓花生等,由于其根系发达,耐贫瘠、耐干旱、对有害气体的抗性较强可植于公路、边坡等地防止水土流失,也... 详细信息

蔓花生(Arachis duranensis)原产于亚洲热带及南美洲,为豆科蝶形花亚科落花生属多年生宿根草本植物,俗称为多年生花生、遍地黄金、蔓花生等,由于其根系发达,耐贫瘠、耐干旱、对有害气体的抗性较强可植于公路、边坡等地防止水土流失,也可用做改土绿肥、牧草、公园绿化等,一般不用修剪,可有效节省人力及物力,是极有前途的优良地被植物。此外,多年生花生也是栽培种花生(Arachis hypogaea)的祖先,在染色体水平上与人工种植的花生有着很近的亲缘关系。与花生共生的根瘤菌资源已被广泛研究,而与多年生花生共生的根瘤菌资源还未有报道。本研究从广州不同地区种植的多年生花生根瘤中分离获得35株菌,对其进行ITS基因的聚合酶链反应,并对扩增产物进行HaeⅢ和HinfⅠ两种限制性内切酶酶切分析以及选择代表菌株进行了ITS序列测定和系统发育分析。结果表明,35株蔓花生根瘤菌聚合酶链反应后有9株扩增出两种不同分子量的条带,其余菌株的扩增产物均为1kb左右的条带,经HaeⅢ和HinfⅠ两种酶切后分别产生15种和11种遗传图谱。选取其中代表性的遗传型进行克隆测序,系统发育分析表明8株代表菌分别属于根瘤菌菌属、草螺菌属和慢生根瘤菌属,其中以慢生根瘤菌为主,并分别与圆明慢生根瘤菌、日本慢生根瘤菌、加拿利慢生根瘤菌、豆薯慢生根瘤菌亲缘关系近。由此可见,与多年生花生共生的根瘤菌以慢生根瘤菌为主,且不同种慢生根瘤菌均可以与其建立共生关系,少数快生型根瘤菌与其共生。

关键词：多年生花生根瘤菌系统发育分析 ITS-RFLP

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基于紫细菌天然光合色素DSSC中敏化剂的筛选与光电性能

基于紫细菌天然光合色素DSSC中敏化剂的筛选与光电性能

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：付乔明赵春贵杨素萍华侨大学生物工程与技术系

天然色素因其廉价和环境友好等特点,被广泛用于染料敏化太阳能电池（DSSC）敏化剂进行光能转换研究。不产氧光合细菌中紫细菌是研究光合作用机理的良好模式生物,含有多种光电性能优良的天然色素。但目前仍缺乏对其色素光电转换性能的系... 详细信息

天然色素因其廉价和环境友好等特点,被广泛用于染料敏化太阳能电池（DSSC）敏化剂进行光能转换研究。不产氧光合细菌中紫细菌是研究光合作用机理的良好模式生物,含有多种光电性能优良的天然色素。但目前仍缺乏对其色素光电转换性能的系统研究。本文选择3种典型紫细菌,利用已建立的快速有效的色素提取分离方法,从3种紫细菌中获得了7种具有不同吸光范围、极性和结构的细菌叶绿素（BChl）和类胡萝卜素（Car）和3种改性细菌叶绿素。在此基础上,较系统的比较了天然与改性BChl、多组分与单一组分Car、色素浓度对DSSC光电性能的影响,筛选获得优良BChl a和Car进行DSSC共敏化研究。同时采用吸收光谱和荧光光谱对色素与半导体材料的相互作用进行了表征。结果表明:100 mW·cm入射光强下,在不添加任何分散剂的条件下,具有近红外吸收的天然BChl a具有较优的光电转化性能,在浓度为0.48 mg·ml时,光电转换效率为1.26%。单一组分Car比多组分Car具有较高的光电性能,玫红品Car光电转换效率最佳。BChl a敏化TiO薄膜电极,吸收光谱红移,800 nm特征荧光淬灭,表明BChl a光激发产生的电子导入TiO半导体导带。BChl a与Car共敏TiO薄膜电极,拓宽了可见光吸收光谱,短路电流和光电转换效率比BChl a提高了12%和7.3%。紫细菌天然色素廉价易得、环境友好,不仅能吸收可见光,而且能有效利用红外光,这对研制响应可见光-近红外的太阳能电池光电器件具有重要参考价值。

关键词：染料敏化太阳能电池(DSSC) 细菌叶绿素类胡萝卜素紫细菌

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海水养殖区耐药菌抗四环素和磺胺类药物耐药基因的研究

海水养殖区耐药菌抗四环素和磺胺类药物耐药基因的研究

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：曲凌云李壹朱鹏飞国家海洋局第一海洋研究所中国海洋大学海洋生命学院

对从多个水产养殖环境中分离到135株菌进行四环素类和磺胺类抗生素抗性药敏测试,发现72%的菌对磺胺类具有抗性,36%的菌对四环素具有抗性,16.5%的菌对四环素类和磺胺类同时耐药,说明环境中四环素类和磺胺类抗性菌已占很大比重。用PCR方... 详细信息

对从多个水产养殖环境中分离到135株菌进行四环素类和磺胺类抗生素抗性药敏测试,发现72%的菌对磺胺类具有抗性,36%的菌对四环素具有抗性,16.5%的菌对四环素类和磺胺类同时耐药,说明环境中四环素类和磺胺类抗性菌已占很大比重。用PCR方法检测这些抗性菌所携带的四环素类和磺胺类抗性基因,其中有9株菌检测到携带四环素抗性基因,6株携带tetB基因,3株菌携带tetA基因;15株菌携带磺胺类抗性基因,9株菌携带sul2基因,6株菌携带sul1基因。通过对相应携带抗性基因的这类菌最低抑菌浓度进行测定,结果显示tetA基因介导的应对四环素抗性强度要优于tetB基因所介导;sul2基因所介导的应对磺胺类抗性强度要强于sul1基因所介导。相关抗性基因检出菌的16S序列表明这4种抗性基因的传播不存在宿主特异性,可以在环境中广泛传播。同时所有基因检出阳性菌的这4种基因序列表明tetA、sul1、sul2基因在不同菌中保守性比较好,但tetB基因的保守性较差。该项研究通过对海水养殖环境中分离菌的抗性及抗性基因进行分析,对抗性细菌的存在现状及抗性基因传播机制形成初步了解,从而为下一步对抗药性细菌防治的研究提供研究基础,以降低抗性基因对生态环境、水产养殖业以及人类健康的危害。

关键词：海水养殖抗性菌四环素类抗性基因磺胺类抗性基因

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产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选及酶学特性研究

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选及酶学特性研究

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：张建新河南师范大学水产学院

β-1,4-甘露聚糖酶（β-1,4-D-mannanmann-ohydrolase）是一类能水解含β-1,4-D-甘露糖糖苷键的内切水解酶,属于半纤维素酶类。自1898年VogI从黑麦草种子内分离出第一株内生真菌以来,植物内生菌作为一种新的微生物资源受到了广泛的关注... 详细信息

β-1,4-甘露聚糖酶（β-1,4-D-mannanmann-ohydrolase）是一类能水解含β-1,4-D-甘露糖糖苷键的内切水解酶,属于半纤维素酶类。自1898年VogI从黑麦草种子内分离出第一株内生真菌以来,植物内生菌作为一种新的微生物资源受到了广泛的关注。本研究采用富集培养的方法从富含甘露聚糖的植物组织中分离出46株内生菌菌株,利用刚果红染色法进行初筛,选出7株产β-甘露聚糖酶的内生细菌。采用摇瓶培养和测定酶活方法,复筛出2株产酶能力较高的菌株CH-3和HD-1,其酶活分别为42 U/mL和54 U/mL。克隆并测定菌株CH-3和HD-1的16S rDNA序列,并结合其形态观察及生理生化试验,发现CH-3的16S rDNA序列与类芽孢杆菌属细菌（Paenibacillus polymyxastrain YRL13 EU373421）相似度为97%,初步鉴定CH-3为类芽孢杆菌属细菌（Genbank登录号:HQ329105）;HD-1的16SrDNA序列与芽孢杆属细菌（Bacillus subtilis EU257435）相似度高达99%,初步鉴定为芽孢杆属细菌（Genbank登录号:HQ329104）。对CH-3和HD-1酶学性质的研究发现,菌株CH-3产的β-甘露聚糖酶最适作用温度和pH分别为40℃和5.0-8.0之间;该酶在50℃保温2 h酶活保留63%,pH 5.0-10.0条件下保温1 h酶活仍保留66%以上;Fe、Ca、Co、对该酶有激活作用,其中Co的激活作用最为显著,使酶活提高了23%;Cu、Mn、Zn和EDTA对该酶有抑制作用。菌株HD-1产的β-甘露聚糖酶最适作用温度和pH分别为30℃-50℃和7.0;该酶在50℃保温2 h酶活保留68%,pH 5.0-9.0条件下保温1 h酶活仍保留64%以上,Zn、Ca、Co、Ba、K对该酶有激活作用,其中Ca的激活作用最为显著,使酶活提高了31%;Mn和EDTA对该酶有抑制作用。本研究从植物内生菌资源中选育具有应用价值的产酶微生物,为内生菌资源的研究和利用提供了新的思路。

关键词：内生菌酶学特性 β-甘露聚糖酶

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发酵床技术在养牛场粪污处理中应用的研究进展

发酵床技术在养牛场粪污处理中应用的研究进展

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：国辉朱昌雄耿兵刘雪郭萍田云龙叶靖中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中国农业大学生物学院

随着社会发展以及人们生活水平的提高,中国养牛业尤其是奶牛养殖业发展迅速,其粪尿大量排放造成的环境污染问题也随之产生,主要涉及恶臭气体的污染、氮磷污染、药物、添加剂污染、有害病原微生物污染以及重金属元素污染等。发酵床技术... 详细信息

随着社会发展以及人们生活水平的提高,中国养牛业尤其是奶牛养殖业发展迅速,其粪尿大量排放造成的环境污染问题也随之产生,主要涉及恶臭气体的污染、氮磷污染、药物、添加剂污染、有害病原微生物污染以及重金属元素污染等。发酵床技术是一种利用微生物发酵进行的无污染、零排放的有机农业技术,可以同时解决养殖场粪尿问题。因此,是目前养殖污染控制中最有效的资源化途径,成为国内外研究的热点。本文综述了养牛场粪尿对环境污染的现状以及国内外主要采取的相关治理技术,包括厌氧处理技术、热解化技术、高温堆肥技术以及原位发酵床技术等,分析探讨了各技术的适用范围及优缺点,认识到这些技术存在的局限性。提出了异位发酵床技术,其是相对于原位发酵床技术来讲的,主要针对养牛场大量废水的问题,将养牛场废水集中收集,铺设垫料,在微生物菌剂的作用下,通过持续补充废水,动态发酵的过程。综合分析了异位发酵床技术被国际认可的程度以及在国际上的研究近况,介绍了异位发酵床异于原位发酵床的优点,即在解决固粪的同时利用微生物发酵升温持续有效的控制处理废水,避免了原位发酵床中由于牛场废水量大且超过发酵床自身的消纳能力而引发的床体内部污染并"死床"的问题。指出了异位发酵床技术作为一种新型环保技术为发酵床技术开辟了新的途径,具有成本低、耗料少、效益高、操作简单、发酵过程动态持续等优点,发挥了较大的经济效益和环境效益,实现了资源的综合循环利用,具有广阔的应用前景。同时,对其今后的发展方向进行了展望。

关键词：粪污处理原位发酵床异位发酵床发酵床技术养牛场

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全局调控因子G1xR调控谷氨酸帮杆菌中3-羟基苯甲酸和龙胆酸代谢

全局调控因子G1xR调控谷氨酸帮杆菌中3-羟基苯甲酸和龙胆酸代谢

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：晁红军周宁一中国科学院农业与环境微生物学重点实验室中国科学院武汉病毒研究所

谷氨酸棒杆菌是一株重要的工业菌株,广泛用于生产氨基酸、有机酸等方面,同时,它也是研究芳香烃代谢和同化的模式系统。谷氨酸棒杆菌ATCC13032通过龙胆酸途径分解代谢3-羟基苯甲酸和龙胆酸,其编码基因位于genDFM、genR和genKH等三个紧密... 详细信息

谷氨酸棒杆菌是一株重要的工业菌株,广泛用于生产氨基酸、有机酸等方面,同时,它也是研究芳香烃代谢和同化的模式系统。谷氨酸棒杆菌ATCC13032通过龙胆酸途径分解代谢3-羟基苯甲酸和龙胆酸,其编码基因位于genDFM、genR和genKH等三个紧密排列的操纵子上。之前的研究报道指出,genR基因编码一个IclR家族调控蛋白GenR,它通过两种不同的模式上调genDFM和genKH两个操纵子的转录,同时下调它自身编码基因genR的转录。但未见抑制功能基因的抑制作用报道。本文通过生物信息学分析显示,CRP-FNR家族调控蛋白GlxR可能抑制这条代谢途径。本研究通过EMSA和DNaseⅠ足迹法等方法解析了调控蛋白GlxR与每个启动子的结合情况,揭示了它们对每个操纵子的作用方式,从分子水平阐释CRP-FNR家族调控蛋白参与3-羟基苯甲酸和龙胆酸代谢的调控机理。在谷氨酸棒杆菌中,CRP-FNR型调控因子GlxR行使着全局调控的作用,并参与了3-羟基苯甲酸和龙胆酸代谢的调控。印迹实验显示,GlxR在gen操纵子的启动子区域有三个结合位点,通过定点突变研究发现,GlxR通过这些位点部分抑制它们的转录。GlxR结合位点DFMx参与下调genDFM的转录,它位于genDFM启动子上游的-13至+8区,genKH启动子序列上游的GlxR结合位点R-KHx01(位于-11至+5区)参与下调genKH的转录,另外一个结合位点R-KHx02结合在他自身编码基因genR的启动子区域,并抑制其转录,这个位点结合在-71至-91区。这些结果表明,全局调控因子GlxR部分抑制这条代谢途径编码基因的转录。因此,在谷氨酸帮杆菌中,3-羟基苯甲酸和龙胆酸代谢的gen操纵子的表达,是通过调控因子GlxR和GenR一起同步控制下完成的。

关键词：全局调控羟基苯甲酸胆酸代谢

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嗜盐紫色硫细菌LH2的分离纯化及稳定性分析

嗜盐紫色硫细菌LH2的分离纯化及稳定性分析

引用

第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：贾雅琼赵春贵杨素萍华侨大学生物工程与技术系

紫色硫细菌在地球进化史上是一重要过渡生态类群,代谢类型多样,是探索生命起源、光合作用过程及生物多样性机制等的良好模型。近年来,对于紫色硫细菌色素蛋白复合体的光谱特性及环境适应性等方面逐渐成为研究焦点,但相比于紫色非硫细菌... 详细信息

紫色硫细菌在地球进化史上是一重要过渡生态类群,代谢类型多样,是探索生命起源、光合作用过程及生物多样性机制等的良好模型。近年来,对于紫色硫细菌色素蛋白复合体的光谱特性及环境适应性等方面逐渐成为研究焦点,但相比于紫色非硫细菌而言,紫色硫细菌色素蛋白复合体的种类及环境适应性才刚刚起步,尤其是含奥氏酮类胡萝卜素的色素蛋白复合体,分离纯化得到的LH2非常不稳定,也限制了其进一步的研究。本实验室从青岛东风盐厂分离获得了一株含有奥氏酮的中度嗜盐、耐碱、耐高浓度硫化物的紫色硫细菌283-1菌株,通过对破壁率、破碎液浓度、增溶剂种类和浓度、增溶时间、盐析梯度及阴离子交换层析DEAE等分离条件的摸索,建立了一套分离纯化得到稳定LH2的方法,同时,多种表面活性剂对破碎液及纯化的LH2稳定性的影响也进行了探讨。实验结果表明:针对283-1菌株,超声功率为500W,料液比为1:8,超声处理12min时,其破壁率可达90%以上,破碎液上清中OD830约达40,而超声过程中并未影响到LH2的活性。增溶时间对LH2的分离纯化影响不大,目标蛋白主要集中在35%-50%盐度范围内。两性离子型表面活性剂LDAO不适合该菌株LH2的分离纯化,浓度超过2%对LH2有较大的损伤,而且经DEAE得到的LH2已严重变性,而吐温作为增溶剂可获得较稳定的LH2(低温黑暗条件下至少可保存2个月以上)。此外,0.5%SDS阴离子表面活性剂对LH2损伤非常大,使其严重脱镁,而非离子型表面活性剂曲拉通Triton X-100对LH2基本无影响。

关键词：嗜盐紫色硫细菌 LH2 纯化稳定性

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假单胞菌CbrA-CbrB二元调控系统作用机制的研究

假单胞菌CbrA-CbrB二元调控系统作用机制的研究

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：代淑贤韩云蕾燕永亮林敏平淑珍中国农业科学院生物技术研究所

由于微生物的生存环境复杂多样,因此,微生物进化出了相应的能够感受外界环境信号的变化并对其作出反应的机制一二元调控系统,在微生物感受环境中菌体密度、物质营养、氧分压和渗透压等方面起重要作用。CbrA-CbrB(catabolic regulation)... 详细信息

由于微生物的生存环境复杂多样,因此,微生物进化出了相应的能够感受外界环境信号的变化并对其作出反应的机制一二元调控系统,在微生物感受环境中菌体密度、物质营养、氧分压和渗透压等方面起重要作用。CbrA-CbrB(catabolic regulation)就是一种介导信号跨膜传递的典型的二元调控系统,由一个带有保守激酶结构域的组氨酸蛋白激酶CbrA和一个与之相应的带有保守的调节结构域的应答调控蛋白CbrB组成,胞外环境信号作用于CbrA,引起CbrA自身磷酸化并将其激活;在CbrB的催化作用下,CbrA将磷酸基团转移到CbrB上,引起下游效应结构域的激活,从而引发特异性反应。在假单胞菌中,CbrA-CbrB二元调控系统全局调控菌体对碳、氮源的吸收利用,调节多种氨基酸的代谢过程,维持四碳二羧酸和氨的平衡,并且参与胁迫应答、转录因子的表达、抗生素耐受性、细菌群体运动、生物薄膜的形成和细胞毒性等过程的调控。此外,该系统还与其它调节系统形成相互依赖、逐级调节的严密的调控网络,因此,微生物细胞可以通过感受环境信号的变化,精确地调节自身的代谢、生理和行为来适应复杂的外界环境。在假单胞菌中,CbrA-CbrB二元调控系统与NtrB-NtrC(nitrogen assimilation)二元调控系统偶联,精确地调节菌体对碳氮源的吸收和代谢,这些都对营自由生长的假单胞菌适应复杂多变的自然环境具有重要的意义。CbrA/CbrB/CrcZ/Crc信号调控通路广泛存在于肠杆菌属、假单胞菌属和不动杆菌属,对该信号通路的研究是当前微生物代谢研究的热点和前沿。尽管这方面的研究报道比较多,但是,以下方面还需要进一步深入探讨:①组氨酸蛋白激酶CbrA所接受的环境信号以及信号分子与CbrA反应的分子机制;②NtrB-NtrC是氮代谢途径的全局调控因子,假单胞菌中CbrA-CbrB与NtrB-NtrC存在着调控上的偶联,CbrB和NtrC在功能上存在部分重叠,那么,CbrA-CbrB与NtrB-NtrC共同调控细胞的碳氮代谢,维持胞内的碳氮平衡,作用机制是怎样的,这些都有待于进一步研究。

关键词：二元调控系统环境信号 CbrA-CbrB 组氨酸蛋白激酶假单胞菌作用机制

来源：评论

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10个野生灵芝的形态学观察及ITS序列分析

10个野生灵芝的形态学观察及ITS序列分析

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第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

作者：李挺宋斌王晓亮新存中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室

目的:对采自广东、海南两省的10个野生灵芝标本进行分类鉴定。方法:依据形态学特征结合内转录间隔区(ITS)序列分析。结果:样品GIM5.288、24918、25503、25747、25831、25745、25344鉴定为南方灵芝(***),表现出极近的亲缘关系。样品2572... 详细信息

目的:对采自广东、海南两省的10个野生灵芝标本进行分类鉴定。方法:依据形态学特征结合内转录间隔区(ITS)序列分析。结果:样品GIM5.288、24918、25503、25747、25831、25745、25344鉴定为南方灵芝(***),表现出极近的亲缘关系。样品25720鉴定为无柄紫灵芝(***),成为独立的一个分支。样品25731、25735鉴定为赫内尔灵芝(***),聚为一支。结论:本文探讨了形态学结合分子生物学技术的野生灵芝鉴定方法,为野生灵芝的分类鉴定及其资源评估提供科学理论基础。

关键词：药用菌南方灵芝无柄紫灵芝

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