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一株耐盐碱细菌肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)NP36的分离鉴定及全基因组分析

微生物学通报 2025年第4期 1447-1461页

作者：金佳悦范忠玲郭利利李坤毕少杰王彦杰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

【背景】近年来，大庆地区土壤盐碱化问题日渐严峻，严重威胁作物生长。盐碱土中存在的耐盐碱促生菌可缓解盐碱环境对作物的胁迫。【目的】从水稻根际土壤中获取耐苏打盐碱的促生菌资源以提高水稻对盐碱环境的抗性，促进水稻生长。【方... 详细信息

【背景】近年来，大庆地区土壤盐碱化问题日渐严峻，严重威胁作物生长。盐碱土中存在的耐盐碱促生菌可缓解盐碱环境对作物的胁迫。【目的】从水稻根际土壤中获取耐苏打盐碱的促生菌资源以提高水稻对盐碱环境的抗性，促进水稻生长。【方法】利用改良后的培养基筛选获得耐盐碱细菌，利用功能培养基测定其促生能力；通过16S rRNA基因序列分析鉴定菌株，并结合全基因组分析菌株基因组信息。【结果】筛选得到菌株NP36，鉴定结果为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)，其在pH 3.0-11.0及苏打盐80-200 mmol/L的LB培养基中均可生长。菌株NP36具有产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力，可达(87.27±0.11) mg/L；具有溶无机磷能力，最大有效磷增量为(93.22±1.94)mg/L。相较于无菌水浸种处理，1.0×107CFU/mL菌悬液浸种显著促进水稻胚根和侧根的生长。通过全基因组测序分析发现，菌株NP36具有合成有机酸和运输磷酸盐的基因。此外，在菌株NP36基因组中还发现氨基酸合成和K+转运的相关基因，分析菌株NP36通过细胞氧化还原反应和维持渗透压来抵抗盐碱胁迫。【结论】本研究验证了菌株NP36对水稻的促生能力，并在基因组水平分析菌株NP36解磷和耐盐碱的机制，为开发耐盐碱促生菌生物肥料提供了理论依据和菌种资源。

关键词：肺炎克雷伯氏菌苏打盐碱地全基因组测序耐盐碱基因

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混料设计优化糙皮侧耳的栽培配方

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北方园艺 2025年第4期 89-96页

作者：王丽艳王鑫荆瑞勇茹风云李喜梅吴楠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黑龙江大庆163319 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319

以糙皮侧耳为试材,利用不同的农作物秸秆替代部分(40%)杂木屑初步筛选出培养糙皮侧耳的最适主料,采用D-Optional混料设计法,研究了漆酶、多酚氧化酶、半纤维素酶、纤维素酶、中性蛋白酶与菌丝生长速率之间的相关性,通过优化计算,得到适... 详细信息

以糙皮侧耳为试材,利用不同的农作物秸秆替代部分(40%)杂木屑初步筛选出培养糙皮侧耳的最适主料,采用D-Optional混料设计法,研究了漆酶、多酚氧化酶、半纤维素酶、纤维素酶、中性蛋白酶与菌丝生长速率之间的相关性,通过优化计算,得到适合糙皮侧耳的栽培配方,以期为农作物秸秆替代木屑栽培糙皮侧耳提供参考依据,提高糙皮侧耳栽培的经济效益。结果表明:在5种农作物秸秆基质中,水稻秸秆和玉米秸秆更适合糙皮侧耳菌丝生长。配方优化得出一个适合糙皮侧耳生长的配方为杂木屑38%、水稻秸秆35%、玉米秸秆10.8%、麸皮14.2%、氧化钙1%、过磷酸钙1%,此配方栽培糙皮侧耳每袋第一潮菇产量达143.61 g(每袋装干料300 g),高于对照(142.31 g)。

关键词：糙皮侧耳 D-Optional混料设计农作物秸秆胞外酶活性配方优化

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不动杆菌PSB-K解磷促生能力及全基因组测序分析

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微生物学通报 2025年第1期52卷 199-218页

作者：赵健淞付若晗王跃麟赵鑫张越杨艳歌孙冬梅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黑龙江大庆163000 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163000 中国检验检疫科学研究院北京100176

【背景】土壤中的磷元素普遍以难溶性磷酸盐形式存在,限制了植物对其直接吸收利用。解磷细菌能够将环境中难溶性磷酸盐转化为植物可吸收利用的磷形态,对改善土壤磷素营养具有重要意义。【目的】分离并鉴定一株高效解磷细菌,探究其解磷... 详细信息

【背景】土壤中的磷元素普遍以难溶性磷酸盐形式存在,限制了植物对其直接吸收利用。解磷细菌能够将环境中难溶性磷酸盐转化为植物可吸收利用的磷形态,对改善土壤磷素营养具有重要意义。【目的】分离并鉴定一株高效解磷细菌,探究其解磷能力、促生效果及相关基因,以期为解磷菌肥的研发提供优良的菌株资源及理论支持。【方法】从土壤中分离筛选具有明显解磷效果的解磷细菌,通过生理生化特性和分子生物学技术对其进行鉴定。通过透明圈法和钼锑抗比色法评估其解磷能力;通过单因素试验分析不同种类碳源、氮源及难溶性磷酸盐对菌株解磷效果的影响。进一步,通过二代测序平台对菌株进行全基因组测序,解析其基因组中与解磷及铁载体合成运输相关的基因组成情况。最后,通过水培试验验证该菌株对植物的促生作用。【结果】经鉴定,高效解磷细菌PSB-K为鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii),其解磷指数达到2.58。在碳源为葡萄糖、氮源为硝酸钾和难溶性磷酸盐为磷酸三钙时,菌株展现出最佳解磷性能,发酵液中可溶性磷含量高达560.35μg/mL。全基因组测序结果显示,菌株PSB-K基因组全长为3983883 bp,包含3849个编码基因,其中涵盖了多种有机酸合成、磷酸盐转运及铁载体合成运输相关基因。水培试验结果表明,施加菌株PSB-K对油菜幼苗叶片面积、植株鲜重和根系长度具有显著的促生作用,最好的菌液浓度分别为2.50×10^(7)、2.50×10^(7)、1.25×10^(7) CFU/mL,分别较对照组提高了72.15%、72.08%、197.81%。【结论】菌株PSB-K表现出对多种难溶性磷酸盐均有溶解能力,并且其解磷性能受碳氮源种类显著影响。该菌株对油菜生长具有显著的促生作用,为微生物菌肥的开发提供了菌种资源。此外,全基因组数据为深入探究解磷菌的解磷机制及功能基因挖掘提供了重要参考。

关键词：解磷细菌植物促生不动杆菌全基因组测序

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氮肥配施纤维素纳米晶副产物对苏打盐碱地粳稻产量及品质的影响

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中国稻米 2025年第2期31卷 43-47,54页

作者：范忠玲洪秀杰金佳悦姜诏刘德强毕少杰王彦杰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黑龙江大庆163319 大庆市农业技术推广中心黑龙江大庆163411 鹤岗市经纬糖醇有限公司黑龙江鹤岗154100 大庆华理生物技术股份有限公司黑龙江大庆163414

为资源化利用纤维素纳米晶(Cellulose nanocrystals,CNCs)副产物及降低化肥施用量,将其配制成水稻返青分蘖肥,于2023年在黑龙江大庆苏打盐碱地区进行了田间试验。试验设置4个处理,即常规施氮肥处理(CK)、CNCs副产物+常规施氮肥处理(A1)... 详细信息

为资源化利用纤维素纳米晶(Cellulose nanocrystals,CNCs)副产物及降低化肥施用量,将其配制成水稻返青分蘖肥,于2023年在黑龙江大庆苏打盐碱地区进行了田间试验。试验设置4个处理,即常规施氮肥处理(CK)、CNCs副产物+常规施氮肥处理(A1)、CNCs副产物+70%常规施氮量处理(A2)、CNCs副产物+70%常规施氮量+500 mL/667 m2贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)菌液处理(A3),测定不同处理下常规粳稻品种绥粳18产量以及稻米品质性状指标。结果表明,水稻理论和实际产量高低顺序均为A1>A3>CK>A2,其中,A1处理的实际产量比CK、A2、A3处理分别提高26.17%、39.23%和24.30%。添加CNCs副产物可以提高水稻产量构成因子、一次及二次枝梗性状,同时可以显著提升稻米加工品质,但显著降低粒长、长宽比、蛋白质含量以及直链淀粉含量。与A2处理相比,A3处理可以显著提高水稻穗质量、穗着粒密度、产量构成因子、二次枝梗结实率和加工品质等性状。所有处理对稻米的蒸煮食味品质影响均极小。表明CNCs副产物和***结合使用能够提升返青分蘖肥的肥效,显著提高水稻产量和稻米品质。

关键词：水稻纤维素纳米晶副产物贝莱斯芽孢杆菌返青分蘖肥产量米质

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寒区绿豆根瘤微生物组及优势慢生根瘤菌的分离、结瘤活性

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黑龙江农业科学 2025年第2期 7-14页

作者：张杰陈永旗施熠涵刘文瑞刘思宇韩毅强高亚梅黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院黑龙江大庆163319 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黑龙江大庆163319

为探究寒区绿豆根瘤的微生物组并获得绿豆的本地根瘤菌资源,利用高通量测序方法分析了黑龙江省大庆市安达试验田绿豆根瘤的微生物组,并利用平板划线法从绿豆根瘤中分离、鉴定优势根瘤菌,并开展了回接结瘤试验,考察了结瘤植株的生长情况... 详细信息

为探究寒区绿豆根瘤的微生物组并获得绿豆的本地根瘤菌资源,利用高通量测序方法分析了黑龙江省大庆市安达试验田绿豆根瘤的微生物组,并利用平板划线法从绿豆根瘤中分离、鉴定优势根瘤菌,并开展了回接结瘤试验,考察了结瘤植株的生长情况。结果显示,绿豆根瘤中共检测到113个OTU,主要微生物菌群来自变形菌门、蓝藻门、放线菌门和未分类细菌门,优势的慢生根瘤菌属占64.29%,其他为非根瘤菌属。网络分析显示慢生根瘤菌属与6种非根瘤菌存在相关性,并与假单胞菌属存在正相关性。分离获得的优势根瘤菌利用16S rDNA进行分子鉴定结果表明,该根瘤菌与慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)的相似性为99.93%。回接结瘤后的绿豆植株根长减少5.8%,但其株高以及鲜重增加39.7%和236.1%,地下鲜重提高111.4%。

关键词：绿豆根瘤微生物组慢生根瘤菌回接结瘤试验

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一种新型耐盐碱基因Dhodh的筛选与功能初步鉴定

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黑龙江八一农垦大学学报 2025年第2期37卷 82-89页

作者：刘青朋徐蓓蓓张宇可朱曲辞王永杰韩露曹宁付若晗徐海军王艳红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大庆163319 黑龙江省科学院大庆分院

借助基因文库与功能互补相结合的方法,应用Escherichia coli KNabc无法在含0.2 mol·L^(-1)的Na+环境下生存的特性,使用p UC18作为建库载体,成功从沉积物假海源杆菌(Pseudidiomarina sediminum)中筛选出提高缺陷菌株KNabc耐盐能力... 详细信息

借助基因文库与功能互补相结合的方法,应用Escherichia coli KNabc无法在含0.2 mol·L^(-1)的Na+环境下生存的特性,使用p UC18作为建库载体,成功从沉积物假海源杆菌(Pseudidiomarina sediminum)中筛选出提高缺陷菌株KNabc耐盐能力的基因,生物信息学分析结果显示该基因编码二氢乳清酸脱氢酶(Dihydroorotate dehydrogenase,DHODH),将其命名为PsDhodh。使用pET28a质粒与Ps-Dhodh构建表达载体,并化转至*** BL21菌株,Western blot检测蛋白表达,结果表明PSDHODH蛋白分子量为34.03 kDa,酶联免疫(ELISA)法测定过表达菌株中酶活可达到325 IU·L^(-1),与对照组相比,具有差异显著性。研究的Ps-Dhodh是一种新型盐碱耐受基因,属于DHODH蛋白家族新成员,这一发现丰富了耐盐碱基因库,为构建耐盐菌株及其在工农业中的应用奠定基础。

关键词：沉积物假海源杆菌 Dhodh 大肠杆菌酶联免疫

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碳氮比对木糖渣好氧堆肥进程及细菌群落结构的影响

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黑龙江八一农垦大学学报 2025年第2期37卷 67-74页

作者：齐鹏宇李坤毕少杰于欣卉姜诏雍心林王彦杰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大庆163319 黑龙江丰升利农业科技有限公司

为提高木糖渣资源化利用效率,探究了初始物料不同C/N对木糖渣好氧堆肥进程及细菌群落结构变化的影响,以期确定最适合木糖渣好氧堆肥的C/N。试验设置3个处理,C/N分别为25、30、35,研究不同初始C/N对堆肥理化性质、腐熟度以及细菌群落多... 详细信息

为提高木糖渣资源化利用效率,探究了初始物料不同C/N对木糖渣好氧堆肥进程及细菌群落结构变化的影响,以期确定最适合木糖渣好氧堆肥的C/N。试验设置3个处理,C/N分别为25、30、35,研究不同初始C/N对堆肥理化性质、腐熟度以及细菌群落多样性的影响。结果显示:C/N为25(T1)、30(T2)和35(T3)处理的高温期连续持续时间分别为35、31和28 d,其中T1处理的最高温度可达到60.9℃;堆肥结束时,T1处理的pH和C/N分别为7.88和14.01,均低于T2和T3处理组,且GI在堆肥第15天达到80%,显著高于T2和T3处理组,证明3个处理组的堆肥最终均达到了腐熟标准,且对作物无毒性。细菌多样性分析结果显示,在升温期时T1处理的细菌多样性最高,而在高温期时T3处理的细菌多样性最高,在堆肥结束后3个处理组的细菌多样性无显著差异。冗余分析表明,温度、GI和pH是影响不同C/N处理组细菌群落差异的主要因素。因此,从提高木糖渣堆肥效率考虑,可将初始C/N调节至25;从降低堆肥成本考虑,可减少尿素添加,将初始C/N调节至35。

关键词： C/N 木糖渣好氧堆肥细菌群落结构

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大豆分离蛋白修饰酸改性多壁碳纳米管负载酮洛芬特性研究

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黑龙江科学 2025年第4期16卷 22-26页

作者：牛瑞艳于丹丹徐静莫光路曹迪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农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319

为提高酸改性多壁碳纳米管的负载酮洛芬能力,探究改性多壁碳纳米管是否存在缓释效果,以酸改性多壁碳纳米管的改性超声时间、改性的混酸体积比例和负载酮洛芬比例为条件,设置三水平三因素正交试验,找到最适负载条件,最适负载条件为酸改... 详细信息

为提高酸改性多壁碳纳米管的负载酮洛芬能力,探究改性多壁碳纳米管是否存在缓释效果,以酸改性多壁碳纳米管的改性超声时间、改性的混酸体积比例和负载酮洛芬比例为条件,设置三水平三因素正交试验,找到最适负载条件,最适负载条件为酸改性体积比为浓硫酸∶浓硝酸=3∶1、超声时间30 min、载药比为碳纳米管∶酮洛芬=1∶2。用大豆分离蛋白对酸改性多壁碳纳米管进一步修饰,以提高其生物相容性。利用改性多壁碳纳米管负载酮洛芬并进行缓释实验,发现改性多壁碳纳米管对酮洛芬的缓释效果较好。

关键词：酸改性多壁碳纳米管大豆分离蛋白酮洛芬体外缓释

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大庆湿地沉积物中6株可培养蓝藻的分离与鉴定

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黑龙江八一农垦大学学报 2025年第1期37卷 105-111,126页

作者：王鑫淼姜雪王丽艳李喜梅吴楠荆瑞勇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/黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院大庆163319 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室

研究从大庆湿地6个沉积物样点中分离纯化了6株蓝藻,通过光学显微镜观察藻株的形态特征,并采用16S rRNA基因序列分析其系统发育关系,以明确大庆湿地沉积物中的可培养蓝藻种类。结果表明:所分离纯化的6株蓝藻中来自扎龙湿地的蓝藻ZLW-1隶... 详细信息

研究从大庆湿地6个沉积物样点中分离纯化了6株蓝藻,通过光学显微镜观察藻株的形态特征,并采用16S rRNA基因序列分析其系统发育关系,以明确大庆湿地沉积物中的可培养蓝藻种类。结果表明:所分离纯化的6株蓝藻中来自扎龙湿地的蓝藻ZLW-1隶属于盖丝藻属(Geitlerinema);来自连环湖的两株蓝藻LHH-2和LHH-3分别隶属于Ancylothrix属和微鞘藻属(Microcoleus);来自南引水库的NYS-5与席藻属(Phormidium)聚为一支,但其bootstrap值支持率为71%,很可能是未鉴定分类的新藻种,初步归属于Phormidium属;来自南引水库的NYS-3和NYS-4隶属于聚球藻属(Synechococcus)。综上,此结果丰富了大庆湿地为沉积物中可培养蓝藻的类群,为蓝藻的分类鉴定及菌种资源的开发奠定基础。

关键词：可培养蓝藻沉积物形态特征系统发育分析

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电场强化嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans) MA-Y1固定化细胞浸出废弃电路板的铜和镍

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微生物学报 2025年第5期 2157-2174页

作者：王事成杨健张爽刘涛盛亚男晏磊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黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室

【目的】废弃电路板中有色金属含量约为40%，是天然矿石的40倍以上，堪称名副其实的“城市矿山”。为了实现废弃电路板的高效绿色回收，开发高效浸出电路板中有色金属的浸出体系。【方法】利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus f... 详细信息

【目的】废弃电路板中有色金属含量约为40%，是天然矿石的40倍以上，堪称名副其实的“城市矿山”。为了实现废弃电路板的高效绿色回收，开发高效浸出电路板中有色金属的浸出体系。【方法】利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans) MA-Y1构建电路板的生物浸出体系，并通过引入电场进一步强化铜和镍的浸出效率。【结果】最佳浸出工艺参数为：电路板浓度80.0 g/L，电路板粒径4.0 cm，液体流速2.0 L/min，电流70.0 mA。在此条件下，铜和镍的浸出率分别为84.0%和75.3%，与无电场生物浸出体系相比，分别提高了15.8%和17.1%。【结论】外加电场显著提升了A. ferrooxidans MA-Y1回收电路板中铜和镍的能力。

关键词：固定化响应面电路板嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生物浸出

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