检索结果-南通市图书馆

作者：黄倩南京农业大学

学位级别：硕士

施肥是增加土壤肥力、提高农作物产量必不可少的措施。化肥的使用为保证我国的粮食产量做出了巨大的贡献,但过量施用化肥会引发土壤酸化、退化和环境污染等问题。施用有机肥及生物有机肥有利于改善土壤质量,增强植物对养分的吸收,保护... 详细信息

施肥是增加土壤肥力、提高农作物产量必不可少的措施。化肥的使用为保证我国的粮食产量做出了巨大的贡献,但过量施用化肥会引发土壤酸化、退化和环境污染等问题。施用有机肥及生物有机肥有利于改善土壤质量,增强植物对养分的吸收,保护植物免受病原体感染,促进作物的生长。贵州木霉NJAU 4742为本课题组筛选的具有显著促生和防控土传病害功能的有益真菌,利用其研制的生物有机肥已经在不同作物上体现出了优异的增产效果,但有机肥不同比例部分替代化肥长期施用的田间效应仍需进一步研究。本试验在江苏省南通市光明村的长期田间试验点,设置了五个处理,分别为:(1)化肥(CF);(2)有机肥替代15%化肥氮(OF15%);(3)有机肥替代30%化肥氮(OF30%);(4)生物有机肥替代15%化肥氮(BF15%);(5)生物有机肥替代30%化肥氮(BF30%)。探究了玉米-白菜-马铃薯轮作体系中两轮共六季作物,连续施用不同比例有机肥和生物有机肥替代化肥氮对作物的产量和土壤微生物区系的影响。主要研究结果如下:1.相比于化肥,有机肥和生物有机肥替代(15%和30%化肥N)处理均提高了玉米-白菜-马铃薯轮作体系作物的产量,其中有机肥替代15%和30%处理对玉米产量的增加有显著性,有机肥和生物有机肥替代30%处理对马铃薯产量的增加有显著性。在玉米-白菜-马铃薯轮作系统中,土壤大多数养分在马铃薯季明显高于其他季节。与化肥相比,有机肥和生物有机肥替代处理均提高了土壤中AP、AK、NH-N、NO-N、p H和OM的含量,其中有机肥和生物有机肥替代30%处理能够显著增加土壤养分,且生物有机肥替代对土壤养分的增加效果比有机肥替代更好。此外,土壤中的AK、NH-N、NO-N、p H、EC和OM含量与产量呈显著正相关性。2.由于有机肥和生物有机肥替代30%处理对马铃薯季的作物产量及土壤理化性质影响最显著,选取了第三季和第六季的化肥、有机肥替代30%和生物有机肥替代30%处理的土壤,通过Mi Seq高通量测序技术进一步探究了有机肥和生物有机肥替代处理对土壤微生物区系的影响。结果表明,土壤细菌群落结构由施肥处理、种植季节和土壤养分共同调控,与化肥相比,有机肥和生物有机肥替代30%处理均提高了细菌群落的丰富度和多样性,这种调控和增加效应随着季节的增加更加明显。同时,随着种植季节的增加,有机肥和生物有机肥替代30%处理可以明显提高芽孢杆菌属(Bacillus)、Salinimicrobium属、Brevundimonas属和Sulfuritalea属等与增产显著正相关的细菌属的相对丰度。对细菌群落功能预测结果显示,有机肥和生物有机肥替代处理比化肥处理具有更强的氮循环和碳循环功能。3.真菌群落结构方面,土壤真菌群落主要受施肥方式和土壤养分的共同作用影响。与化肥相比,有机肥和生物有机肥替代30%处理均提高了土壤真菌群落的丰富度和多样性,其中生物有机肥替代30%处理的真菌群落受土壤养分的影响更大。同时,有机肥和生物有机肥替代30%处理明显提高了木贼镰刀菌(Fusarium equiseti),Fusarium falciforme、Donkioporia属和Bjerkandera属等与产量显著正相关的关键真菌类群的相对丰度。此外,真菌功能预测结果表明,与化肥相比,有机肥和生物有机肥替代处理明显增加了对植物生长有益的粪腐生菌(Dung Saprotroph)等功能类群的丰度,降低了对植物生长有害的动物病原菌(Animal Pathogen)等功能类群的相对丰度,且这种影响效应随着轮作季节的增加更加明显。综上所述,有机肥和生物有机肥部分替代化肥处理均能够提高土壤中的速效养分含量,改善土壤微生物群落结构,提高土壤中微生物群落的丰富度和多样性,增加与产量显著正相关的关键微生物种群的相对丰度,进而促进玉米-白菜-马铃薯轮作体系中作物产量的增加。综合对土壤的培肥效果和微生物区系的调控影响,有机肥替代30%或生物有机肥替代30%化肥处理的效果好于15%的替代处理,是实现肥料资源合理利用、改善土壤环境和促进作物产量增加的良好施肥模式。

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有机肥对辣椒的促生效应及其分解过程中的微生物学特征

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作者：闫娇南京农业大学

学位级别：硕士

长期不合理施用化肥会导致土壤有机质含量下降,土壤团粒结构遭到破坏,造成土壤板结;一些残留于地表的养分进入水体导致江河湖泊富营养化。施用有机肥料可改善土壤环境,有利于作物生长,提高作物产量和品质。目前有机肥在农业生产上已得... 详细信息

长期不合理施用化肥会导致土壤有机质含量下降,土壤团粒结构遭到破坏,造成土壤板结;一些残留于地表的养分进入水体导致江河湖泊富营养化。施用有机肥料可改善土壤环境,有利于作物生长,提高作物产量和品质。目前有机肥在农业生产上已得到广泛使用,但有机肥在田间的分解矿化过程效应仍需要进一步研究。本试验探究了施用有机肥对辣椒生长、产量和品质以及在不同土壤环境中有机肥分解过程中的微生物区系特征。主要研究结果如下:1.施用有机肥有利于辣椒的生长,提高了辣椒的产量,改善了辣椒的品质。大田试验结果表明,相比于化肥处理(CF),施用牛粪有机肥(NF)、猪粪有机肥(ZF)、秸秆有机肥(JG)辣椒的株高分别增加10.39%、7.20%、10.39%,茎粗分别增加了11.98%、8.14%、4.29%;相比于CF,有机肥处理能够显著提高辣椒的维生素C含量,同时显著降低硝酸盐的含量;相比CF处理,NF、ZF、JG处理的产量分别增加了13.20%、5.08%、4.29%。施用三种有机肥均显著提高了土壤中p H值、EC、硝态氮的含量,降低了土壤铵态氮的含量,其p H值、EC值、速效磷、速效钾、硝态氮、有机质、全氮、全磷含量与辣椒产量呈显著正相关关系。2.采用埋袋试验研究了有机肥在不同肥料培育的土壤中的分解及分解过程中的微生物群落结构特征。结果表明,相比于长期化肥培育的土壤环境,在有机肥培育的土壤中有机肥料的分解率更高,秸秆有机肥的分解率比牛粪和猪粪有机肥高。有机肥分解过程中全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮含量降低,养分得到释放。3.研究了有机肥在不同土壤环境分解过程中的微生物区系特征,结果表明:(1)埋在有机肥培育的土壤环境中的有机肥其中的细菌16S r RNA基因和真菌ITS基因总拷贝数更高;(2)不同土壤环境会影响有机肥分解过程中的细菌和真菌种群的丰富度(Chao1)和多样性(Shannon)指数,相对于埋在化肥培育的土壤中,埋在有机肥培育的土壤中的有机肥,其分解过程中的细菌和真菌种群的Chao1和Shannon指数显著增加,表明有机肥培育的土壤更有利于有机肥的分解;(3)细菌种群的beta多样性分析结果显示在不同土壤环境中分解的有机肥中的细菌群落结构之间有巨大差异;(4)在有机肥培育的土壤中,有机肥分解过程中变形菌门(Proteobacteria)中许多细菌类群增加且与土壤氮素循环相关。属水平上,增加了Gp6、Acidibacter、Chryseolinea、Ohtaekwangia、Luteimonas、Erythrobacter、Devosia、Acremonium、Cladorrhinum、Thermomyces等的相对丰度,且这些属与有机肥的分解量均呈显著正相关关系;(5)在有机肥培育的土壤环境中,有机肥分解过程中的Ohtaekwangia、Devosia、Acidibacter、Gp6、Acremonium、Gastrocybe、Conocybe、Volvariella、Cladorrhinum属等关键微生物的相对丰度都显著提高,这些微生物丰度的提高有利于有机肥的分解进而对辣椒的生长具有促进作用;(6)基于分类数据,使用FAPROTAX和FUNGuild预测了有机肥料分解过程中细菌群落的代谢功能和真菌群落的营养方式和生态功能。与化肥培育的土壤相比,有机肥培育的土壤环境提高了有机肥料中与N循环功能,如尿素分解、亚硝酸盐呼吸、氮呼吸和厌氧氨氧化等相关菌群的丰度,提高了与C循环功能如甲基营养和甲醇氧化等相关菌群的丰度,增加了腐生营养型真菌、木质腐生菌类群的相对丰度,以驱动微生物的有机分解功能。

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嗜热菌的分离与一株高温放线菌新种的多相分类鉴定

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作者：张燕新南京农业大学

学位级别：硕士

嗜热菌是指能生活在50℃以上高温，最适生长温度在45～80℃以上的一类极端微生物。自从70年代Brock发现嗜热菌以来，日本、意大利、冰岛、美国等国家大力开发嗜热菌资源。我国各地分布着数量众多、生态环境各异的温泉及其他高温环境，... 详细信息

嗜热菌是指能生活在50℃以上高温，最适生长温度在45～80℃以上的一类极端微生物。自从70年代Brock发现嗜热菌以来，日本、意大利、冰岛、美国等国家大力开发嗜热菌资源。我国各地分布着数量众多、生态环境各异的温泉及其他高温环境，具有丰富的嗜热菌资源。但从目前的相关报道看来，我国对于嗜热菌资源的研究开发还不是很多。本实验从云南腾冲的温泉淤泥和水样样品中分离到了18株嗜热菌，经过形态观察、生理生化特性和16S rDNA序列分析，除菌株LA5为放线菌外，其余都是Bacillus属或Geobacillus属的菌株。这些嗜热菌生长的最适温度为60～70℃。其中三株高温蛋白酶产生菌SB11、SB31和SC5，经初步鉴定都属于Geobacillus属，产高温蛋白酶的酶活力分别为35.6、26.1、26.6U／mL。虽然三菌株的最适生长温度为60℃，但其产生的蛋白酶的最适酶反应温度都在70℃以上，远高于一般动植物来源的蛋白酶。菌株LA5是一株高温放线菌。菌落乳黄色，呈放射状皱纹，形成黄色或白色的基质菌丝和孢子，孢子层较厚，没有气生菌丝，不产生可溶性色素。在LB、PDA、蛋白胨酪素培养基上生长良好，在甘油天冬酰胺、高氏一号、察氏、牛肉膏蛋白胨培养基上生长较差，在ISP4、淀粉酪素、甘油淀粉培养基上不生长。在光学、相差、电子显微镜下观察，发现基内菌丝上均有单个孢子，生长在不分支的孢子梗上。高温放线菌LA5可以发酵葡萄糖、果糖、木糖、纤维二糖，不能发酵阿拉伯糖、棉子糖、鼠李糖;V．P试验、M．R试验、苯丙氨酸脱氢酶试验、柠檬酸盐试验反应阳性，吲哚试验反应阴性;液化明胶，降解淀粉、酪素，不降解纤维素、果胶;能利用有机氮(酵母膏、牛肉膏、蛋白胨、尿素)和无机氮(硝酸铵、硫酸铵、氯化铵)，利用乳糖、半乳糖最好，其他糖类(葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖、麦芽糖)利用效果一般或较差;好氧;pH生长范围是6～10，最适pH是8.5;生长温度为50～75℃，最适生长温度为60～70℃;没有抗微生物活性物质的产生。高温放线菌LA5的化学组成为：细胞壁含有meso-DAP(Ⅲ型)，但无特征性糖;主要的脂肪酸(≥10％)为iso-C(27.66％)和C(22.38％);醌的组成成分为MK-7(66.58％)和MK-8(H)(33.42％)。 16S rDNA序列分析表明，菌株LA5属于Planifilum属;DNA G+C mol％为56.8mol％;菌株LA5与Planifilum属仅有的两个种Planifilum fulgidum 500275和Planifilum fimeticola HO165进行DNA-DNA杂交，同源性分别为43.6％、52.7％。综合高温放线菌LA5的形态学特征、生理生化特征、化学组成分析和基因型特性，确认高温放线菌LA5是属于Planifilum的一个新种，命名为Planifilum yunnanesis ***．。

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有机肥矿化过程中的微生物种群特征

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作者：王赛男南京农业大学

学位级别：硕士

随着我国现代化农业的深入发展,大量且不合理地施用化肥已严重制约了我国农业的可持续发展,因此,国家正在大力提倡使用有机肥。有机肥中含有丰富的有机质,能够改良土壤理化性质并促进作物生长,但有机肥中的有机质需要在微生物的作用下... 详细信息

随着我国现代化农业的深入发展,大量且不合理地施用化肥已严重制约了我国农业的可持续发展,因此,国家正在大力提倡使用有机肥。有机肥中含有丰富的有机质,能够改良土壤理化性质并促进作物生长,但有机肥中的有机质需要在微生物的作用下才能释放养分。研究有机肥矿化过程中的微生物种群特征以及不同微生物种群对有机肥矿化的贡献,这对阐明有机肥矿化的生物学机制具有重要意义。本研究以猪粪有机肥为原料,通过室内培养试验探究了有机肥矿化过程中养分释放规律和微生物种群的演替规律,明确了细菌和真菌种群对有机肥矿化的贡献率大小和微生物多样性的不同对有机肥矿化的影响。结果如下。在室内有机肥培养试验中,分别添加真菌及细菌抑制剂来探究细菌、真菌群落对有机肥矿化的影响。试验结果表明,有机肥的矿化率随着培养时间的延长而增加,但矿化速率在培养初期较快,后期逐渐下降。没有添加真菌及细菌抑制剂的对照组（CK）猪粪有机肥的降解量显著高于添加真菌抑制剂（ZY）、添加细菌抑制剂（XY）处理组,培养结束时CK、ZY、XY三个处理猪粪降解率分别为19.5%、9.75%和9.69%,表明细菌和真菌的联合作用有利于有机肥的矿化。而添加真菌抑制剂的ZY处理组和添加细菌抑制剂的XY处理组之间猪粪有机肥的降解量差别不大,表明细菌群落和真菌群落对有机肥的矿化具有几乎相同的贡献。有机肥矿化过程中,各处理的无机N及速效磷的含量逐渐增加,铵态氮含量逐渐下降,同时硝态氮含量逐渐增加;纤维素酶及β-葡萄糖苷酶和FDA水解酶活性在培养初期活性较高,随着培养时间的增加而逐渐降低。有机肥矿化过程中,在细菌门水平上,拟杆菌门（Bacteroidete）、变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度呈逐渐减小趋势,而异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）、Ignavibacteriae的相对丰度呈增加趋势;在真菌门水平上,子囊菌门（Ascomycota）和接合菌门（Zygomycota）的相对丰度都呈减小趋势。在细菌属水平上,Lysobacter、Salinimicrobium、Parapedobacter的相对丰度随培养时间的增加呈减小趋势,而Tureapera呈增加趋势;在真菌属水平上,Penicillium、Ramcandelaber的相对丰度随培养时间的增加呈减小趋势,而Pulchromyces的呈现增加趋势。通过室内培养试验研究了微生物量相同的条件下土壤微生物多样性对有机肥矿化的影响。试验结果表明,培养结束时P0（加入稀释度为10～0土壤悬液）,P1(加入稀释度为10土壤悬液)和P2(加入稀释度为10土壤悬液)三个处理猪粪有机肥的降解率分别为17.3%、14.8%和15%,表明一定条件下微生物多样性显著影响猪粪有机肥的降解,但微生物多样性下降到一定程度后对猪粪有机肥矿化的影响减弱。由于有机肥中有机C矿化为CO而挥发,培养过程中各处理总氮、总磷、总钾及速效磷的相对含量比初始均有所增加;各处理在培养初期硝态氮含量较低,随着培养时间的增加,硝态氮含量逐渐增加,相反地,铵态氮含量逐渐下降,但最终保持稳定;纤维素酶、β-葡萄糖苷酶及FDA水解酶活性随培养时间的增加呈降低趋势。矿化过程中细菌群落变化表现如下:三个处理的拟杆菌门（Bacteroidetes）随培养时间的增加而呈减小趋势;相反地,异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）随时间的的变化呈增加趋势。真菌群落的变化主要是三个处理中的担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度呈增加的变化趋势,而接合菌门（Zygomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）呈减小的变化趋势。在细菌属水平下,Salinimicrobium、Lysobacter的相对丰度减小趋势,Tureapera的相对丰度呈增大趋势;在真菌属水平下,在P0处理中,Spizellomyces的相对丰度呈先增加后减小的趋势,三个处理中Synchytrium的相对丰度呈减小趋势;Mortierella在P0处理中呈现减小趋势,在P2处理中呈先增加后减小的变化趋势。总氮磷钾含量、硝态氮含量与在细菌群落中的Tureapera、Ohtaekwangia的丰度呈正相关,铵态氮含量、β-葡萄糖苷酶与纤维素酶活性与Salinimicrobium、Lysobacter、Galbibacter的丰度呈正相关。在真菌群落中,总氮磷钾含量、硝态氮含量与Mortierella、Chytridiomycota、Fungiunidentified的丰度呈正相关;铵态氮含量、β-葡萄糖苷酶与纤维素酶活性与Synchytrium、Spizellomyces的丰度呈正相关。

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稻麦轮作体系下不同施肥措施对土壤微生物区系的影响

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作者：倪添南京农业大学

学位级别：硕士

在太湖流域水稻-小麦轮作模式下,采用了不同施肥制度,分别为不施肥对照(CK);常规氮磷钾肥(NPK);50%常规氮磷钾肥+有机肥(猪粪)(NPKM);常规氮磷钾肥+全量秸秆还田(NPKS);30%常规氮磷钾肥+有机(猪粪堆肥)-无机复合肥(NPKMOI)。研究了不同... 详细信息

在太湖流域水稻-小麦轮作模式下,采用了不同施肥制度,分别为不施肥对照(CK);常规氮磷钾肥(NPK);50%常规氮磷钾肥+有机肥(猪粪)(NPKM);常规氮磷钾肥+全量秸秆还田(NPKS);30%常规氮磷钾肥+有机(猪粪堆肥)-无机复合肥(NPKMOI)。研究了不同施肥处理对作物产量、土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物种群结构的影响,主要研究结果分述如下：1.不同施肥处理对作物产量和土壤理化性质的影响试验结果表明,各施肥处理下,土壤全氮、硝态氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾等养分含量与不施肥对照相比均有增加,并且NPKMOI的处理效果最好,能显著增加土壤全磷、硝态氮、速效磷和速效钾含量;其次是NPKS,能显著提高土壤硝态氮、速效磷和速效钾的含量;NPK和NPKM处理也显著提高了硝态氮和速效钾的含量。除处理NPK的土壤有机质含量低于CK外,其余各施肥处理的土壤有机质含量均有提高,并且处理NPKM效果好于NPKS,处理NPKMOI效果最好。NPKMOI能降低土壤pH,其他施肥处理的土壤pH在水稻季与CK相似,但在小麦季均高于CK。各施肥处理均能显著增加作物产量,其中处理NPKS和NPKMOI的增产效果略好于NPK和NPKM.2.不同施肥处理对土壤微生物数量和土壤酶活的影响除处理NPK的土壤可培养细菌数量与CK相当外,其余处理均显著增加了可培养细菌数量,其中NPKMOI增幅最显著,其次是NPKS和NPKM.不同施肥处理的可培养真菌数量与对照CK相比均有增加,处理NPKS的增幅最高,处理NPKMOI次之,然后是处理NPKM.各施肥处理也均显著增加了土壤可培养放线菌的数量,处理NPKMOI和NPKS勺效果最好,其次是处理NPKM,同样处理NPK的效果最差。不同的施肥措施对微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)产生了一定的影响,其中NPKMOI对提升微生物量碳氮效果最显著,其余施肥处理的SMBC、SMBN均无明显的变化。土壤酶活测定结果表明施肥能增加土壤转化酶、纤维素酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性。处理NPKMOI的土壤转化酶和脲酶活性均最高,其次是处理NPKM和NPKS,而处理NPK对土壤转化酶和脲酶活性的影响最小。处理NPKS对提高土壤纤维素酶活性的影响最显著,其次是NPKMOI,其余处理对纤维素酶活性影响较小。对于提高土壤磷酸酶活性,处理NPKMOI的效果最显著,其余施肥处理也能在一定程度上提高土壤磷酸酶活性。同样的,处理NPKMOI能显著提高过氧化氢酶活性,其次是处理NPKS和NPKM,处理NPK对过氧化氢酶活性的影响不大。实时荧光定量PCR分析不同施肥处理下微生物的丰度发现,土壤中细菌丰度以NPKMOI为最多,与CK比均显著增加。土壤真菌丰度以处理NPKMOI为最高,处理NPKS次之,处理NPK和NPKM对真菌丰度几乎无影响。处理NPKM、NPKS和NPKMOI都能显著增加氨氧化微生物的丰度,并且以处理NPKMOI增幅最明显,同时氨氧化细菌对施肥处理的响应高于氨氧化古菌;对于土壤中固氮细菌,处理NPKM和NPKMOI均能显著增加其丰度,其中处理NPKMOI的效果最显著,处理NPKS和NPK也能增加土壤固氮细菌的丰度。3.不同施肥对土壤微生物群落结构的影响454高通量测序分析表明,处理NPKMOI对土壤较大,其次是处理NPKS,处理NPKM和NPK对土壤群落的影响最小。施用NPKMOI和NPKS均能在一定程度上提高土壤微生物的丰富度和多样性,改善土壤微生物区系。各施肥处理的土壤细菌在门水平以及属水平的优势群落之间差异不大,但NPKMOI和NPKS这两个处理能增加土壤中具有生态功能的微生物的相对丰度。综合以上结果,在本试验的各个处理中,30%常规氮磷钾肥配施有机(猪粪堆肥)-无机复合肥和氮磷钾配施秸秆还田处理对土壤微生物区系影响较大,更有利于构建高产土壤微生物区系。

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高效烷烃降解菌XCZ的分离、鉴定及其烷烃单加氧酶基因alkB功能的研究

高效烷烃降解菌XCZ的分离、鉴定及其烷烃单加氧酶基因alkB功能的...

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作者：陆健南京农业大学

学位级别：硕士

本研究从原油中分离筛选到一株高效烷烃降解菌XCZ，经形态观察、生理生化特征、16S rDNA序列分析等将其初步鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。XCZ能以正十八烷为唯一碳源生长，在含500mg／L正十八烷为唯一碳源的培养基中培... 详细信息

本研究从原油中分离筛选到一株高效烷烃降解菌XCZ，经形态观察、生理生化特征、16S rDNA序列分析等将其初步鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。XCZ能以正十八烷为唯一碳源生长，在含500mg／L正十八烷为唯一碳源的培养基中培养40h后正十八烷降解率达97．5％。XCZ降解正十八烷的最适温度为37℃，最适pH值为7．0。XCZ可以降解高浓度原油(2g/L)中C-C的直链烷烃，其中对C-C烷的降解率大于80％。从*** XCZ的基因组DNA中扩增到了烷烃单加氧酶基因alkB1、alkB2，与模式菌株*** PAO1中的alkB1、alkB2基因同源性均大于99％。为了进一步研究***中alkB1、alkB2基因在烷烃降解中所起的作用，分别构建了两个用于突变*** XCZ中alkB1、alkB2基因的自杀式质粒：pEXB1’K用于突变alkB1基因，pJQB2’T用于突变alkB2基因。利用三亲接合的方法将两个同源重组质粒分别导入*** XCZ中，得到了alkB1基因单突变菌株B1M、alkB2基因单突变菌株B2M;将pJQB2’T导入B1M中得到了alkB1/alkB2基因双突变菌株B12M。Southern杂交的结果显示在*** XCZ中只存在单一的alkB1、alkB2基因拷贝;B1M、B12M中的alkB1基因以及B2M、B12M中的alkB2基因已经被成功的突变了。通过比较野生菌株及突变菌株在不同烷烃中的生长情况，分析了***中alkB1、alkB2基因的烷烃降解范围及其降解能力。研究发现双突变茵株B12M失去了对C-C烷的降解能力，但仍然能够降解C及以上的烷烃，说明在*** XCZ中还存在其它的烷烃降解基因，它(们)能够降解C及以上的烷烃，而alkB1、alkB2基因对于C及以下烷烃的降解是必需的。B1M、B2M均能够利用C-C烷生长，它们在C-C烷为唯一碳源培养基中的生长速率大于B12M而小于野生菌株，但在C-C烷为唯一碳源培养基中的生长速率却与B12M及野生菌株无明显差异。这说明*** XCZ中的烷烃单加氧酶AlkB1、AlkB2的烷烃降解范围可能都是C-C烷，它们均不能降解C及以上的烷烃。B1M在C-C烷为唯一碳源培养基中的生长速率要快于B2M，说明对于C-C烷的降解，alkB2基因相比alkB1基因起着更大的作用。B2M对C、C烷的降解效率很低，所以C、C烷的降解主要依赖于AlkB2。

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三氟氯氰菊酯降解菌Bacillus sp. GF-3的分离鉴定及生物学特性研究

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作者：徐莲南京农业大学

学位级别：硕士

从农药厂废水排放口附近的活性污泥中分离到一株能利用三氟氯氰菊酯为唯一碳源生长的细菌,命名为GF-3。根据其生理生化特征和16SrDNA基因序列(GenBank序列号为EU219735)相似性分析,将该菌株鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)o GF-3菌株在p... 详细信息

从农药厂废水排放口附近的活性污泥中分离到一株能利用三氟氯氰菊酯为唯一碳源生长的细菌,命名为GF-3。根据其生理生化特征和16SrDNA基因序列(GenBank序列号为EU219735)相似性分析,将该菌株鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)o GF-3菌株在pH8-9左右生长良好;最适生长温度为30℃;好氧生长;具有一定的耐盐性,但在0-0.2g/100mL盐浓度范围生长较好;GF-3以半乳糖、葡萄糖和果糖为碳源时生长较好;以有机氮为氮源时生长明显优于无机氮。GF-3对头孢他定和阿莫西林有较强抗性,对青霉素,利福平,链霉素,卡那霉素,庆大霉素,四环素,氯霉素,红霉素,痒氟沙星没有抗性。对GF-3的降解特性研究结果显示,该菌株降解三氟氯氰菊酯的适宜温度为30℃左右,适宜pH为7-10;三氟氯氰菊酯的降解率和起始接种量关系不大,接种量在3-15%范围内均可获得较高的降解率;GF-3能有效地降解浓度为50-600mg/L的三氟氯氰菊酯,在24h内对100mg/L三氟氯氰菊酯的降解率达到98.4%。GF-3除了降解三氟氯氰菊酯外,还能降解甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯;在GF-3中存在大小为6500bp和3500bp左右的质粒,质粒消除后GF-3降解三氟氯氰菊酯不受影响,表明三氟氯氰菊酯的降解与质粒无关。GF-3的粗酶液在反应温度为40℃、pH值9.0时降解活性最大;该酶在30-60℃稳定性较好,60℃处理4h酶活仍有50%左右;不同有机溶剂对该酶的活性均有抑制作用,其中乙醇对其抑制作用最强;不同金属离子在不同浓度时均会对酶活性有一定的影响,Ag+、Cu2+和Mg2+在浓度为0.2mmol、2mmol和20mmol时对酶活性均有明显的抑制作用,Ca2+和Ni+在浓度为20mmol时对酶活性有抑制作用;0.2mmol、2mmol和20mmol的Mn2+和Zn2+,0.2mmol的Ni+、0.2mmol的Fe3+和0.2mmol、2mmol的Ca2+对酶活性影响不大;0.2mmol、2mmol和20mmol的Co2+,2mmol和20mmol的Fe3+和2mmol的Ni+对酶活性有一定的促进作用。酶的定域试验表明,降解酶为胞外酶;底物诱导试验表明,降解酶为组成酶。研究了Bacillus sp. GF-3,在实验室模拟条件下对三氟氯氰菊酯场地污染土壤的生物修复能力及其影响因素。结果表明108和109个·kg-.的接种量降解效果较明显,添加有机肥和葡萄糖可促进Bacillus sp. GF-3三氟氯氰菊酯的降解。

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城市交通信号自适应优化控制系统研究

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作者：郭鹏飞南通大学

学位级别：硕士

交通拥堵现象已经对人们的工作生活产生了很大的负面影响。缓解拥堵的方法有很多,其中,建立符合该交叉口实际情况的交通信号配时方案是最有效的一种方式,对提高交叉口的运行效率、减少路上的等待时间,以及节能减排都有着积极的作用。论... 详细信息

交通拥堵现象已经对人们的工作生活产生了很大的负面影响。缓解拥堵的方法有很多,其中,建立符合该交叉口实际情况的交通信号配时方案是最有效的一种方式,对提高交叉口的运行效率、减少路上的等待时间,以及节能减排都有着积极的作用。论文以单个城市道路交叉口为研究对象,针对目前交叉口的信号配时方案大多采用固定配时,不适合实际通行情况的现状,研究信号自适应优化配时方法,以多个评价性能指标为基础,建立了多目标信号配时优化控制模型。并在智能算法理论指导下对模型求解,从而得到改善后的信号配时方案,以达到自适应优化控制的效果。其关键技术包括交通流参数的获取、系统建模、权重分配、信号配时优化等。论文重点研究了以上关键技术,主要内容和成果包括:1.针对交通信息采集问题,分析了信号配时优化前所需交通信息参数的特点及信息采集系统应具有的功能,由此分别提出了面向白天和夜晚两种情况的视频车流量检测方法。试验结果显示:白天情况下,通过虚拟检测带、阴影检测算法、动态模板更新等算法建立的车流量检测方法,能够有效识别出阴影区域,具有良好检测效果;夜晚情况下,通过分析车前灯的特点建立车辆识别方法,同样得到了良好检测效果。相关研究成果不仅可以用于后续的配时优化,也可以在公路设计、养护、管理方面发挥作用。2.针对交通信号配时的系统建模问题,提出了基于三个评价指标的多目标信号配时优化模型,克服了当前国内已有的典型交通信号配时优化方法的不足。延误时间、停车次数模型和通行能力三个指标分别从不同方面对交叉口的通行效率进行评价,解决了单个指标过度侧重于某方面性能的缺陷。3.针对模型中三个指标的权重分配问题,从不同情况下的指标应有不同侧重出发,提出了采用人工确定指标的重要性结合模糊分析法予以解决。不但简化了对指标权重的计算,降低了人为因素的主观干扰,而且也使优化得到的配时方案能够根据交叉口实际情况进行调整,更符合实际要求。4.利用免疫克隆算法在求解多目标问题中的优势,将环境变异克隆选择算法用于交叉口信号配时优化中,对典型四相位路口的仿真结果及在通州珠江路-金桥东路交叉口的配时优化实验结果表明:与传统配时方案及改进粒子群算法相比,本文算法求解的有效绿灯时间均满足约束条件,不仅能够更快速地搜索到更高质量的解,而且符合交叉口的实际通行状况,对缓解拥堵问题、提高出行效率有着积极的意义。

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高效石油烃降解菌的分离、鉴定、菌群构建及其在生物修复中的强化作用的研究

高效石油烃降解菌的分离、鉴定、菌群构建及其在生物修复中的强化...

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作者：张璐南京农业大学

学位级别：硕士

本研究从长期受石油污染的土壤中分离筛选到三株石油烃高效广谱降解菌株,分别命名为W1、W2和W3。根据它们的形态观察、培养特征、生理生化特征以及16S rDNA序列的同源性分析等,将它们初步鉴定为红球菌属(Rhodococcus sp.). 对它们生物... 详细信息

本研究从长期受石油污染的土壤中分离筛选到三株石油烃高效广谱降解菌株,分别命名为W1、W2和W3。根据它们的形态观察、培养特征、生理生化特征以及16S rDNA序列的同源性分析等,将它们初步鉴定为红球菌属(Rhodococcus sp.). 对它们生物学特性研究结果显示,这3株石油烃降解菌都是革兰氏阳性菌,有球杆状变化;其中W1在LB上培养时,菌落呈橙色,W2和W3菌落呈杏黄色;3株菌的最适生长温度为30℃;最适pH值为6.0～8.0;都能耐受一定浓度(1～4%)的NaCl%和抗生素;对葡萄糖和蔗糖等单糖的利用要好于麦芽糖和淀粉,对蛋白胨、牛肉膏等有机氮源的利用明显优于硫酸铵等无机氮源。对它们降解性能研究结果显示,W1、W2、W3都能以正十八烷为唯一碳源生长,在含500mg/L正十八烷为唯一碳源的培养基中培养56h后正十八烷降解率分别达100%、96.9%、98.12%.W1、W2、W3降解正十八烷的最适温度为10～30℃,最适pH值为6.0～8.0,最适NaCl%(NaCl%)在0～5%的范围内变化都不大,在低温条件下仍具有良好的降解能力.W1、W2、W3都有着很宽的烷烃降解谱,能降解高浓度原油(5g/L)中C-C的直链烷烃.W1、W2、W3菌株对石油中C降解率不高,但对C～C的降解率均达到了80%以上,其中W1对C～C的降解率达到了90%以上.W1对姥鲛烷和植烷的降解率在90%以上,W2则对这两种烷烃的降解率都在50%左右,而W3对姥鲛烷的降解率也接近40%,但不能降解植烷.W1在降解烷烃的同时能产生生物表面活性剂,使表面张力由60.5 mN/m下降到36.6mN/m,表明W1具有较强的乳化和分散石油的能力。通过对实验室已有的菌株和这3株菌株进行优化组合,构建出由菌株W1、W3、W4、W7组成的菌群D降解效果最好,在装液量100mL、总接种量1%、石油浓度5g/L的液体无机盐培养基中,5d内原油降解率达到了0.3%(重量法)、71.4%(紫外法),复合菌群之间的相互协同作用使石油的降解作用大大提高。考察了菌群D在实验室模拟条件下对石油污染土壤的生物修复能力及其影响因素.该菌群D在灭菌土壤申的降解效果要略好于未灭菌土壤,在土壤中添加降解菌10CFU/g,温度10～30℃,pH为6.5～9.5的条件下,该菌群对土壤中原油(44.6g/kg)的降解率在60%左右,具有应用于实际石油污染土壤生物修复的潜力.

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马铃薯土传青枯病拮抗菌的筛选鉴定及其生态效应

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作者：郑新艳南京农业大学

学位级别：硕士

马铃薯青枯病是由马铃薯青枯菌Ralstonia solanacearum引起的一种世界性病害,严重威胁到了马铃薯的正常生产,同时由于青枯病为细菌性土传病害,植株感病是系统性侵染,青枯病的防治十分困难。常规的化学防治会造成严重的环境污染,而我国... 详细信息

马铃薯青枯病是由马铃薯青枯菌Ralstonia solanacearum引起的一种世界性病害,严重威胁到了马铃薯的正常生产,同时由于青枯病为细菌性土传病害,植株感病是系统性侵染,青枯病的防治十分困难。常规的化学防治会造成严重的环境污染,而我国作为世界马铃薯第一生产国,生物防治不失为一条环保、经济、有效的防治途径。本研究对此开展了初步研究,研究结果分述如下： 1.本试验通过初筛、复筛得到对马铃薯青枯病具有明显拮抗效果的菌株T3,抑菌圈直径可达到33mm。通过形态观察、生理生化试验和16S rRNA基因同源性序列分析,初步鉴定菌株T3为芽孢杆菌。通过PCR方法发现菌株T3的基因组中含有合成Surfactin. Fengycin、Mycosubtilin和Iturin的拮抗基因sfp、fenB、mycB和ituA。平板对峙试验表明菌株T3对多种病原细菌和真菌有拮抗作用,具有广谱抗菌性。通过培养条件的优化,确定T3在培养温度为30-37℃,装液量为50mL/250mL,初始pH为7.0,碳源为蔗糖,氮源为蛋白胨或酵母粉时可达到最大的生长量。 2.采用盆栽试验研究了拮抗菌T3发酵制成的生物有机肥(BF)对马铃薯青枯病的防控效果及促生作用。发现BF可提高马铃薯叶片中的叶绿素含量、光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,显著增强马铃薯植株的长势,提高马铃薯产量。其中,BF对马铃薯植株的株高、地上部鲜重、地上部干重和马铃薯块茎重的提高率分别为45.3%、130.9%、129.7%和52.0%。另外,BF显示出了对马铃薯青枯病的极显著防效,防控率为79.44%,而单独使用T3菌液(T3)和有机肥(OF)的防控率分别为27.10%和30.84%。BF还可显著降低马铃薯叶片中的过氧化物酶活性、丙二醛含量,和提高马铃薯叶片的超氧化物歧化酶活性。 3.采用平板计数和PCR-DGGE方法研究了T3和BF对马铃薯根际微生物区系的影响。发现几个处理中马铃薯根际土壤的细菌数量均随时间表现出先增高后降低的趋势,在结薯期达到最高值。BF处理中,T3菌可有效在马铃薯根际定殖,并显著抑制病原菌的数量,而单独使用T3菌液及OF处理对病原菌数量的抑制作用不显著。细菌多样性分析表明,与CK相比,几个处理均能在一定程度上增加细菌群落多样性,其中BF对其多样性的提高最为明显,在幼苗期、发棵期、结薯期、成熟期和收获期,提高率分别为12.80%、10.17%、14.15%、5.17%和9.49%。真菌多样性分析表明,有机肥能促进真菌多样性的增加,而拮抗菌T3可在一定程度上抑制真菌多样性。

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