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3种假单胞菌CaCl_2法感受态细胞制备及转化条件

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应用生态学报 2013年第3期24卷 788-794页

作者：赵峰张颖李慧史荣久韩斯琴中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049

假单胞菌因其生境和代谢类型的多样性,在污染环境修复、生物转化、生物防治等领域具有广阔的应用潜力;外源基因的导入是假单胞菌遗传改造的重要环节,而感受态细胞的制备和转化方法的建立是导入外源基因的重要方法学基础.本研究以从石油... 详细信息

假单胞菌因其生境和代谢类型的多样性,在污染环境修复、生物转化、生物防治等领域具有广阔的应用潜力;外源基因的导入是假单胞菌遗传改造的重要环节,而感受态细胞的制备和转化方法的建立是导入外源基因的重要方法学基础.本研究以从石油污染土壤中分离筛选的假单胞菌属的3个菌株Pseudomonas putida TS11、P.stutzeri DNB、P.mendocina JJ12为对象,通过3因素4水平正交实验设计,研究了不同CaCl2浓度、热激时间及复苏时间对不同假单胞菌感受态细胞制备及转化效率的影响.结果表明:CaCl2浓度是影响假单胞菌转化效率的最主要因素(P<0.05),且在制备感受态细胞之前用无菌蒸馏水多次洗涤菌体细胞,转化率明显提高.3种假单胞菌的CaCl2转化优化条件分别为:100mmol·L-1CaCl2,热激3min,复苏1.5h;50mmol·L-1CaCl2,热激6min,复苏1.5h;75mmol·L-1CaCl2,热激4.5min,复苏0.5h.在上述转化条件下,3种假单胞菌的外源质粒转化效率均达到105个转化子·μg-1DNA水平.

关键词：假单胞菌 CaCl2转化正交试验设计转化效率

CO_2浓度增加对长白山森林土壤甲烷氧化影响

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应用生态学报 2012年第2期23卷 328-334页

作者：关键张颖史荣久李慧韩斯琴徐慧中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049

大气CO2浓度升高可能对森林土壤的甲烷(CH4)氧化速率产生影响.本文采用开顶箱技术,对连续6年高浓度CO2(500μmol·mol-1)处理的长白山森林典型树种蒙古栎树下土壤CH4氧化速率进行研究,并利用CH4氧化菌的16SrRNA特异性引物以及CH4单加氧... 详细信息

大气CO2浓度升高可能对森林土壤的甲烷(CH4)氧化速率产生影响.本文采用开顶箱技术,对连续6年高浓度CO2(500μmol·mol-1)处理的长白山森林典型树种蒙古栎树下土壤CH4氧化速率进行研究,并利用CH4氧化菌的16SrRNA特异性引物以及CH4单加氧酶功能基因引物分析了土壤中CH4氧化菌的群落结构与数量.结果表明:CO2浓度增高后,生长季土壤甲烷氧化量与对照和裸地相比分别降低了4%和22%;基于16SrRNA特异性引物的DGGE分析表明,CO2浓度增高导致两类甲烷氧化菌的多样性指数降低;CO2浓度增高对土壤中Ⅰ类甲烷氧化菌数量无显著影响,而使土壤中Ⅱ类甲烷氧化菌数量显著减少,功能基因pmoA拷贝数与对照和裸地相比分别降低了15%和46%.CO2浓度增高导致森林土壤甲烷氧化菌数量与活性降低,土壤含水量的增加可能是导致这一现象的主要原因.

关键词：温带森林土壤 CO2浓度升高 CH4 CH4氧化菌

长白山原始红松林次生演替过程中土壤微生物生物量和酶活性变化

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应用生态学报 2013年第2期24卷 366-372页

作者：胡嵩张颖史荣久韩斯琴李慧徐慧中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

采用空间代替时间的方法,以我国东北地区温带森林长白山原始阔叶红松林成熟林(200年)和过熟林(>200年)及其次生演替不同阶段——白桦幼龄林(20年)、白桦中幼龄林(30年)、白桦中龄林(50年)、白桦成熟林(80年)和白桦过熟林(100年)为研究对... 详细信息

采用空间代替时间的方法,以我国东北地区温带森林长白山原始阔叶红松林成熟林(200年)和过熟林(>200年)及其次生演替不同阶段——白桦幼龄林(20年)、白桦中幼龄林(30年)、白桦中龄林(50年)、白桦成熟林(80年)和白桦过熟林(100年)为研究对象,分析了长白山原始阔叶红松林次生演替过程中土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮、磷及土壤酶活性变化.结果表明:白桦幼龄林和白桦成熟林的土壤腐殖质层(A层)有机碳含量最高,分别为154.8和154.3g·kg-1,而顶极群落原始阔叶红松林A层有机碳含量相对较低,成熟林和过熟林分别为141.8和133.4g·kg-1.白桦中龄林和白桦成熟林的微生物生物量碳和微生物熵均高于其他林地,纤维素酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶和纤维二糖酶的活性到中龄林和成熟林达到最高,而此阶段的多酚氧化酶活性最低,提示白桦中龄林及白桦成熟林土壤有机碳周转速度快,土壤有机碳可能处于较强的积累过程中.统计分析表明,土壤微生物生物量碳与土壤有机碳、全氮和有效磷含量之间呈极显著正相关(r分别为0.943、0.963和0.953,P<0.01).

关键词：长白山次生演替土壤微生物生物量土壤酶活性

耐低温菌株Pseudomonas sp.W4筛选及其异养-好氧脱氮性能

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生态学杂志 2023年第12期42卷 3066-3072页

作者：包红旭胡家伟任宏鹏韩斯琴张颖王泳璇史荣久辽宁大学环境学院沈阳110036 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 沈阳环境科学研究院辽宁省城市生态重点实验室沈阳110167

从活性污泥中筛选到一株高效的耐低温脱氮菌株W4,评估了该菌株在5、15和25℃下的脱氮性能。结果表明,W4属于假单胞菌属(Pseudomonas),能够在4~42℃、盐度(NaCl)为0~30 g·L^(-1)与pH 6~9条件下生长。在5℃条件下,菌株W4能够在72 h内将... 详细信息

从活性污泥中筛选到一株高效的耐低温脱氮菌株W4,评估了该菌株在5、15和25℃下的脱氮性能。结果表明,W4属于假单胞菌属(Pseudomonas),能够在4~42℃、盐度(NaCl)为0~30 g·L^(-1)与pH 6~9条件下生长。在5℃条件下,菌株W4能够在72 h内将初始浓度为76.0 mg·L^(-1)的NH_(4)^(+)-N去除74.3%,相应的脱氮平均速率达0.78 mg·L^(-1)·h^(-1)。好氧条件下菌株在5℃时可去除42.4%的NO_(3)^(-)-N(86.3 mg·L^(-1))或38.2%的NO_(2)^(-)-N(82.2 mg·L^(-1));在15、25℃条件下菌株脱氮能力进一步提高,对NH_(4)^(+)-N的去除率超过95%,对NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N的去除率分别超过66%和69%。菌株W4具有异养硝化-好氧反硝化(HA-ND)代谢活性,在硝化过程中不出现NO_(2)^(-)-N的积累,在中低温条件下去除无机氮污染具有较好潜力。本研究结果有助于丰富低温脱氮微生物资源并可为HA-ND脱氮工艺提供支撑。

关键词：异养硝化好氧反硝化耐低温脱氮

NO3^-/NO2^-对渤海湾油藏中硫酸盐还原菌SO4^2-还原活性的抑制效应

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应用生态学报 2014年第8期25卷 2369-2376页

作者：刘洪玉史荣久张颖史振国张潆月于亮张小波谈涛中国科学院沈阳应用生态研究膨中国科学院污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 黑龙江八一农垦大学黑龙江大庆163319 沈阳师范大学化学与生命科学学院沈阳110034 天津亿利科能源科技发展股份有限公司天津300384

长期注水开发促进了渤海湾海域油藏中硫酸盐还原菌(SRP)的生长繁殖,产生了大量H2S,引起油藏酸化(souring)等问题.本文首先以改进的API RP 38培养基富集了渤海湾海域某油藏采出井井口采出液中的SRP,再通过批次试验研究了不同浓度NO3-和N... 详细信息

长期注水开发促进了渤海湾海域油藏中硫酸盐还原菌(SRP)的生长繁殖,产生了大量H2S,引起油藏酸化(souring)等问题.本文首先以改进的API RP 38培养基富集了渤海湾海域某油藏采出井井口采出液中的SRP,再通过批次试验研究了不同浓度NO3-和NO2-对SRP富集培养物SO42-还原活性的抑制效应.结果表明:渤海湾海域油藏中的SRP富集培养物SO42-还原活性较强,SO42-还原速率为10.4 mmol SO42-·d-1·g-1dry cell;加入浓度为0.4、0.8、1.8、4.2 mmol·L-1NO3-时,SRP富集培养物的SO42-还原活性均可被抑制,维持时间分别为5、9、20和大于35 d;加入浓度为0.6、0.9、1.4、2.6或4.6 mmol·L-1的NO2-时,SO42-还原活性也被抑制,维持时间分别为3、12、22和大于39 d.SRP富集培养物具有异化NO3-还原成NH4+的代谢途径.当环境中同时存在SO42-、NO3-、NO2-时,SRP富集培养物优先利用NO3-和NO2-.SRP富集培养物对电子受体的优先利用及NO2-的毒性效应是NO3-/NO2-抑制渤海湾海域油藏中SO42-还原活性的主要原因.

关键词：渤海湾硫酸盐还原菌富集培养物硫酸盐还原活性硝酸盐

施氮频率和强度对内蒙古温带草原土壤pH及碳、氮、磷含量的影响

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应用生态学报 2016年第8期27卷 2467-2476页

作者：周纪东史荣久赵峰韩斯琴张颖中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049

以内蒙古温带典型草原为研究对象,通过9个氮沉降梯度以及一年12次和一年2次的施氮频率比对,经过4年的氮沉降模拟,研究不同氮沉降强度和频率对不同土层土壤p H及碳、氮、磷含量的影响.结果表明：随着施氮强度的增加,土壤p H及全磷含量逐... 详细信息

以内蒙古温带典型草原为研究对象,通过9个氮沉降梯度以及一年12次和一年2次的施氮频率比对,经过4年的氮沉降模拟,研究不同氮沉降强度和频率对不同土层土壤p H及碳、氮、磷含量的影响.结果表明：随着施氮强度的增加,土壤p H及全磷含量逐渐降低,但土壤有效氮和有效磷的含量呈增加趋势,可溶性有机碳（DOC）含量无明显变化规律,而土壤全碳、全氮含量基本保持不变.与更接近于自然氮沉降状况的一年12次施氮相比,一年2次施氮明显高估了氮沉降在降低土壤p H和增加有效磷含量上的作用,低估了氮沉降在增加土壤有效氮含量上的作用,其中0~5 cm土层差异显著.

关键词：氮沉降温带草原土壤pH 碳、氮、磷

海域高温油田1株耐高温耐盐硫酸盐还原菌的筛选与生理特性及活性抑制

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环境科学 2018年第10期39卷 4783-4792页

作者：杨春璐苑美玉史荣久闫鹏举赵峰韩斯琴张颖辽宁大学环境学院沈阳110036 中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016

油田中硫酸盐还原菌(SRP)的生长代谢能产生大量H_2S,会引起油藏酸化和微生物腐蚀等严重的生产和环境问题,而关于油田环境中SRP微生物多样性与生理活性的研究仍十分缺乏.为了深入了解我国渤海湾海域高温酸化油藏中SRP代谢特点并探究其潜... 详细信息

油田中硫酸盐还原菌(SRP)的生长代谢能产生大量H_2S,会引起油藏酸化和微生物腐蚀等严重的生产和环境问题,而关于油田环境中SRP微生物多样性与生理活性的研究仍十分缺乏.为了深入了解我国渤海湾海域高温酸化油藏中SRP代谢特点并探究其潜在危害控制方法,本研究采用厌氧纯培养技术从渤海湾某高温油田采出水中分离筛选到1株耐高温、耐盐的SRP菌株BQ1,研究了其生理特性,并评价了不同杀菌剂和代谢抑制剂对其产H_2S活性的影响.结果表明,菌株BQ1的细胞呈短杆状,大小为(1.2~2.5)μm×(0.5~0.8)μm,有运动性.尽管BQ1与普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris Hildenborough)的16S rRNA基因序列相似性达99%,但两者生理特性具有明显差异.BQ1可在温度为14~70℃(最适30℃)、p H 6.0~9.0(最适7.0)、盐度为0%~10%条件下生长代谢.BQ1可利用甲酸钠、乳酸钠、乙酸盐等多种碳源,能以硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐或单质硫为唯一电子受体产生H_2S.次氯酸钠(600 mg·L^(-1))、苄基三甲基氯化铵(300 mg·L^(-1))或NaNO_3(800 mg·L^(-1))对BQ1产H_2S活性无明显抑制效果.戊二醛(50 mg·L^(-1))、溴硝醇(30 mg·L^(-1))、二氧化氯(50 mg·L^(-1))或NaNO_2(70 mg·L^(-1))可抑制BQ1产H_2S活性达30 d以上,是控制渤海湾高温油田微生物酸化的潜在有效抑制剂.

关键词：海上油田硫酸盐还原菌普通脱硫弧菌杀菌剂硫化氢酸化

硝酸盐抑制油田采出水中硫酸盐还原菌活性研究

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环境科学 2014年第1期35卷 319-326页

作者：杨德玉张颖史荣久韩斯琴李光哲李国桥赵劲毅沈阳师范大学化学与生命科学学院沈阳110034 中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 大庆油田有限责任公司第二采油厂中心化验室大庆163414

硫酸盐还原菌(SRB)的生长代谢可导致油藏酸化,进而引发一系列环境和腐蚀等问题.硝酸盐(NO-3)补加及对硝酸盐还原菌(NRB)的调控是抑制SRB活性进而控制油藏酸化的重要策略.本研究从大庆油田水驱采出液中分离筛选出了1株兼性自养的NRB菌株D... 详细信息

硫酸盐还原菌(SRB)的生长代谢可导致油藏酸化,进而引发一系列环境和腐蚀等问题.硝酸盐(NO-3)补加及对硝酸盐还原菌(NRB)的调控是抑制SRB活性进而控制油藏酸化的重要策略.本研究从大庆油田水驱采出液中分离筛选出了1株兼性自养的NRB菌株DNB-8,并分析了在有机碳源充足的条件下不同浓度的NO-3结合使用该菌株抑制SRB富集培养物SO2-4还原活性的作用效果与机制.结果表明,浓度≤1.0 mmol·L-1的NO-3无法抑制SRB的SO2-4还原活性;NO-3浓度>1.0mmol·L-1或NO-2浓度>0.45 mmol·L-1均可有效抑制SRB的SO2-4还原活性.此时,NRB对有机碳源的竞争以及在利用NO-3的同时产生的NO-2是抑制SRB活性的主要机制.另外,大庆油田采出水中SRB富集培养物的细胞内存在异化NO-3还原生成NH+4的代谢途径(NO-2为中间产物).当NO-3浓度较高时,SRB可能通过该代谢途径减轻NO-2引起的抑制效应.

关键词：硫酸盐还原菌油藏酸化硝酸盐还原菌大庆油田采出水

氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响

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微生物学报 2009年第9期49卷 1203-1208页

作者：莫旭华麻威史荣久王元芬郑佳徐慧中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院陆地生态过程重点实验室沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049 沈阳农业大学生物科学与技术学院沈阳110161 沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110161

【目的】研究施用无机氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响。【方法】通过构建反硝化细菌亚硝酸盐还原酶nirS基因克隆文库,采用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术分析了施氮肥处理和... 详细信息

【目的】研究施用无机氮肥对小麦田土壤nirS型反硝化细菌多样性的影响。【方法】通过构建反硝化细菌亚硝酸盐还原酶nirS基因克隆文库,采用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术分析了施氮肥处理和不施氮肥处理土壤中nirS型反硝化细菌的多样性。【结果】两种处理各自分别得到了27个可操作分类单元(Operational Taxa Units,OTUs),其中有9个OTUs在两个处理中相同。虽然两种处理中nirS反硝化细菌的香农-威纳指数,Simpon指数,丰富度指数,均匀度指数相近,但是土壤的OTU类型发生了很大变化。通过对施氮肥处理nirS文库中11个代表性nirS克隆子的序列分析,有10个克隆子与数据库中的nirS序列的相似度在73%～95%之间,有1个序列在数据库中找不到相似序列。【结论】施氮肥在短期内显著改变了土壤中nirS型反硝化细菌群落结构的构成。

关键词：反硝化细菌 nirS克隆文库 RFLP分析小麦土壤