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吐鲁番戈壁滩耐热微生物及产酶能力

微生物学通报 2024年第9期51卷 3438-3453页

作者：李丽霞文凤罗丹刘琴夏占峰塔里木大学、生命科学与技术学院、新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

【背景】吐鲁番盆地干燥少雨、夏季气温高、紫外线辐射强,普通微生物难以存活,是发掘耐热微生物资源的宝地。【目的】获得吐鲁番盆地耐热微生物资源,探索其产耐热酶能力,促进新疆耐热微生物资源的开发和应用。【方法】以吐鲁番戈壁滩表... 详细信息

【背景】吐鲁番盆地干燥少雨、夏季气温高、紫外线辐射强,普通微生物难以存活,是发掘耐热微生物资源的宝地。【目的】获得吐鲁番盆地耐热微生物资源,探索其产耐热酶能力,促进新疆耐热微生物资源的开发和应用。【方法】以吐鲁番戈壁滩表层沙土样品为实验对象,利用不同营养水平的6种培养基,经50℃培养分离耐热菌株,揭示吐鲁番戈壁滩表层耐热微生物的种类,并检测菌株在高温下产淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶及蛋白酶的能力。【结果】共分离获得41株耐热细菌,分布在芽孢杆菌科(Bacillaceae)的6个属,分别是芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)、好氧芽孢杆菌属(Aeribacillus)和热芽孢杆菌属(Caldibacillus)。分离到的41株耐热菌中有29株产淀粉酶,29株产纤维素酶,33株产木聚糖酶,37株产葡聚糖酶,37株产蛋白酶。菌株TRM81951、TRM81961、TRM81969具有同时产多种酶的能力;菌株TRM81953、TRM81988、TRM81972和TRM81957分别具有较强的产淀粉酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和蛋白酶能力。【结论】吐鲁番戈壁滩生存着多种耐热芽孢杆菌,通过酶活性筛选发现吐鲁番戈壁滩耐热菌株具有很强的产水解酶能力,有利于在低营养环境中获取营养物质。

关键词：吐鲁番戈壁滩耐热微生物分离鉴定产酶能力

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稀释培养基结合添加诺氟沙星挖掘塔克拉玛干沙漠微生物资源

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微生物学通报 2024年第6期51卷 2110-2126页

作者：文凤刘淑芳吴佳敏吴思源扎米拉·吐尔江李丽霞罗晓霞夏占峰塔里木大学生命科学与技术学院、新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

【背景】塔克拉玛干沙漠属于典型高温干旱极端环境,该地区的微生物经过长期的环境适应,物种分布极具地域特色。【目的】获得塔克拉玛干沙漠极端环境可培养微生物资源,并探索不同稀释浓度培养基结合添加诺氟沙星对塔克拉玛干沙漠微生物... 详细信息

【背景】塔克拉玛干沙漠属于典型高温干旱极端环境,该地区的微生物经过长期的环境适应,物种分布极具地域特色。【目的】获得塔克拉玛干沙漠极端环境可培养微生物资源,并探索不同稀释浓度培养基结合添加诺氟沙星对塔克拉玛干沙漠微生物分离培养的影响。【方法】采用不同稀释浓度的高氏一号培养基、LB培养基和R2A培养基,添加诺氟沙星终浓度为0.015μg/mL,分离培养塔克拉玛干沙漠微生物并对分离株进行药敏试验。【结果】共分离鉴定246株菌,分属于4个门6个纲21个目29个科58个属221个种。优势菌门为Firmicutes、Actinobacteria;优势菌纲为Bacilli、Actinomycetia;优势菌目为Bacillales、Streptomycetales;优势菌科为Bacillaceae、Streptomycetaceae;优势菌属为Streptomyces、Bacillus和Nocardiopsis。其中有80株菌最大相似度低于98.65%为疑似潜在新物种,2株菌最大相似度低于95.00%为疑似潜在新属。对分离获得的221个菌株进行了药敏试验,43株菌对诺氟沙星表现出抗药性,其中Streptomyces占主导;25株菌对诺氟沙星表现出中等耐药性。【结论】不同稀释浓度培养基结合添加诺氟沙星有利于塔克拉玛干沙漠极端环境微生物的分离培养,经分离培养获得了大量的极端环境微生物菌种资源,发现了大量微生物新物种及耐药性菌株,为后续挖掘耐药性菌株和探索极端环境微生物资源提供了研究基础。

关键词：塔克拉玛干沙漠微生物稀释培养基诺氟沙星药敏试验

基于可见/近红外光谱与化学计量学的杏品种无损鉴别方法

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：高峰邢雅阁罗华平张远华郭玲塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红... 详细信息

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红外光谱与化学计量学方法,对新疆南疆地区的6个品种杏进行定性判别分析,建立一种杏品种的无损鉴别方法。采用光谱仪采集6个品种杏(“黄杏”、“橄榄杏”、“小白杏”、“小米杏”、“库买提杏”、“小吊干杏”)在350~1 000 nm(VIS/NIR)和1 000~2 500 nm(NIR)两个范围内的光谱数据,去除原始光谱首端的噪声后,对保留的光谱使用Savitzky-Golay(SG)卷积平滑和多元散射校正(MSC)处理以消除光谱存在的干扰信息,采用主成分分析(PCA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、随机蛙跳(RF)、连续投影算法(SPA)对原始光谱降维,结合线性判别法(LDA)、朴素贝叶斯(NB)、 K最近邻(KNN)和支持向量机(SVM)对全光谱和降维后光谱建模对比。结果表明:基于全光谱数据建立的模型有较为准确的分类结果,在VIS/NIR范围,SVM模型分类正确率为95.7%, NIR范围内,LDA模型分类正确率为97.8%;采用PCA、 CARS-SPA、 RF-SPA与SPA方法对光谱数据降维后,模型仍能保持较高的分类精度,在VIS/NIR范围,PCA-LDA模型的分类正确率为97.8%, NIR范围内,RF-SPA-LDA模型的分类正确率高达95.7%。不同模型的结果表明,VIS/NIR范围内的模型分类效果优于NIR范围内模型;4种降维方法中,PCA方法降维效果最优;4种分类器中,LDA与SVM模型的正确率高于NB与KNN模型,更适用于杏品种的鉴别。结果表明,基于VIS/NIR范围光谱结合主成分分析和线性判别法可以实现杏品种的快速无损鉴别,为杏果实的在线分拣鉴定提供了新途径。

关键词：可见光光谱近红外光谱化学计量学杏品种鉴别

一株内蒙古自治区武川县马铃薯黑胫病菌的分离鉴定及全基因组分析

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植物保护学报 2024年第4期51卷 794-803页

作者：孙平平张磊魏旭张竞丹夏占峰李正男塔里木大学新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔市843300 内蒙古农业大学园艺与植物保护学院呼和浩特010018

为明确内蒙古自治区武川县马铃薯黑胫病的病原种类及其致病机制,从当地表现黑胫病的马铃薯植株上分离病原菌,利用薯块接种法和盆栽接种法验证其致病性,利用形态学特征结合分子生物学技术对致病菌株进行鉴定,采用Pacbio SequelⅡ三代测... 详细信息

为明确内蒙古自治区武川县马铃薯黑胫病的病原种类及其致病机制,从当地表现黑胫病的马铃薯植株上分离病原菌,利用薯块接种法和盆栽接种法验证其致病性,利用形态学特征结合分子生物学技术对致病菌株进行鉴定,采用Pacbio SequelⅡ三代测序技术测定致病菌株的全基因组序列并对其致病机制进行分析。结果表示:分离获得1株菌株TDHJ7,该菌株能引起马铃薯典型黑胫病症状,经形态学特征、16S rRNA序列分析以及全基因组比较最终将其鉴定为黑腐果胶杆菌Pectobacterium atrosepticum,该菌株的全基因组大小为4997951 bp,有4623个编码序列。致病菌株基因注释结果显示,菌株TDHJ7中共有245个基因参与致病过程,其中参与果胶酶、纤维素酶和蛋白酶合成的基因分别有22、19和12个,参与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型分泌系统的基因有171个,参与编码毒素的基因有21个,表明菌株TDHJ7可能主要通过产生果胶酶、纤维素酶和蛋白酶等细胞壁降解酶,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型分泌系统参与毒素类物质的转运,同时产生毒素类物质来引起植物发病。

关键词：内蒙古自治区马铃薯黑胫病分离鉴定全基因组黑腐果胶杆菌致病机制

枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵效果的影响

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中国畜牧杂志 2024年第2期60卷 323-328页

作者：董宇蔡宏宇马艳王娇陈凤柏梁耀孙禹张苏江塔里木大学动物科学与技术学院新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室塔里木大学塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

试验旨在探究枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵品质的影响。以切短至1~2 cm甜高粱秸秆为原料,采用单因素设计,分为4个试验组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组(枯草芽孢杆菌:黑曲霉为1:1),添加量为2 mL/100 g,菌... 详细信息

试验旨在探究枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵品质的影响。以切短至1~2 cm甜高粱秸秆为原料,采用单因素设计,分为4个试验组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组(枯草芽孢杆菌:黑曲霉为1:1),添加量为2 mL/100 g,菌液浓度控制在1×10^(8)个细菌/mL,每组3个重复。分别在15、30、45d取样,通过感官评定、营养价值、发酵品质、有氧稳定性等指标进行综合分析。结果表明:试验组对甜高粱秸秆的感官品质均起到改善作用;在15、30、45 d时试验组粗蛋白质含量高于对照组(P<0.05),在30、45 d时中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低于对照组(P<0.05);在30、45 d时黑曲霉组、菌+霉组pH低于对照组、枯草芽孢杆菌组(P<0.05),在45d时枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组氨态氮/总氮低于对照组(P<0.05),在15、30、45 d时菌+霉组乳酸与乙酸含量高于对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组(P<0.05);随着有氧暴露时间的延长,对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH呈上升趋势(P<0.05),干物质含量呈先上升再下降趋势(P<0.05),枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH和干物质含量低于对照组(P<0.05)。可见,在发酵第45天,菌+霉组能显著改善甜高粱秸秆感官品质、提高营养价值与发酵品质、延长其有氧稳定性时间。

关键词：甜高粱秸秆枯草芽孢杆菌黑曲霉发酵品质

花花柴热形态发生基因KcPIF4克隆及耐热性分析

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西北植物学报 2024年第10期 1606-1615页

作者：黄婉夷李文龙王彦芹塔里木大学生命科学与技术学院塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室

【目的】荒漠植物花花柴具有极强的耐高温性，克隆并研究其耐高温基因，将其用到棉花等经济作物上以期提高其耐热性，为作物耐高温性分子育种提供理论基础和基因资源。【方法】克隆花花柴KcPIF4基因并进行生物信息学分析；烟草瞬时表达... 详细信息

【目的】荒漠植物花花柴具有极强的耐高温性，克隆并研究其耐高温基因，将其用到棉花等经济作物上以期提高其耐热性，为作物耐高温性分子育种提供理论基础和基因资源。【方法】克隆花花柴KcPIF4基因并进行生物信息学分析；烟草瞬时表达分析其蛋白亚细胞定位；用qRT-PCR分析45℃处理5,30,120,240 min时KcPIF4在花花柴幼苗根、茎和叶中的表达量；观察45℃处理下过表达KcPIF4拟南芥表型变化并测定相关生理生化指标。【结果】花花柴KcPIF4 CDS全长为1 593 bp,编码530个氨基酸，含1个bHLH保守结构域，基序与多种植物的同源蛋白间存在差异；其蛋白定位在叶片气孔保卫细胞膜上；KcPIF4在花花柴叶中表达量随处理时间延长先上调再下调随后又上调，240 min时达最高，为对照组的4.4倍；过表达KcPIF4拟南芥叶片45℃下黄化萎蔫程度低于野生型，其CAT、SOD、POD、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素显著高于野生型，MDA含量和相对电导率显著低于野生型。【结论】花花柴KcPIF4对高温胁迫表现出耐受—响应—适应的变化，能增强拟南芥对高温的耐受能力，表明该蛋白具有耐高温性。

关键词：花花柴热形态发生耐高温性 KcPIF4基因

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新疆克孜勒河4种裂腹鱼形态差异比较

水生态学杂志 2024年第4期45卷 99-107页

作者：张瑞赵贺聂竹兰王俊辉林慧莉秦凯瑞蔡汝铭塔里木大学动物科学与技术学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地新疆阿拉尔843300

对新疆克孜勒河(Kizil River)流域4种裂腹鱼形态差异和生长特性进行比较分析,从形态特征上为群体的划分提供科学数据,为裂腹鱼的培育和种质资源保护提供理论依据。以2020年7月-2021年8月采自克孜勒河塔里木裂腹鱼(Schizothorax biddulp... 详细信息

对新疆克孜勒河(Kizil River)流域4种裂腹鱼形态差异和生长特性进行比较分析,从形态特征上为群体的划分提供科学数据,为裂腹鱼的培育和种质资源保护提供理论依据。以2020年7月-2021年8月采自克孜勒河塔里木裂腹鱼(Schizothorax biddulphi)、宽口裂腹鱼(Schizothorax eurystomus)、厚唇裂腹鱼(Schizothorax irregularis)和斑重唇鱼(Diptychus maculates)共126尾个体为研究对象,通过传统形态测量学和基于地标点的几何形态测量学分析方法比较克孜勒河4种裂腹鱼的生长特性与形态差异。结果显示:4种裂腹鱼共有13个形态特征的平均值存在显著差异,且主要集中于头部、躯干部和尾部;利用tpsRegr软件的网格变形分析,4种裂腹鱼的形态差异主要体现在头部和尾部,其中斑重唇鱼鱼体较为纤细,头部偏小;通过主成分分析发现厚唇裂腹鱼、塔里木裂腹鱼和宽口裂腹鱼形态较为相近,而斑重唇鱼明显独立成一组群;聚类分析结果显示塔里木裂腹鱼群体和厚唇裂腹鱼群体首先聚为一支,再与宽口裂腹鱼聚为一支,最后与斑重唇鱼聚类。研究结果显示4种裂腹鱼群体存在形态差异,且与其地理分布密切相关。

关键词：裂腹鱼形态特征地标点法多变量形态测量学克孜勒河

新疆南疆地区乳源金黄色葡萄球菌的分离鉴定及对氟苯尼考纳米凝胶的药物敏感性研究

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黑龙江畜牧兽医 2024年第6期 59-65页

作者：冷楠楠刘燕窦蕊鞠牧洁刘金环陈伟罗万和塔里木大学动物科学与技术学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学新疆生产建设兵团塔里木动物疫病诊断与防控工程实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

为了研究氟苯尼考纳米凝胶对新疆南疆地区乳源金黄色葡萄球菌的抑菌效果,试验从新疆南疆地区某奶牛场的乳房炎患病奶牛乳样中分离纯化金黄色葡萄球菌,采用生化试验、PCR扩增及测序等方法进行细菌鉴定,并通过比较氟苯尼考原料药、氟苯尼... 详细信息

为了研究氟苯尼考纳米凝胶对新疆南疆地区乳源金黄色葡萄球菌的抑菌效果,试验从新疆南疆地区某奶牛场的乳房炎患病奶牛乳样中分离纯化金黄色葡萄球菌,采用生化试验、PCR扩增及测序等方法进行细菌鉴定,并通过比较氟苯尼考原料药、氟苯尼考纳米凝胶和氟苯尼考注射液对金黄色葡萄球菌分离株的抑菌圈直径(DIZ)、最小抑菌浓度(MIC)和抑菌曲线分析氟苯尼考纳米凝胶对金黄色葡萄球菌分离株的抑菌效果。结果表明:从乳样中分离到一株细菌,该分离株革兰氏染色、镜检后呈蓝紫色并排列成葡萄串状,触酶、血浆凝固酶和甘露醇发酵试验结果均为阳性,其基因组DNA中能扩增出金黄色葡萄球菌耐热核酸酶(nuc)基因,16S rDNA基因序列与金黄色葡萄球菌的相似性为99.7%,判断该分离菌为金黄色葡萄球菌。氟苯尼考原料药、氟苯尼考纳米凝胶和氟苯尼考注射液对金黄色葡萄球菌分离株和金黄色葡萄球菌ATCC 29213株均产生抑菌作用,DIZ大小为氟苯尼考纳米凝胶>氟苯尼考注射液>氟苯尼考原料药,均表现为高度敏感,其中氟苯尼考纳米凝胶对金黄色葡萄球菌分离株和金黄色葡萄球菌ATCC 29213株的DIZ均显著高于氟苯尼考原料药和氟苯尼考注射液(P新疆南疆地区成功分离出一株乳源金黄色葡萄球菌;相比于氟苯尼考原料药和氟苯尼考注射液,氟苯尼考纳米凝胶对该分离株具有较好的抑菌效果。

关键词：金黄色葡萄球菌氟苯尼考纳米凝胶抑菌活性奶牛乳房炎菌株分离

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塔里木盆地3种生境土壤细菌群落多样性

微生物学通报 2024年第6期51卷 2030-2048页

作者：杨果赵迪迪王殿付郑金水万传星张利莉罗晓霞塔里木大学生命科学与技术学院新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护与利用重点实验室新疆阿拉尔843300 华中农业大学湖北武汉430070

【背景】塔里木盆地作为中国最大的内陆盆地,是研究局部尺度细菌群落对环境反应的一个天然实验室。目前虽有学者对其细菌多样性进行了研究分析,但针对塔里木盆地植物生境细菌群落多样性及分布格局的调查分析却尚属空白。【目的】解释塔... 详细信息

【背景】塔里木盆地作为中国最大的内陆盆地,是研究局部尺度细菌群落对环境反应的一个天然实验室。目前虽有学者对其细菌多样性进行了研究分析,但针对塔里木盆地植物生境细菌群落多样性及分布格局的调查分析却尚属空白。【目的】解释塔里木盆地植物生境下的细菌群落多样性及分布格局并为该地区细菌资源挖掘提供数据。【方法】通过对塔里木盆地植物生境土壤进行大尺度、系统的野外调查采样,分析了细菌的群落结构和多样性,探究了土壤细菌多样性与群落空间格局在大尺度上沿地理与气候环境梯度的变化规律,以及大陆水平上系统发育类群的组装过程。【结果】植物生境与沙漠细菌群落在物种组成、网络结构和系统发育群体的生态过程方面存在显著差异。值得注意的是,与沙土相比,植物生境细菌群落网络表现出更大的稳定性和复杂性。零模型分析表明异质选择、扩散限制为细菌群落组合中的重要生态过程。【结论】本研究揭示了塔里木盆地3种类型土壤细菌群落的多样性和驱动因素,为进一步理解全球变化背景下的干旱区生态系统安全和稳定提供了数据资料和研究基础,促进了对干旱地区植物生境生态系统的脆弱性和组装过程的理解。

关键词：群落组装零模型群落多样性距离衰减关系共现网络