韋革宏

韋革宏，男，漢族，生於1969年8月，甘肅蘭州人，中共黨員，博士後。現為西北農林科技大學生命科學學院院長，教授，博士生導師。2002年獲全國百篇優秀博士學位論文獎，2003年被評為陝西省高教系統優秀青年教師共產黨員稱號。韋革宏博士主要從事西北乾旱半乾旱地區豆科植物根瘤菌的資源多樣性及其套用研究，發表論文30餘篇。

基本介紹

• 中文名：韋革宏
• 民族：漢族
• 出生地：甘肅蘭州
• 出生日期：1969年8月
• 畢業院校：西北農林科技大學

個人簡介

韋革宏，西北農林科技大學生命科學學院院長、教授、博導。1991年7月本科畢業於西北農業大學，並留校任教至今。1997年7月在西北農業大學獲得碩士學位，2000年1月在西北農林科技大學（與中國農業大學聯合培養）獲得博士學位。2001年7月至2002年7月在以色列巴伊蘭大學做博士後。2004年3月至2005年3月在中科院水土保持研究所做高級訪問學者。2006年10月至2007年4月在英國約克大學做高級研究學者。先後赴韓國、芬蘭和美國等國家進行學術交流與訪問。

兼任國際根瘤菌與土壤桿菌多樣性及分類分委員會委員、中國微生物學會農業微生物專業委員會副主任、中國微生物學會環境微生物專業委員會委員、國家自然科學基金會議評審專家。國家傑出青年科學基金和全國百篇優秀博士學位論文獲得者、國家“863”項目首席專家。

韋革宏博士建立了西北地區特殊生態環境根瘤菌資源庫（CCNWAU），保藏根瘤菌2600多株，為豆科植物根瘤菌資源在西北地區生態環境保護和建設中發揮作用及根瘤菌的開發利用提供了重要的種質資源。主持了教育部全國優秀博士學位論文作者專項基金、國家自然科學基金和國家自然科學基金“九五”重點項目專題各1項，主持橫向合作課題、校回國人員基金和校青年基金各1項，研究經費90多萬元。參加了中國農業大學陳文新院士主持的“中國豆科植物根瘤菌資源多樣性、分類及系統發育研究”，該項目於2001年獲國家自然科學二等獎。獲楊凌示範區科技進步一等獎1項。發現了3個根瘤菌新種，分別定名為Rhizobium indigoferae、Sinorhizobium kummerowiae和Rhizobium loessense，並且在國際權威雜誌《International Journal of Systematic Evolution Microbiology》發表，而且在國際上正式確定的根瘤菌僅有35個種。在《IJSEM》、《中國農業科學》、《生物工程學報》、《遺傳學報》、《微生物學報》等刊物發表論文30餘篇，其中SCI收錄論文3篇。主要代表作有：《Rhizobium indigoferae sp. nov. and Sinorhizobium kummerowiae sp. nov. isolated from Indigofera spp. and Kummerowia stipulacea respectively》、《Characterization of rhizobia isolated from legume species within the genera Astragalus and Lespedeza grown in the Loess Plateau of China and description of Rhizobium loessense sp. nov.》等。出版專著《西北乾旱半乾旱地區根瘤菌的多相分類及其系統發育研究》1本，編寫有關微生物學方面的教材3本。

人物經歷

1987.7-1991.7：西北農業大學農化系 本科

1994.9-1997.7：西北農業大學資環系 碩士

1997.9-2000.1：西北農林科技大學（與中國農業大學聯合培養）博士

2001.7-2002.7：以色列巴伊蘭大學 博士後

2003.12-至今：教授（破格晉升）

2004.7-至今：博士生導師

人才計畫

全國優秀博士學位論文

教育部新世紀優秀人才支持計畫

西北農林科技大學拔尖人才支持計畫

研究方向

微生物多樣性及分子系統學

微生物生態及環境修復

微生物分子生物學

科研項目

1. 全國優秀博士學位論文作者專項基金（200254）：西北乾旱半乾旱地區木本豆科植物根瘤菌資源多樣性及其套用研究，2003.1-2007.12；

2. 教育部新世紀優秀人才支持計畫（NCET-04-0953）：西北地區極端環境條件豆科植物根瘤菌的資源多樣性研究，2005.1-2007.12；

3. 西北農林科技大學拔尖人才支持計畫：西北乾旱半乾旱地區根瘤菌的遺傳多樣性及分子系統學研究，2005.7-2008.7；

4. 國家自然科學基金項目（30470040）：西北荒漠區駱駝刺根瘤菌的多樣性及系統發育研究，2005.1-2007.12；

5. 霍英東青年教師基金（101029），工礦廢棄地根瘤菌的多樣性及其生物修復作用研究，2006.1-2008.12；

6. 教育部重點項目：甘草根瘤菌的代謝產物研究，2006.1-2008.12；

7. 高等學校博士點基金（20050712013），礦業廢棄地根瘤菌的多樣性及其對重金屬的作用研究，2006.1-2008.12；

8. 橫向合作項目：太白酒生產過程微生物區系的研究，2005-2007；

9. 國家自然科學基金項目（30000005）：黃土高原脅迫條件甘草根瘤菌的多樣性及其土壤生態環境，2001.1-2003.12；

10. 教育部回國人員基金項目：西北乾旱半乾旱地區不同品種紫花苜蓿根瘤菌的多樣性及其套用研究，2004.1-2005.12；

11. 國家自然科學基金國際合作與交流項目：中國西北根瘤菌的遺傳多樣性研究，2005；

12. 陝西省農業攻關項目（2003K02-G16）：陝北高效抗逆紫花苜蓿根瘤菌的選育及生物型種衣劑的研製，2003.1-2004.12；

13. 國家自然科學基金重點項目專題（39730010）：山東、河南豆科植物根瘤菌資源研究，1998.1-2002.12。

獲獎情況

1.“乾旱半乾旱地區根瘤菌的多項分類及其分子系統學的研究” 2002年10月獲全國百篇優秀博士學位論文獎（編號2002074）；

2. 2004年11月獲第五屆陝西省青年科技獎；

3. 2005年10月獲陝西省高校優秀青年教師。

專著

1、韋革宏著 《西北乾旱半乾旱地區根瘤菌的多相分類及系統發育研究》，2004年2月，高等教育出版社。

1. 韋革宏、王衛衛主編，《微生物學》，科學出版社，2008年1月。

本書共13章，包括緒論，原核微生物，真核微生物，病毒和亞病毒，微生物的營養，微生物的生長與環境條件，微生物的代謝，微生物的遺傳變異和育種，微生物的生態，微生物與物質循環，感染和免疫，微生物的進化、系統發育和分類鑑定，微生物與可持續發展等內容。全書圍繞微生物的形態、生理、遺傳、生態、分類和套用等對微生物的基本知識進行了全面系統的闡述，並且介紹了微生物學的最新發展動態。

2. 韋革宏、楊祥主編，《發酵工程》，科學出版社，2008年2月。

第一章　發酵工程概述第一節　發酵工程的概念

第二節　發酵工程的發展簡史

第三節　發酵工程的基本內容

第四節　發酵工程常見的主要發酵類型

第五節　發酵工程的後處理

複習思考題等等

專利

“甘草根瘤菌菌株發酵液的石油醚萃取物中分離的化合物”獲得國家發明專利（專利號：ZL200610042998.7），發明人：韋革宏等。

論文

1. Zhen Shan Deng, Long Fei Zhao, Zhao Yu Kong, Wen Quan Yang, Kristina Lindström, En Tao Wang, Ge Hong Wei*. Diversity of endophytic bacteria within nodules of the Sphaerophysa salsula in different regions of Loess Plateau in China. FEMS Microbiology Ecology. 2011, 76: 463-475（SCI, IF3.456）

2. Ge Hong Wei*, Weimin Chen, Wenfei Zhu, J. Peter W. Young, Cyril Bontemps. In vasive Robinia pseudoacacia in China is nodulated by Mesorhizobium and Sinorhizobium species that share similar nodulation genes. FEMS Microbiology Ecology, 2009, 68(3):320-328（SCI, IF3.598）

3. Li Li, Hanna Sinkko, Leone Montonen, Gehong Wei*, Kristina Lindström, Leena A. Räsänen. Biogeography of symbiotic and other endophytic bacteria isolated from medicinal Glycyrrhiza species in China FEMS Microbiology Ecology. 2011,1-23（online）（SCI, IF3.456）

4. Lian Mei Fan, Zhan Qiang Ma, Jian Qiang Liang, Hui Fen Li, En Tao Wang, Ge Hong Wei*, Characterization of a copper resistant Sinorhizobium meliloti CCNWSX0020 isolated from Medicago lupulina in mine tailings. Bioresource Technology. 2011,102: 703-709 (SCI, IF4.365)

5. Huifen Li, Yanbing Lin, Wumeng Guan, Jiali Chang, Lin Xu, Junkang Guo, Gehong Wei*.Biosorption of Zn(II) by live and dead cells of Streptomyces ciscaucasicus strain CCNWHX 72-14. Journal of Hazardous Materials. 2010, 179: 151-159（SCI, IF4.144)

6. Gehong Wei*, Lianmei Fan, Wenfei Zhu, Yunyun Fu, Jianfu Yu, Ming Tang. Isolation and characterization of the heavy metal resistant bacteria CCNWRS33-2 isolated from root nodule of Lespedeza cuneata in gold mine tailings in China. Journal of Hazardous Materials. 2009, 162:50-56（SCI, IF4.144）

7. Gehong Wei*, Jianfu Yu, et al. Characterization of phenol degradation by Rhizobium sp. CCNWTB701 isolated from Astragalus chrysopteru in mining tailing region. Journal of Hazardous Materials. 2008，151：111-117(SCI, IF2.975)

8. Longfei Zhao, Zhenshan Deng, Wenquan Yang, Ying Cao, Entao Wang, Gehong Wei*. Diverse rhizobia associated with Sophora alopecuroides grown in different regions of Loess Plateau in China. Syst Appl Microbiol. 2010, 33:468-477（SCI, IF3.075)

9. Gehong Wei, Weimin Chen, J. Peter W. Young, Cyril Bontemps*. A new clade of Mesorhizobium nodulating Alhagi sparsifolia. Syst Appl Microbiol. 2009, 32: 8-16（SCI, IF2.643）

10. Yanbing Lin, Xiuli Hao, Laurel Johnstone, Susan Miller, David Baltrus, Christopher Rensing*, Gehong Wei*. Draft genome of Streptomyces zinciresistens K42，a novel metal resistant species isolated from copper-zinc mine tailings. Journal of Bacteriology. 2011, 193(22): 6408-6409（SCI, IF3.940)

11. Xiuli Hao, Yanbing Lin, Laurel Johnstone, David Baltrus, Susan Miller, Gehong Wei*, Christopher Rensing*. Draft genome sequence of plant growth promot in rhizobium Mesorhizobium amorphae isolated from zinc-lead mine tailings. Journal of Bacteriology. 2011, Accepted（SCI, IF3.940)

12. Yanbing Lin, Xinye Wang, Baoping Wang, Osama Mohamad, Gehong Wei*. Bioaccumulation Characterization of Zinc and Cadmium by Streptomyces zinciresistens, a novel actinomycete. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2011 (online)（SCI, IF2.340)

13. Ge Hong Wei, Z. Y. Tan and W. X. Chen*. Characterization of rhizobia isolated from legume species within the genera Astragalus and Lespedeza grown in the Loess Plateau of China and description of Rhizobium loessense sp. nov. Int J Syst Evol Microbiol. 2003，53: 1575-1583（SCI, IF3.187)

14. Ge Hong Wei, En Tao Wang, Zhi Yuan Tan, Ming E Zhu, Wen Xin Chen*. Rhizobium indigoferae sp. nov. and Sinorhizobium kummerowiae sp. nov. isolated from Indigofera spp. and Kummerowia stipulacea respectively. Int J Syst Evol Microbiol. 2002，52：2231-2239（SCI, IF2.873)

15. JunKang Guo, YanBing Lin, MeiLing Zhao, Ran Sun, TingTing Wang, Ming Tang and GeHong Wei*. Streptomyces plumbiresistens sp. nov., a lead-resistant actinomycete isolated from lead-polluted soil in northwest of China, Int J Syst Evol Microbiol. 2009，59: 1326 -1330（SCI, IF2.222）

16. Weimin Chen, Wenfei Zhu, Cyril Bontemps, J Peter W Young, Gehong Wei*. Mesorhizobium alhagi sp. nov., isolated from wild Alhagi sparsifolia in northwestern China. Int J Syst Evol Microbiol. 2010，60：958-962（SCI, IF2.113)

17. Wei Min Chen, Wen Fei Zhu, Cyril Bontemps, J Peter W Young, Ge Hong Wei*. Mesorhizobium camelthorni sp. nov., isolated from Alhagi sparsifolia in northwestern China. Int J Syst Evol Microbiol . 2011, 61: 574-579（SCI, IF1.930)

18. Zhen Shan Deng, Long Fei Zhao, Lin Xu, Zhao Yu Kong, Peng Zhao, Wei Qin, Jia Li Chang, Ge Hong Wei*. Paracoccus sphaerophysae sp. nov., a siderophore-producing, endophytic bacterium isolated from root nodules of a Sphaerophysa salsula growing in northwestern China. Int J Syst Evol Microbiol. 2011, 61: 665-669（SCI, IF1.930)

19. Yan Bing Lin, Xin Ye Wang, Hui Fen Li, Na Na Wang, Hu Xuan Wang, Ming Tang, Ge Hong Wei*.Streptomyces zinciresistens sp. nov., a zinc-resistant actinomycete isolated from soil from a copper-zinc mine in northwestern China. Int J Syst Evol Microbiol. 2011, 61: 616-620（SCI, IF1.930)

20. Pingfa Zhou, Weimin Chen, Gehong Wei*. Mesorhizobium robiniae sp. nov., a novel species isolated from root nodule ofRobinia pseudoacacia in China. Int J Syst Evol Microbiol. 2010, 60: 2552-2556（SCI，IF2.113)

21. Li Juan Yao, Yao Yao Shen, Jun Peng Zhan, Wei Xu, Guang Ling Cui, Ge Hong Wei*. Rhizobium taibaishanense sp. nov., a novel species isolated from root nodule of Kummerowia striata in China. Int J Syst Evol Microbiol. (in press)（SCI, IF1.930)

22. Lin YB, Wang XY, Fang H, Ma YN, Tang J, Tang M, Wei Gehong*. Streptomyces shaanxiensis sp. nov., a novel streptomycete with dark blue diffusible pigment isolated from sewage irrigation soil in Shaanxi. Int J Syst Evol Microbiol. (in press)（SCI, IF1.930)

23. Lin Xu, Jian Feng Shi, Peng Zhao, Wei Min Chen, Wei Qin, Ming Tang, Ge Hong Wei*. Rhizobium sphaerophysae sp. nov., a novel species isolated from root nodule of Sphaerophysa salsula in China. Antonie van Leeuwenhoek. 2011, 99, 845-854（SCI, IF1.673）

24. Ge-Hong Wei*, Xue-Ying Yang, Ji-Wen Zhang, Jin-Ming Gao. Rhizobialide, a new stearolactone produced by Mesorhizobium sp. CCNWGX022, a rhizobial endophyte from Glycyrrhiza uralensis. Chemistry & Biodiversity. 2007,（4）：893-898（SCI, IF1.616)

25. Ge Hong Wei*, Zhi Xin Zhang, et al, Phenotypic and genetic diversity of rhizobia isolated from legume genera of Astragalus, Lespedeza and Hedysarum in the northwestern region of China, Microbiological research, 2008, 163：651-662（SCI, IF1.535）

26. Jianfu Yu, Lianmei Fan, Shushen Yang, Ming Tang, Wenquan Yang, Huifen Li, Gehong Wei*. Characterization of Copper-resistant Agrobacterium Isolated from Legume Nodule in Mining Tailings, Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 2009, 82:354-357（SCI）

27. Ge-Hong Wei*, YANG Xue-Ying, et al. Strain Mesorhizobium sp. CCNWGX035 a Stress Tolerant Isolate from Glycyrrhiza glabra Displaying a Wide Host Range of Nodulation. PEDOSPHERE, 2008, 18（1）：102-112（SCI）

摘要

本研究在陝甘寧地區豆科植物根瘤菌資源調查的基礎上，利用多相分類技術，從不同層次水平系統地研究了分離自黃芪、木藍、雞眼草等寄主的根瘤菌。並套用現代分析儀器 差熱分析和紅外光譜分析對根瘤菌的菌體組成及圖譜進行比較，探討它們在根瘤菌快速、簡捷鑑定中套用的可行性。同時，利用原生質體融合技術進行根瘤菌的屬間及種間融合，選育結瘤範圍更廣的遺傳工程新材料。

1. 首次對國內外未曾作過分類研究的木藍屬和雞眼草屬的根瘤菌以及陝甘寧地區的黃芪屬根瘤菌進行全面、深入、系統地研究。通過對70株根瘤菌的133項生理生化性狀的數值分類表明：在82%的相似性水平上，各已知種分別聚群，48株未知根瘤菌構成5個不同於已知種的新亞群。第1亞群有8株菌寄主均為木藍屬的不同種，中心菌株為SHL042；第2亞群有6株菌，寄主來源多樣，中心菌株為SH199；第3亞群9株菌，寄主大多數為黃芪屬的不同種，中心菌株為SH290B；第4亞群7株菌，寄主很集中均為雞眼草，中心菌株為SH714；第5亞群菌株數較少僅有4株。為了進一步驗證數值分類的分群結果和擴大菌株的數量，對木藍屬和雞眼草屬的根瘤菌進行全細胞蛋白電泳分析，以UPGMA法對圖譜進行快速聚類分群，在87%和91%的相似性水平以上使數值分類所得到的第1亞群和第4亞群的菌株數分別擴大為20株和24株。

在數值分類和全細胞蛋白電泳分析的基礎上，對4個新亞群的菌株進行DNA G+C mol%含量和DNA同源性分析，結果表明：第1亞群20株菌DNA G+Cmol%含量在59.0～62.0%之間，變化值為3.0%，群內DNA同源性在80.6～94.9%之間；第2亞群6株菌DNA

G+C mol%含量在59.1～60.3%，變化值為1.2%，群內DNA同源性在75.0～88.6%之間。第3亞群9株菌DNA G+Cmol%含量在59.1～60.3%之間，變化值為1.2%，群內DNA同源性在81.5～91.0%之間。第4亞群24株菌DNA G+C mol%含量在59.1～61.8%之間，變化值為2.7%，群內DNA同源性在83.7～96.8%之間。可見，各亞群內DNA G+Cmol%含量變化值小於3.0%,而DNA同源性大於75%。第1, 2, 3, 4亞群中心菌株與已知種模式菌株的DNA同源性分別為3.08～59.5%、28.7～60.4%、10.5～63.0%和18.9～59.8%，均小於70%。同時，四個新亞群中心菌株兩兩之間的DNA同源性在22.5～62.7%之間。因此，第1，2，3，4亞群為四個獨立的快生型根瘤菌新種群。

為進一步探討供試菌株16SrDNA基因的差異和遺傳多樣性，對四個新種群進行了16SrDNA PCR-RFLP 分析。結果表明：擴增產物經4種限制性內切酶酶切後，所得到的RFLP電泳圖譜存在較大的差異，其中RsaI酶切有17種圖譜類型，HinfI酶切有16種圖譜類型，MspI酶切有22種圖譜類型，HaeⅢ酶切有18種圖譜類型。以UPGMA法對16SrDNA PCR-RFLP圖譜進行聚類，在90%的相似性水平上4個新亞群均獨自聚在一起，而且與已知參比菌各種彼此分開。 聚類結果與數值分類及全細胞可溶性蛋白電泳分析結果基本一致。

為了準確的研究新種的系統發育關係和進化方向，對三個新種群的中心菌株進行了16SrDNA全序列測定，採用PHYLIP軟體進行分析，結果表明：木藍屬根瘤菌的中心菌株SHL042屬於根瘤菌與髮根土壤桿菌構成的這一系統發育分支中，其與該分支內R.mongolense的親緣關係較近，16SrDNA相似性為97.91%。雞眼草屬根瘤菌的中心菌株SH714屬於中華根瘤菌屬（sinorhizobium），與該屬內S.Xinjiangensis的親緣關係近，16SrDNA的相似性為98.57%。黃芪屬根瘤菌的中心菌株SH290B處在土壤桿菌一山羊豆根瘤菌構成的系統發育分支中，其與R．galegae和R.huautlense相似性分別為96.88%和97.55%。

以上這些研究結果證明，第1，3，4亞群應定為三個快生型根瘤菌新種。模式菌株分別是SHL042、SH290B、SH714。

2．將差熱分析（DTA）和紅外光譜特徵分析引入到根瘤菌分類研究，首次較為全面地分析了Int J Syst Bacteriol上發表的根瘤菌及4個新種群菌株的圖譜特徵。探討現代分析儀器在根瘤菌分類研究中套用的可行性，為根瘤菌多樣性及分類研究方法的探索提供新的思路。結果表明：菌體的DTA曲線絕大多數在39～65℃有一吸熱峰，314～372℃有一較弱的放熱峰，360～390℃有一尖銳，狹長的放熱特徵峰，492～565℃有一突出的主放熱峰，顯示了菌體物質組成和熱解特徵的共性。根瘤菌菌體的△H值與放線菌、真菌DTA曲線對應的△H值差異較大，比放線菌、真菌的△H 值均小。同時，DTA曲線的△H值一般呈現第3放熱峰大於第1放熱峰與第2放熱峰的規律。DTA技術可以反映出菌株個體間的差異信息，可以了解不同菌株物質組分熱穩定性的差異，能表征根瘤菌豐富多樣的特徵。同時，在一定程度上可作為輔助手段用於根瘤菌的分類研究。

利用紅外光譜儀記錄並分析了36株根瘤菌菌體的紅外光譜圖，表明所得圖譜解析度高、重現性好，並且在特定光譜區域顯示特徵吸收峰。不同吸收峰是由不同官能團的伸展振動或彎曲振動吸收而引起。菌株之間的光譜特徵和吸收帶的位置、強度各不相同，尤其在指紋區（1700～650cm-1）不同菌株的圖譜有較為明顯的差別，所以利用紅外光譜技術可以進行根瘤菌的鑑別，菌株水平的差異可充分表現出來。從各菌株光譜圖的相似程度來看，同一個亞群內以及同一個種內菌株之間相對而言有一定的相似程度，而不同屬及種之間差異較大。因此，紅外光譜分析在一定程度上可反映根瘤菌的分類地位，但實際套用起來，仍有一定的困難。

3．利用原生質體融合技術，以雙親抗藥性的差異作為選擇標記，獲得了7個不同寄主來源根瘤菌的融合子：127K17+R029、127K17+SHL042、CCBAU110+127K17、SHL042+R029、USDA2370+CCBAU110、HAMBI540+USDA3383及USDA3383+102F28，其中有些是屬間融合，有些是種間融合。經連續傳代後仍能在雙親抗性培養基上正常生長，表明融合子具有良好的穩定性。其中127K17+SHL042、SHL042+R029和USDA2370+CCBAU110 3個融合子可分別在雙親菌株的寄主上結瘤；而127K17+R029和 CCBAU110+127K17卻未擴大結瘤的寄主範圍。融合子的代時及到達穩定期的時間都較其親本菌株短。部分融合子在細胞形態和菌落特徵上也與親本菌株有一定的差異。確定了4個親本菌株原生質製備、再生及融合的最佳條件。USDA2370、SHL042、R029、127K17分別選擇4.0、4.0、5.0、10.0mg/L的青黴素進行預處理，可增加細胞壁對溶菌酶的敏感性。經青黴素預處理24～30h後，用1mg/ml濃度的溶菌酶作用破壁效果最好。供試菌株原生質體的形成率為72～96%，而再生率為2.3～20%。從發生融合的幾個親本菌株來看，其再生率普遍高於未發生融合的親本菌株。