韦革宏

韦革宏，西北农林科技大学生命科学学院院长、教授、博导^[1]  。1991年7月本科毕业于西北农业大学，并留校任教至今。1997年7月在西北农业大学获得硕士学位，2000年1月在西北农林科技大学（与中国农业大学联合培养）获得博士学位。2001年7月至2002年7月在以色列巴伊兰大学做博士后。2004年3月至2005年3月在中科院水土保持研究所做高级访问学者。2006年10月至2007年4月在英国约克大学做高级研究学者。先后赴韩国、芬兰和美国等国家进行学术交流与访问。

兼任国际根瘤菌与土壤杆菌多样性及分类分委员会委员、中国微生物学会农业微生物专业委员会副主任、中国微生物学会环境微生物专业委员会委员、国家自然科学基金会议评审专家。国家杰出青年科学基金和全国百篇优秀博士学位论文获得者、国家“863”项目首席专家。

韦革宏博士建立了西北地区特殊生态环境根瘤菌资源库（CCNWAU），保藏根瘤菌2600多株，为豆科植物根瘤菌资源在西北地区生态环境保护和建设中发挥作用及根瘤菌的开发利用提供了重要的种质资源。主持了教育部全国优秀博士学位论文作者专项基金、国家自然科学基金和国家自然科学基金“九五”重点项目专题各1项，主持横向合作课题、校回国人员基金和校青年基金各1项，研究经费90多万元。参加了中国农业大学陈文新院士主持的“中国豆科植物根瘤菌资源多样性、分类及系统发育研究”，该项目于2001年获国家自然科学二等奖。获杨凌示范区科技进步一等奖1项。发现了3个根瘤菌新种，分别定名为Rhizobium indigoferae、Sinorhizobium kummerowiae和Rhizobium loessense，并且在国际权威杂志《International Journal of Systematic Evolution Microbiology》发表，而且在国际上正式确定的根瘤菌仅有35个种。在《IJSEM》、《中国农业科学》、《生物工程学报》、《遗传学报》、《微生物学报》等刊物发表论文30余篇，其中SCI收录论文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。出版专着《西北干旱半干旱地区根瘤菌的多相分类及其系统发育研究》1本，编写有关微生物学方面的教材3本。

1987.7-1991.7：西北农业大学农化系 本科

1994.9-1997.7：西北农业大学资环系 硕士

1997.9-2000.1：西北农林科技大学（与中国农业大学联合培养）博士

2001.7-2002.7：以色列巴伊兰大学 博士后

2003.12-至今：教授（破格晋升）

2004.7-至今：博士生导师

全国优秀博士学位论文

教育部新世纪优秀人才支持计划

西北农林科技大学拔尖人才支持计划

微生物多样性及分子系统学

微生物生态及环境修复

微生物分子生物学

1. 全国优秀博士学位论文作者专项基金（200254）：西北干旱半干旱地区木本豆科植物根瘤菌资源多样性及其应用研究，2003.1-2007.12；

2. 教育部新世纪优秀人才支持计划（NCET-04-0953）：西北地区极端环境条件豆科植物根瘤菌的资源多样性研究，2005.1-2007.12；

3. 西北农林科技大学拔尖人才支持计划：西北干旱半干旱地区根瘤菌的遗传多样性及分子系统学研究，2005.7-2008.7；

4. 国家自然科学基金项目（30470040）：西北荒漠区骆驼刺根瘤菌的多样性及系统发育研究，2005.1-2007.12；

5. 霍英东青年教师基金（101029），工矿废弃地根瘤菌的多样性及其生物修复作用研究，2006.1-2008.12；

6. 教育部重点项目：甘草根瘤菌的代谢产物研究，2006.1-2008.12；

7. 高等学校博士点基金（20050712013），矿业废弃地根瘤菌的多样性及其对重金属的作用研究，2006.1-2008.12；

8. 横向合作项目：太白酒生产过程微生物区系的研究，2005-2007；

9. 国家自然科学基金项目（30000005）：黄土高原胁迫条件甘草根瘤菌的多样性及其土壤生态环境，2001.1-2003.12；

10. 教育部回国人员基金项目：西北干旱半干旱地区不同品种紫花苜蓿根瘤菌的多样性及其应用研究，2004.1-2005.12；

11. 国家自然科学基金国际合作与交流项目：中国西北根瘤菌的遗传多样性研究，2005；

12. 陕西省农业攻关项目（2003K02-G16）：陕北高效抗逆紫花苜蓿根瘤菌的选育及生物型种衣剂的研制，2003.1-2004.12；

13. 国家自然科学基金重点项目专题（39730010）：山东、河南豆科植物根瘤菌资源研究，1998.1-2002.12。

1.“干旱半干旱地区根瘤菌的多项分类及其分子系统学的研究” 2002年10月获全国百篇优秀博士学位论文奖（编号2002074）；

2. 2004年11月获第五届陕西省青年科技奖；

3. 2005年10月获陕西省高校优秀青年教师。

1、韦革宏着 《西北干旱半干旱地区根瘤菌的多相分类及系统发育研究》，2004年2月，高等教育出版社。

1. 韦革宏、王卫卫主编，《微生物学》，科学出版社，2008年1月。

本书共13章，包括绪论，原核微生物，真核微生物，病毒和亚病毒，微生物的营养，微生物的生长与环境条件，微生物的代谢，微生物的遗传变异和育种，微生物的生态，微生物与物质循环，感染和免疫，微生物的进化、系统发育和分类鉴定，微生物与可持续发展等内容。全书围绕微生物的形态、生理、遗传、生态、分类和应用等对微生物的基本知识进行了全面系统的阐述，并且介绍了微生物学的最新发展动态。

2. 韦革宏、杨祥主编，《发酵工程》，科学出版社，2008年2月。

第一章　发酵工程概述第一节　发酵工程的概念

第二节　发酵工程的发展简史

第三节　发酵工程的基本内容

第四节　发酵工程常见的主要发酵类型

第五节　发酵工程的后处理

复习思考题等等

“甘草根瘤菌菌株发酵液的石油醚萃取物中分离的化合物”获得国家发明专利（专利号：ZL200610042998.7），发明人：韦革宏等。

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 of Robinia 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）

本研究在陕甘宁地区豆科植物根瘤菌资源调查的基础上，利用多相分类技术，从不同层次水平系统地研究了分离自黄芪、木蓝、鸡眼草等寄主的根瘤菌。并应用现代分析仪器 差热分析和红外光谱分析对根瘤菌的菌体组成及图谱进行比较，探讨它们在根瘤菌快速、简捷鉴定中应用的可行性。同时，利用原生质体融合技术进行根瘤菌的属间及种间融合，选育结瘤范围更广的遗传工程新材料。

1. 首次对国内外未曾作过分类研究的木蓝属和鸡眼草属的根瘤菌以及陕甘宁地区的黄芪属根瘤菌进行全面、深入、系统地研究。通过对70株根瘤菌的133项生理生化性状的数值分类表明：在82%的相似性水平上，各已知种分别聚群，48株未知根瘤菌构成5个不同于已知种的新亚群。第1亚群有8株菌寄主均为木蓝属的不同种，中心菌株为SHL042；第2亚群有6株菌，寄主来源多样，中心菌株为SH199；第3亚群9株菌，寄主大多数为黄芪属的不同种，中心菌株为SH290B；第4亚群7株菌，寄主很集中均为鸡眼草，中心菌株为SH714；第5亚群菌株数较少仅有4株。为了进一步验证数值分类的分群结果和扩大菌株的数量，对木蓝属和鸡眼草属的根瘤菌进行全细胞蛋白电泳分析，以UPGMA法对图谱进行快速聚类分群，在87%和91%的相似性水平以上使数值分类所得到的第1亚群和第4亚群的菌株数分别扩大为20株和24株。

在数值分类和全细胞蛋白电泳分析的基础上，对4个新亚群的菌株进行DNA G+C mol%含量和DNA同源性分析，结果表明：第1亚群20株菌DNA G+Cmol%含量在59.0～62.0%之间，变化值为3.0%，群内DNA同源性在80.6～94.9%之间；第2亚群6株菌DNA

G+C mol%含量在59.1～60.3%，变化值为1.2%，群内DNA同源性在75.0～88.6%之间。第3亚群9株菌DNA G+Cmol%含量在59.1～60.3%之间，变化值为1.2%，群内DNA同源性在81.5～91.0%之间。第4亚群24株菌DNA G+C mol%含量在59.1～61.8%之间，变化值为2.7%，群内DNA同源性在83.7～96.8%之间。可见，各亚群内DNA G+Cmol%含量变化值小于3.0%,而DNA同源性大于75%。第1, 2, 3, 4亚群中心菌株与已知种模式菌株的DNA同源性分别为3.08～59.5%、28.7～60.4%、10.5～63.0%和18.9～59.8%，均小于70%。同时，四个新亚群中心菌株两两之间的DNA同源性在22.5～62.7%之间。因此，第1，2，3，4亚群为四个独立的快生型根瘤菌新种群。

为进一步探讨供试菌株16SrDNA基因的差异和遗传多样性，对四个新种群进行了16SrDNA PCR-RFLP 分析。结果表明：扩增产物经4种限制性内切酶酶切后，所得到的RFLP电泳图谱存在较大的差异，其中RsaI酶切有17种图谱类型，HinfI酶切有16种图谱类型，MspI酶切有22种图谱类型，HaeⅢ酶切有18种图谱类型。以UPGMA法对16SrDNA PCR-RFLP图谱进行聚类，在90%的相似性水平上4个新亚群均独自聚在一起，而且与已知参比菌各种彼此分开。 聚类结果与数值分类及全细胞可溶性蛋白电泳分析结果基本一致。

为了准确的研究新种的系统发育关系和进化方向，对三个新种群的中心菌株进行了16SrDNA全序列测定，采用PHYLIP软件进行分析，结果表明：木蓝属根瘤菌的中心菌株SHL042属于根瘤菌与发根土壤杆菌构成的这一系统发育分支中，其与该分支内R.mongolense的亲缘关系较近，16SrDNA相似性为97.91%。鸡眼草属根瘤菌的中心菌株SH714属于中华根瘤菌属（sinorhizobium），与该属内S.Xinjiangensis的亲缘关系近，16SrDNA的相似性为98.57%。黄芪属根瘤菌的中心菌株SH290B处在土壤杆菌一山羊豆根瘤菌构成的系统发育分支中，其与R．galegae和R.huautlense相似性分别为96.88%和97.55%。

以上这些研究结果证明，第1，3，4亚群应定为三个快生型根瘤菌新种。模式菌株分别是SHL042、SH290B、SH714。

2．将差热分析（DTA）和红外光谱特征分析引入到根瘤菌分类研究，首次较为全面地分析了Int J Syst Bacteriol上发表的根瘤菌及4个新种群菌株的图谱特征。探讨现代分析仪器在根瘤菌分类研究中应用的可行性，为根瘤菌多样性及分类研究方法的探索提供新的思路。结果表明：菌体的DTA曲线绝大多数在39～65℃有一吸热峰，314～372℃有一较弱的放热峰，360～390℃有一尖锐，狭长的放热特征峰，492～565℃有一突出的主放热峰，显示了菌体物质组成和热解特征的共性。根瘤菌菌体的△H值与放线菌、真菌DTA曲线对应的△H值差异较大，比放线菌、真菌的△H 值均小。同时，DTA曲线的△H值一般呈现第3放热峰大于第1放热峰与第2放热峰的规律。DTA技术可以反映出菌株个体间的差异信息，可以了解不同菌株物质组分热稳定性的差异，能表征根瘤菌丰富多样的特征。同时，在一定程度上可作为辅助手段用于根瘤菌的分类研究。

利用红外光谱仪记录并分析了36株根瘤菌菌体的红外光谱图，表明所得图谱分辨率高、重现性好，并且在特定光谱区域显示特征吸收峰。不同吸收峰是由不同官能团的伸展振动或弯曲振动吸收而引起。菌株之间的光谱特征和吸收带的位置、强度各不相同，尤其在指纹区（1700～650cm-1）不同菌株的图谱有较为明显的差别，所以利用红外光谱技术可以进行根瘤菌的鉴别，菌株水平的差异可充分表现出来。从各菌株光谱图的相似程度来看，同一个亚群内以及同一个种内菌株之间相对而言有一定的相似程度，而不同属及种之间差异较大。因此，红外光谱分析在一定程度上可反映根瘤菌的分类地位，但实际应用起来，仍有一定的困难。

3．利用原生质体融合技术，以双亲抗药性的差异作为选择标记，获得了7个不同寄主来源根瘤菌的融合子：127K17+R029、127K17+SHL042、CCBAU110+127K17、SHL042+R029、USDA2370+CCBAU110、HAMBI540+USDA3383及USDA3383+102F28，其中有些是属间融合，有些是种间融合。经连续传代后仍能在双亲抗性培养基上正常生长，表明融合子具有良好的稳定性。其中127K17+SHL042、SHL042+R029和USDA2370+CCBAU110 3个融合子可分别在双亲菌株的寄主上结瘤；而127K17+R029和 CCBAU110+127K17却未扩大结瘤的寄主范围。融合子的代时及到达稳定期的时间都较其亲本菌株短。部分融合子在细胞形态和菌落特征上也与亲本菌株有一定的差异。确定了4个亲本菌株原生质制备、再生及融合的最佳条件。USDA2370、SHL042、R029、127K17分别选择4.0、4.0、5.0、10.0mg/L的青霉素进行预处理，可增加细胞壁对溶菌酶的敏感性。经青霉素预处理24～30h后，用1mg/ml浓度的溶菌酶作用破壁效果最好。供试菌株原生质体的形成率为72～96%，而再生率为2.3～20%。从发生融合的几个亲本菌株来看，其再生率普遍高于未发生融合的亲本菌株。