番茄灰霉病拮抗内生细菌的筛选、鉴定及其活性

对安徽省淮北市番茄植株根、茎、叶中内生细菌及其数量进行了调查和筛选,并测定了其抑菌活性。结果表明,番茄根、茎和叶中的内生细菌的数量分别为5.69×105、5.16×105和2.83×105CFU.g-1鲜重。根据分离部位和表型特征,从健康番茄植株体内分离到267株内生细菌,通过对峙实验,筛选到11株对番茄灰霉病菌有拮抗作用的菌株,占所分离内生细菌总数的4.12%。来自茎组织中的菌株XF136的抑菌效果最佳,抑菌带宽度达32.2mm。根据形态特征、生理生化特性、(G+C)mol%和16SrDNA序列分析,将菌株XF136鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。室内测定菌株XF136发酵滤液对灰霉病菌菌丝生长及分生孢子萌发的抑制作用,结果表明,菌株XF136发酵滤液可以抑制灰霉病菌菌丝生长和分生孢子萌发,且浓度越高,抑制能力越强;当发酵滤液浓度为20%时则完全抑制灰霉病菌菌丝生长和分生孢子萌发。盆栽防效试验结果表明,10%菌株XF136发酵滤液对番茄灰霉病防治效果与50%多菌灵600倍液相当,20%发酵滤液对番茄灰霉病的防治效果高于50%多菌灵600倍液。本研究表明,菌株XF136是防治番茄灰霉病潜在的优良生防菌株,具有良好的开发应用价值。     

番茄灰霉病拮抗内生放线菌的筛选、鉴定及其活性评价

对安徽省淮北市番茄植株根、茎、叶中内生放线菌进行了分离、筛选,并测定了其抑菌活性。结果表明:番茄根、茎和叶中的内生放线菌的数量分别为5.66×104、0.67×104和0.39×104CFU.g-1鲜重。根据分离部位和表型特征,从健康番茄植株体内分离到93株内生放线菌,通过对峙实验,筛选到7株对番茄灰霉病菌有拮抗作用的菌株,占所分离内生放线菌总数的7.5%。来自根组织中的菌株HNU-EA27的抑菌效果最佳,抑菌圈直径达28.3mm。根据形态特征、培养特征、生理生化特性、细胞壁组分和16SrDNA序列分析,将菌株HNU-EA27鉴定为毒三素链霉菌(Streptomyces toxytricini)。室内测定菌株HNU-EA27发酵滤液对灰霉病菌菌丝生长及分生孢子萌发的抑制作用,结果表明:菌株HNU-EA27发酵滤液可以抑制灰霉病菌菌丝生长和分生孢子萌发,且浓度越高,抑制能力越强;当发酵滤液浓度为30%时则完全抑制灰霉病菌菌丝生长和分生孢子萌发。盆栽防效试验结果表明:30%菌株HNU-EA27发酵滤液对番茄灰霉病的预防与治疗效果分别为80.6%和73.8%,均高于50%多菌灵可湿性粉剂600倍液。本研究表明,菌株HNU-EA27是防治番茄灰霉病潜在的优良生防菌株,具有良好的开发应用价值。     

菘蓝内生细菌的分离、筛选和鉴定

筛选和鉴定药用植物菘蓝中对河西走廊常见植物病原菌禾谷镰刀菌、链格孢霉、大斑凸脐蠕孢有拮抗活性的内生细菌。利用常规分离法对菘蓝根、茎、叶、叶柄、花进行内生细菌的分离,采用同步培养法对分离的内生细菌进行活性菌株筛选,并对筛选的活性菌株进行形态观察,生理生化指标测定以及16S r RNA全序列鉴定。结果显示,共分离得到19株内生细菌,其中10株细菌对禾谷镰刀菌有不同程度的抑制作用,占分离菌总数的52.6%,其中菌株G2对禾谷镰刀菌的抑菌效果最强,抑菌率为94.63%,19株细菌均对链格孢霉,大斑凸脐蠕孢有不同程度的抑制作用,占分离菌总数的100%,其中菌株G2、J1、Y5及B2对这两种病原菌的抑菌率最大,均接近100%,经形态学观察,生理生化检测及16S r RNA序列分析,菌株G2为玫瑰色库克菌(Kocuriarosea);菌株J1,Y5为黄杆菌(Microbacterium maritypicum);菌株B2为人参短状杆菌(Brachybacterium ginsengisoli)。从菘蓝中分离筛选到了对河西走廊常见植物病原菌有强抑菌活性的内生细菌,尤其菌株G2、J1、Y5和B2的抑菌性较强,其抑菌活性值得进一步研究。     

骏枣内生生防细菌的分离、筛选与鉴定

选择交城骏枣(Zizyphus jujube cv.Jiaocheng Junzao)作为分离内生细菌的材料,从中共分离到18株内生菌株,运用平板对峙法从中筛选出5株对大枣病原菌及部分植物病原菌有拮抗作用的内生细菌。抑菌试验结果表明:筛选出的5株细菌对刺盘胞菌Colletotrichum gloeosporides、链格孢菌Alternaria alternata、尖孢镰刀菌Fusarium oxysporium、烟草赤星病菌Alternarial longipes、稻瘟病菌Pyricularia oryzae、人参立枯病菌Rhizoctonia solani、人参菌核病菌Sclerotinia schinseng和小麦根腐病菌Bipolaris sorokiniana均有一定的抑菌活性。对这5株内生细菌进行了形态特征观察和生理生化鉴定。     

枸骨益生菌的筛选及其抑菌作用

采用涂布平板法分离药用植物枸骨可培养内生细菌,采用对峙法和发酵滤液培养法筛选对植物病原菌具高抑制作用的菌株,通过镜检和显微摄影观察处理组菌丝的变化,对16SrDNA PCR产物进行测序和同源性分析菌株的系统发育关系,通过形态、生理生化特征和16SrDNA序列比对确定菌株的分类地位.从枸骨健康植株的根、茎、叶及果实中分离得到85株内生细菌,筛选出对烟草赤星病菌、稻瘟病菌、棉花枯萎病菌等有较强抑菌作用的10株菌,初步鉴定为4属7种.其中,抑菌效果最强的GG78(60.3％)、GG31 (48.1％)、GG3(61.0％)分别属于阴沟肠杆菌、路德维希肠杆菌和蜡样芽孢杆菌.受抑制病原菌菌丝均发生畸形、扭曲,局部膨大形成原生质浓缩球、菌丝基部出现毛发状细分支等现象,可能与内生菌分泌到胞外具有一定抑菌或杀菌作用的代谢物质如抗生素、水解酶类、生物碱等有关.     

小麦土霉素抗性内生细菌分离、鉴定及分布

研究通过培养的方法研究了小麦根际土壤、根、茎、叶各部位的土霉素抗性内生菌数量、种类和分布特征.结果表明,小麦内生菌数目在1×104cfu g-1～1.95×106 cfu g-1 之间,土霉素抗性内生菌数目介于6.9×103cfu g-1和5.67×105 cfu g-1,从中分离出22株土霉素抗性内生菌,包括15株G+和7株G-,经16s rRNA基因序列分析,它们与Bacillaceae,Alphaproteobacteria 和Gammaproteobacteria 三大类微生物聚在一起,其中Bacillaceae类细菌最多,占59.1%.土霉素抗性的Bacillus licheniformis在小麦根际土壤、根、茎等器官中都分离得到表明该抗性菌种在小麦内生系统中具有较高的传播性;具有土霉素抗性的人类机会致病菌Bacillus cereus和Stenotrophomonas属的细菌在小麦的根际土壤、根以及叶子中也均分离到,但是在小麦种子中没有分离到任何土霉素抗性的内生菌.     

禾谷镰刀菌拮抗菌21-6的鉴定及其抑菌活性测定

【背景】禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）是一种危害小麦生产的重要病原真菌。【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗活性的链霉菌菌株,为该病原的生物防治提供理论基础。【方法】采用稀释涂布法分离链霉菌,利用平板对峙法筛选高活性拮抗菌株;通过形态学、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析确定其分类地位;采用生长速率法分析其发酵条件及无菌发酵液的稳定性;并测定该菌株的防病效果和抑菌谱。【结果】筛选到一株对禾谷镰刀菌具有较强抑制作用的链霉菌菌株21-6,抑菌率为75.2%±2.1%。根据形态学、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Streptomyces stelliscabiei。菌株21-6在pH为中性条件下的PDB培养基中培养5 d能够产生更好的抑菌效果。无菌发酵液能够抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长和孢子萌发过程。无菌发酵液不受高温、胃蛋白酶、胰蛋白酶及蛋白酶K的影响,耐酸但对碱性条件敏感。发酵液对禾谷镰刀菌侵染小麦胚芽鞘具有抑制效果。菌株21-6具有聚酮合酶pks-Ⅰ和pks-Ⅱ基因。此外,该菌株对5种植物病原真菌均具有抑制效果。【结论】链霉菌菌株21-6对禾谷镰刀菌具有较好的生防潜力。     

药用植物青蒿不同种类的内生菌抑菌活性分析

为了研究青蒿不同种类的内生菌抑制细菌和抑制真菌的活性,该研究采用组织块法和研磨法从青蒿的根、茎、叶中分离内生细菌、放线菌和真菌,以大肠埃希菌(Escherichia coli)(CICC 23657)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)(CICC 10275)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(CICC 10384)、黑曲霉(Aspergillus niger)(CICC 2487)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(CICC 33032)为指示菌,采用琼脂块法和双层平板法检测内生菌的抑菌活性。结果表明:(1)从青蒿植株中共分离到76株内生菌,其中内生细菌19株、内生放线菌34株、内生真菌23株。从分离部位来看,56株来自于茎段、17株来自于根段、3株来自叶片。(2)内生细菌中抑菌活性菌株占总菌株的比例最高,为95%,内生放线菌和内生真菌中抑菌活性菌株的比例分别为41%、35%。(3)内生细菌的抗菌谱较广;虽然内生放线菌的抗菌谱较窄,但其中高抗菌株较多,尤其对酿酒酵母的抑菌效果好。综上结果显示,药用植物青蒿中存在着丰富的有抑菌活性的内生菌,且不同种类的内生菌抑菌活性不同。     

四个品种烟草内生微生物的分布特征

对4个常规优质烟草品种(K326、G-80、红花大金元、净叶黄)的种子、根、茎、叶进行了内生菌的分离计数、初步分类与拮抗筛选研究.结果表明:烟草中有大量的内生菌分布,以细菌最多,放线菌次之,真菌最少,与土壤中的分布规律一致.烟草不同器官中内生菌的分布表现为根和种子中数量相当,茎次之,叶最少的规律.不同烟草品种间的分布为:种子中是K326和红花大金元内生菌分布较多,净叶黄次之,G-80最少;苗期植株中4个品种的内生菌数没有明显差别;大田期是净叶黄烟草的内生菌数量最少.烟草中内生细菌以革兰氏阴性菌为主,而种子中内生细菌的芽胞菌数量要明显多于植株中的.通过对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌实验,从红花大金元品种中筛选到有抑菌活性的菌株5株,从净叶黄和K326中分别筛选到1株,体现出了4个品种的抗病性与拮抗菌之间的一定相关性.     

一株水稻根内生拮抗细菌SM13的分离及鉴定

【背景】作物根内生细菌具有固氮、分泌激素、产生病原真菌抗性物质等特性,根系内生菌的分离及应用成为环境友好型防控技术研究的热点之一。近年来盐碱地水稻种植面积逐年增加,而关于盐碱地水稻根内生菌的分离与应用鲜有报道。【目的】从大庆盐碱地水稻根中分离内生细菌,筛选对植物真菌病害有拮抗作用的促生菌株,初步探讨其抑菌和促生功效,为进一步研究其抑菌和促生机理提供菌种资源。【方法】对水稻根表面灭菌后研磨涂布分离内生细菌,采用对峙培养法和改良Salkowski比色法筛选具有广谱抑菌效果并有分泌吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)能力的菌株,通过形态鉴定、革兰氏染色、生理生化测定、16S rRNA结构基因以及srfA、ituA、fenB功能基因序列系统进化分析,确定细菌的分类地位。【结果】从水稻根部分离到一株内生细菌SM13,该菌株具有广谱性抑菌作用,对玉米新月弯孢菌、大豆菌核病菌、稻瘟病菌、禾谷镰刀菌的抑菌率分别为59.38%、78.13%、53.12%、37.50%,分泌IAA的能力为5.56±0.41μg/mL (n=6)。经形态学、生理生化试验结合系统进化分析初步鉴定SM13菌株属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌株在pH 11.0、盐浓度10%的NA培养基中生长良好,具有较高的耐盐碱性。【结论】水稻根内生菌SM13菌株具有耐盐碱性、促生和生防性能,可作为微生物农药及菌肥的材料。     

沈阳样区土壤与景观关系的研究

土壤是连续分布在地球陆地表面的自然客体,其发生发展与景观密不可分.在野外调查的基础上,对辽宁沈阳样区100个土壤剖面形态特征、颗粒组成、化学特征等进行对比研究,按照《中国土壤系统分类(修订三稿)》的标准,共划分出淋溶土、雏形土与新成土3个土纲和续分的5个亚纲、7个土类、9个亚类、9个土族、14个土系.土壤性质和类型与景观特征有很好的对应关系,土壤性质是地形部位、母质基础、水分状况等景观要素的综合体现,也是长期气候等环境变化与人为活动影响的综合结果.     

菠萝-甘蔗轮作的土壤生态效应

通过2000～2002年进行菠萝-甘蔗轮作田间试验,研究了菠萝、甘蔗轮作对甘蔗土壤生态的影响。结果表明：菠萝甘蔗轮作田与甘蔗连作田比较,能明显地改善土壤的通气和蓄水性,加速速效性养分的释放;增强土壤酶活性;增加土壤微生物总量(一般好气性细菌、真菌、放线菌);有益的氨化细菌和硝化细菌成倍增加,而无益的厌氧性细菌、反硝化细菌则受到抑制;固氮菌数量小且变化不大。菠萝-甘蔗轮作对甘蔗土壤生态环境的改善其实质在于：菠萝、甘蔗轮作后,由于其作物种类的不同导致土壤结构的改善和土壤微生物种类和数量增多,土壤生物活性增强,并导致土壤速效养分的增加。     

Impacts of litter and understory removal on soil properties in a subtropical Acacia mangium plantation in China

In forest ecosystems, the effects of litter or understory on soil properties are far from being fully understood. We conducted a study in a pure Acacia mangium Willd. plantation in southern China, by removing litter or understory or both components and then comparing these treatments with a control (undisturbed), to evaluate their respective effects on soil physical, chemical and biological properties. In addition, a litter decomposition experiment was conducted to understand the effects of understory on litter decomposition. Our data showed that the presence of understory favored litter decomposition to a large extent. In 1 year, 75.2 and 37.2% of litter were decomposed in the control and understory removal treatment (UR), respectively. Litter had a profound significance in retaining soil water and contributing to soil fertility, including organic matter (OM), available phosphorus (P) and alkali-hydrolyzable nitrogen (N), but understory exerted less influence than litter on soil physical and chemical properties. Both litter and understory played an important role in soil biological activity as indicated by microbial biomass carbon (MBC), while there were no significant impacts on soil exchangeable potassium (K) after either or both were removed. Contrary to our hypothesis, the effects of understory or litter removal were not always negative. A significant soil pH increase with litter removal was a positive factor for acid soil in the studied site. Except for soil moisture, significant effects, caused by removal of litter or/and understory, on measured soil chemical characteristics were only observed in the top 10 cm soil layer, but not in the 10–20 cm layer. Soil available P and exchangeable K contents were significantly higher in the rainy season than in the dry season, however, for the other soil properties, not substantially affected by season.     

土壤生态研究的展望

土壤生态研究是从生态学的观点出发,在对土壤的本质属性和独特运动规律作出更好揭示的基础上,阐明土壤作为陆地生态系统和整个生物圈中的中心环节的独特作用和功能,研究建立高生产力和洁净的陆地生态系统所需的优化土壤条件并拟定相应的有效措施,以更好地发挥土壤的生产潜力和改善人类的生存环境。其主要研究内容应包括:土壤肥力与状态因子的关系;土壤库在物质和能量的流动与转化中的作用;土壤生产力;土壤相对平衡地位的建立与保持以及方法学问题。     

温度和湿度对暖温带落叶阔叶林土壤氮矿化的影响

 更好地了解温度和湿度对土壤氮矿化过程的影响,从而估计森林生态系统土壤有机氮的矿化速率。在实验室条件下,控制土壤的温度与含水量。将不同含水量(0.12、0.20、0.28、0.35、0.40kg·kg-1)的土柱置于5℃、15℃、25℃和35℃条件下培养30d。分析培养前后的NH4+-N和NO3--N含量,确定土壤的净矿化速率和净硝化速率。结果表明：在5～25℃的温度范围内,氮的矿化速率和硝化速率与温度和湿度呈正相关。当温度超过25℃,含水量超过0.20kg·kg-1时,净矿化速率和净硝化速率随着温度和含水量的升高反而降低。温度和湿度对土壤的矿化和硝化过程存在比较明显的交互作用。我们建立了二维的方程(T,θ)来描述温度和湿度对土壤氮矿化速率的影响。暖温带土壤氮矿化的最佳条件是温度22.4℃、含水量0.40kg·kg-1。另外试验过程中,还观察到了比较明显的土壤氨挥发现象。     

Degradation and resilience of soils

Debate on global soil degradation, its extent and agronomic impact, can only be resolved through understanding of the processes and factors leading to establishment of the cause-effect relationships for major soils, ecoregions, and land uses. Systematic evaluation through long-term experimentation is needed for establishing quantitative criteria of (i) soil quality in relation to specific functions; (ii) soil degradation in relation to critical limits of key soil properties and processes; and (iii) soil resilience in relation to the ease of restoration through judicious management and discriminate use of essential input. Quantitative assessment of soil degradation can be obtained by evaluating its impact on productivity for different land uses and management systems. Interdisciplinary research is needed to quantify soil degradation effects on decrease in productivity, reduction in biomass, and decline in environment quality throught pollution and eutrophication of natural waters and emission of radiatively-active gases from terrestrial ecosystems to the atmosphere. Data from long-term field experiments in principal ecoregions are specifically needed to (i) establish relationships between soil quality versus soil degradation and soil quality versus soil resilience; (ii) identify indicators of soil quality and soil resilience; and (iii) establish critical limits of important properties for soil degradation and soil resilience. There is a need to develop and standardize techniques for measuring soil resilience. <br>     

除草剂阿特拉津对土壤脲酶活性的影响

研究了阿特拉津对4种典型施肥处理的土壤脲酶活力的影响。结果表明,处理初期,低浓度阿特拉津对土壤脲酶有一定刺激作用,高浓度处理在整个试验过程中对脲酶有明显抑制作用,阿特拉津对不同肥力土壤中脲酶的影响有明显差异,对照土壤和NPK肥土壤中脲酶活力较低,脲酶受抑制明显,抑制率分别高达30．35％和28．89％;NPK+秸秆和NPK+有机肥土壤的脲酶活力高,脲酶抑制率低,最高抑制率分别为21．35％和16．86％,不同肥力土壤在整个处理过程中,脲酶抑制率均为先逐渐增大到最大值,然后又逐渐降低;高肥力土壤脲酶抑制率最大值出现的时间比低肥力土壤迟,表明高肥力土壤对阿特拉津有较强的耐受能力。     

发生分类半淋溶土在中国土壤系统分类中的归属特征

利用最新建立的1∶100万中国土壤数据库,研究了我国发生分类半淋溶土在中国土壤系统分类的归属及其在中国土壤系统分类下的空间和数量特征.结果表明,我国发生分类半淋溶土总面积为427 843.1 km²,可参比归属于中国土壤系统分类中的4个土纲,即淋溶土、雏形土、均腐土、人为土,分别占发生分类半淋溶土总面积的51.3%、35.2%、10.7%和2.8%,其中包含了系统分类的22个土类和38个亚类.对发生分类某一类型土壤分属于系统分类不同类型的面积比例及其标准偏差的分析表明,土壤参比归属的单元级别越低,越易于参比和把握.研究结果对于土壤类型的正确参比、中国土壤系统分类的应用具有很好的参考价值.     

土壤温度和湿度对长白松林土壤呼吸速率的影响

2003年6月17日、8月日和10月10日,研究了长白山长白松林地内土壤呼吸速率和断根土壤呼吸速率日变化,并于2004年5～9月对其季节变化进行了测定.结果表明,土壤总呼吸速率和断根土壤呼吸速率的日变化均呈单峰型,峰值一般出现在12:00～14:00,8月份土壤呼吸速率的日变化幅度小于6月份和10月份.土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率具有明显的季节变化,6～8月份较高,5月份和9月份较低.2004年5～9月份,土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的平均值分别为3.12、1.94和1.18 μmolCO₂·m^-2·s^-1,根系呼吸对土壤总呼吸的贡献为26.5%～52.6%.土壤呼吸速率与土壤温度之间呈显著的指数相关,与土壤湿度之间呈线性相关.土壤总呼吸速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的Q10值分别为2.44、2.55和2.27,断根土壤呼吸速率对温度的敏感程度大于土壤总呼吸速率和根系呼吸速率.土壤总呼吸速率对土壤湿度的敏感程度大于根系呼吸,断根土壤呼吸速率对土壤湿度的敏感程度最差.     

土壤生态研究的展望

土壤生态研究是从生态学的观点出发,在对土壤的本质属性和独特运动规律作出更好揭示的基础上,阐明土壤作为陆地生态系统和整个生物圈中的中心环节的独特作用和功能,研究建立高生产力和洁净的陆地生态系统所需的优化土壤条件并拟定相应的有效措施,以更好地发挥土壤的生产潜力和改善人类的生存环境。其主要研究内容应包括:土壤肥力与状态因子的关系;土壤库在物质和能量的流动与转化中的作用;土壤生产力;土壤相对平衡地位的建立与保持以及方法学问题。