费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈能定殖动态与结瘤研究

以发光酶基因luxAB为标记,在根盒缩影条件下研究了费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈的定殖动态、分布范围及其结瘤情况．结果表明,HN01DL在根盒．灭菌土壤和非灭菌土壤缩影中的大豆全根系定殖动态与水平明显不同,前者在第12d时达到最高定殖密度(8．65log cfu·g^-1),而后者的早期定殖数量下降较快,且于第15d时达到最高定殖密度(6．88log cfu·g^-1)．HN01DL在大豆播种5d后在大豆根部的A(0～4cm)区根段上达到最高定殖密度(7．05log cfu·g^-1),然后开始缓慢下降,至第19d时仍维持相对稳定,在第33d时又开始回升．至播种后第46d时HN01DL可散布至种子下方16cm处的根段部位．HN01DL在A区根段的定殖密度持续较高,所形成的发光根瘤总数(16．3个)及发光比例(68．8％)最高,且发光根瘤主要集中于该区段主根上．发光根瘤比例沿A-E区段逐渐下降,在E区段未检测到发光根瘤．     

消除共生质粒的费氏中华根瘤菌HND29SR在大豆根圈的定殖动态

比较研究了费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii)HN01(出发菌）、发光酶基因标记菌HNO1L（参照菌）、消除HN01共生质粒的菌株HND29SR在无菌砂培条件下的大豆根圈定殖动态。供试菌单独接种时：HN01、HN01L和HND29SR的定殖动态基本一致,其早期定殖密度下降较快,播种后第16天时HN01和HN01L分别达到较高的定殖水平6.49logcfu/g鲜根和6.78logcfu/g鲜根,然后维持相对稳定的定殖水平。但HND29SR的定殖密度持续下降到播种后第16天时才开始上升,至第35天时仍维持相对稳定的定殖密度6.94logcfu/g鲜根。等量混合接种时供试菌在根圈定殖群体中各自定殖密度在测定过程中基本相等。结果表明消除HN01的共生质粒对其在大豆根圈中定殖能力无显著影响。     

接种量对费氏中华根瘤菌HN01DL根圈定殖与结瘤的影响

在灭菌土和未灭菌土盆栽系统中 ,研究了大豆种子的表面初始接种量对费氏中华根瘤菌HN0 1DL在大豆根圈中的定殖动态与结瘤的影响。结果表明 ,与 3个接种量对应的早期根圈定殖动态和水平有明显差异 ,但随着宿主植物根系的生长其差异逐渐减小 ,整个定殖动态曲线的变化和定殖密度趋向一致 ,并且发现 3个不同的初始接种量对HN0 1DL在大豆黑农 33根系上的结瘤数量和占瘤率没有显著影响。     

恶臭假单胞细菌与紫花苜蓿在泥炭培养体中结合定殖研究

在植物根系定殖外源微生物是促进植物健康生长和污染土壤修复的重要方法,而植物根部存在适宜的生长空间是外源微生物定殖的关键。利用泥炭是植物和微生物优良的培养基质的特点,将泥炭作为外源微生物和植物根部的结合体,研究在播种时期接种和露根时期接种条件下,恶臭假单胞细菌(AB-92019)在泥炭与苜蓿根系构成的定殖环境中的定殖动态和定殖密度。结果表明:2种定殖时期在泥炭体的定殖效果有明显不同,露根时期接种后第20 d的定殖密度为6.10 logcfu/g干泥炭;播种时期接种定殖密度下降较快,第20 d的定殖密度为5.62 logcfu/g干泥炭。而在苜蓿根系20 d后的定殖密度,播种时期接种(3.90 logcfu/g鲜根)高于露根时期接种(3.03 logcfu/g鲜根)。并且2种时期定殖都不影响苜蓿正常的生长。     

内生枯草芽孢杆菌JL4在葡萄叶上的定殖及其对葡萄霜霉病的防治

为了明确枯草芽孢杆菌JL4在葡萄叶表面和内部的定殖情况,研究定殖与防治效果的关系,采用电击转化的方法将含有GFP基因的质粒pGFP78导入枯草芽孢杆菌JL4中,并得到成功表达GFP 的生防菌JL4-gfp,测试了标记菌株的稳定性及其对葡萄霜霉病菌的抑制作用.采用叶片喷雾法接种,用抗生素平板稀释分离回收,检测生防菌JL4-gfp在葡萄叶片的定殖情况,并将采回的叶片在室内接种葡萄霜霉菌孢子囊悬浮液进行生防测定.结果表明: 标记菌株在经过10次传代培养后,仍具有良好的发光表型,能稳定表达GFP蛋白,并且标记菌株JL4-gfp对葡萄霜霉菌保持了原有的抑菌作用;用抗生素平板稀释分离回收,检测到JL4-gfp菌株在葡萄叶片表面的定殖量在接种后的0、3和7 d分别为3.6×10⁵、2.7×10⁵和3.1×10³ CFU·g^-1;叶片内部的定殖在接种3 d后达到最大(9.6×10⁴ CFU·g^-1),然后下降,14 d后已经检测不到接种菌株;室内生防测定结果显示,喷雾后3 d对葡萄霜霉病的防治效果达88.0%以上,但7 d后则无明显防效.JL4-gfp的定殖量与其防治葡萄霜霉病的效果呈正相关,其有效定殖量临界值为10⁵ CFU·g^-1.     

巨大芽胞杆菌luxAB标记菌株的根际定殖研究

通过三亲本杂交方法成功地用发光酶基因luxAB标记巨大芽胞杆菌ATCC14581,所获得的标记菌株ATCC14581-L在不同的条件下能稳定发光.将该标记菌株制成微生物接种剂,并利用土壤微缩系统将其接种小麦进一步研究它在小麦根际的定殖动态和散布规律.结果发现,ATCC14581-L在灭菌土壤中的定殖水平高于不灭菌土壤,在垂直方向上主要的定殖在0～7cm根段间,且随深度增加而降低.ATCC14581-L在小麦种后第7d之前就已达到最高定殖水平,在初始接种量为3.40×107cfu/g根情况下,第7d时灭菌土壤处理的根际菌数为2.54×105cfu/g根,而不灭菌土壤的根际菌数为8.87×104cfu/g根;随着时间的增长,定殖数量明显降低.     

luxAB基因标记的K2116L菌株在棉花根际中的定殖

采用三亲本杂交法将发光酶luxAB基因转移进棉花根际促生菌芽胞杆菌K2116菌株中,获得标记菌株K2116L.标记菌株连续传代15次均未发生质粒丢失现象,表明标记菌株具有较好的遗传稳定性;K2116L菌株的生长及其释钾能力未受到标记质粒的影响.K2116L菌株在灭菌和非灭菌的黄褐土、黄潮土和红壤3种土壤中均能长期存活;在灭菌土壤中的数量稍高于非灭菌土壤;在3种土壤中的数量依次为:黄褐土＞黄潮土＞红壤;在不同土壤中,K2116L菌株具有与土著菌株进行空间和营养竞争的能力.采用根盒试验追踪标记菌株在棉花根部的定殖动态,棉花播种12d时标记菌株在0～2、2～4 cm深度根际土壤定殖密度达到最大;18 d时在4 cm以下的深度达到最高水平.棉花播种18 d时标记菌株在所有深度的根表均达到最高定殖水平,0～2 cm根段定殖密度为1.76×106cfu·g-1,8cm以下根段达到1.6×105cfu·g-1.补充营养后,根际和根表标记的菌株数量均有明显上升.试验数据显示,随着根的生长标记菌株不断向根尖方向扩散.     

利用发光酶基因标记技术跟踪棉花根圈中的绿针假单胞菌PL9L

采用细菌转化和杂交的方法,成功地将全套发光酶基因标记系统Tn7luxCDABE引入绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)PL9,得到稳定的发光标记菌PL9L。采用发光菌落平板计数法和X射线胶片自显影法,通过盆栽试验和盒裁试验,研究了发光标记菌PL9L在棉花根圈的定殖动态和分布规律。盆栽试验结果表明,在灭菌土盆栽中,播种后6d左右PL9L在棉花根圈的定殖水平达最高(31×109cfu/g根土),播种后56d左右趋向稳定,PL9L数量为17×102cfu/g根土;未灭菌土盆载中,播种后8d左右PL9L的定殖水平达最高(11×109cfu/g根土),46d左右趋向稳定,菌数为14×102cfu/g根土。盒栽试验结果表明,PL9L可从种子向根尖方向扩散,但并不与根的伸长生长同步,播种后36d,灭菌土盒栽中PL9L可扩散至种子下方120cm以内,而未灭菌土盒栽中PL9L扩散至110cm以内。在棉花根尖区域均未检测到PL9L。     

应用发光酶基因对快生型大豆根瘤菌HN01结瘤作用进行检测

含发光酶基因luxAB的Tn5转座子自杀质粒pHNC3,在辅助质粒pRK2013的帮助下,转入快生型大豆根瘤菌HN01中小,pHNC3经自杀重组,其Tn5－luxAB转座插入HN01基因组中,从而赋予HN01以发光活性。挑取具有发光活性的HN01杂交单菌落,进行质粒快检和以luxAB为探针的分子杂交,选取Tn5-luxAB分别插入到HN01染色体上和不同质粒上的标记菌株,进行灭菌盆栽实验,并对一株Tn5-luxAB标记于染色体上的菌株HN01LC02进行了模拟大豆栽培条件下的有菌盆栽实验,包括对发光根瘤菌占瘤率的测定和发光根瘤在根系上分布情况的测定。     

巨大芽胞杆菌luxAB标记菌株的根际定殖研究

通过三亲本杂交方法成功地用发光酶基因luxAB标记巨大芽胞杆菌ATCC1 4581 ,所获得的标记菌株ATCC1 45 81 L在不同的条件下能稳定发光。将该标记菌株制成微生物接种剂 ,并利用土壤微缩系统将其接种小麦进一步研究它在小麦根际的定殖动态和散布规律。结果发现 ,ATCC1 45 81 L在灭菌土壤中的定殖水平高于不灭菌土壤 ,在垂直方向上主要的定殖在 0～ 7cm根段间 ,且随深度增加而降低。ATCC1 45 81 L在小麦种后第 7d之前就已达到最高定殖水平 ,在初始接种量为 3     

接种丛枝菌根真菌对模拟大气氮沉降下灌木铁线莲根系形态及养分承载的影响

为了解菌根化处理的灌木铁线莲（Clematis fruticosa）苗木根系形态及养分承载对氮沉降的应激响应,以1年生盆栽灌木铁线莲为对象,分别采用单接种和混合接种,即：单接种根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices,以下简称+R）,单接种摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae,以下简称+F）;混合接菌（上述2菌种菌剂按体积1∶1混合,以下简称+RF）的菌根苗。以非菌根苗（未接菌,以下简称-M）为对照。氮沉降处理设置4个梯度（不施氮（0N,0 g·m^-2·a^-1）、低氮（LN,3 g·m^-2·a^-1）、中氮（MN,6 g·m^-2·a^-1）、高氮（HN,9 g·m^-2·a^-1））,1年后测定各处理细根形态（直径≤0.5 mm的总根长、总表面积、总体积、根尖数量）、菌根侵染率、土壤孢子密度及根、茎、叶各器官的养分（碳、氮、磷）含量等指标。①在+R和+RF处理下,LN处理的苗木菌根侵染率和孢子密度达到最大,且LN处理的苗木菌根侵染率显著高于HN处理;而+F处理的苗木菌根侵染率随氮沉降递增无显著差异。②0N处理下,+F和+R处理的灌木铁线莲苗木细根（直径≤0.5 mm）的总根长、总表面积、总体积和根尖数量均显著高于-M处理。然而,+F和+R处理的灌木铁线莲苗木上述根系形态指标随着氮沉降量的增加均呈下降的趋势。③+F和+R处理下,苗木养分承载量随氮沉降量增加呈增加的趋势。氮沉降处理下,接菌处理的苗木碳、氮、磷养分含量显著高于-M处理,其中+F处理下苗木碳氮磷养分含量最高。④直径≤0.5 mm细根形态指标与养分含量指标均呈正相关关系。综上,接菌处理可改变灌木铁线莲苗木细根形态对氮沉降的响应规律,接种摩西斗管囊霉有效增强苗木对氮沉降的适应能力,提高了高氮沉降处理下苗木的养分承载量。     

发光酶基因标记的荧光假单胞菌X16L2在小麦根圈的定殖动态

在土壤微宇宙系统内及田间土壤中,采用发不酶基因标记检测技术研究了荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ,简称Ｐｆ）Ｘ１６Ｌ２在小麦根圈的定殖动态,研究结果表明：在不同灭菌灰潮土微宇宙中,Ｐｆ．Ｘ１６Ｌ２在小麦播种后３６ｄ定殖密度可达最高水平（３．２＊１０＾４ｃｆｕ．ｇ＾－１根）,然后开始下降,最后保持在一个相对稳定的较低水平（约３．２＊１０＾２ｃｆｕ．ｇ＾－１根））。在田间条     

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草(Cyperus alternifolius)和香根草(Vetiveria zizanioides)迁移养分的能力,建立17.0m²风车草潜流式人工湿地和13.3 m²香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为3406.47 g·m^-2,比香根草的1483.88 g·m^-2高2.3倍;风车草的氮含量为22.69 mg·g^-1,比香根草的15.44 mg·g^-1高7.25 mg·g^-1;风车草的磷含量为6.09 mg·g^-1,比香根草的5.47 mg·g^-1高0.62 mg·g^-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N 68.72 g·m^-2和P18.49 g·m^-2,香根草迁移N 8.93 g·m^-2和P 3.69 g·m^-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.     

添加物及植物组合对瞿麦幼苗铅吸收、生长及品质的影响

通过盆栽试验研究了接种丛枝菌根真菌(AM真菌)、种植共生植物(三叶草)、添加重金属螯合物EDTA和磷肥磷酸钙对铅污染下瞿麦生长和品质的影响,为科学种植中药材提供理论依据.结果表明: 接种AM真菌可以显著抑制铅的吸收(P＜0.05),促进根部发育,使根冠比增大,且活性成分累积最多,大黄素含量为6.5 mg·g^-1;与三叶草共生后,抑制铅吸收的效果不佳且药材品质下降,大黄素含量低于对照组,降至3.2 mg·g^-1.但在AM真菌共同参与后瞿麦的生长量和活性成分有所增加,铅含量达到最低,低至1.3 mg·g^-1;添加重金属螯合剂会使瞿麦生长量下降并促进根部对铅的吸收,铅含量最高可达340.0 mg·g^-1;磷酸钙可固定土壤中其他重金属元素,故更适宜在复合型污染时使用.综合考虑,在保护中药材安全、品质方面AM真菌具有良好的应用价值.     

基于冠层塔吊原位测定长白山温带阔叶红松原始林群落主要树种的光合特征

为了更好地理解温带阔叶红松原始林群落主要树种的生理生态学特征,为森林生态系统碳动态的模拟预测提供基础数据,本研究依托中国科学院长白山森林生态系统定位站,首次利用冠层塔吊原位测定了阔叶红松原始林群落4个主要树种成熟大树的CO₂响应曲线,并利用FvCB模型计算了一些重要的光合生理参数.结果表明: 红松的光合速率(A)、最大羧化速率(V_{c max})和气孔导度(g_s)均最小,而其气孔对光合的限制性(L_s)最大.水曲柳、蒙古栎和紫椴这3个阔叶树种的光合特征也存在显著差异.基于叶片面积的V_{c max}大小顺序为:水曲柳(83.2 μmol·m^-2·s^-1)、蒙古栎(89.3 μmol·m^-2·s^-1)>紫椴(68.4 μmol·m^-2·s^-1)、红松(68.8 μmol·m^-2·s^-1)(P<0.05),而基于叶片质量的V_{c max}大小顺序为:水曲柳(1.36 μmol·g^-1·s^-1)>蒙古栎(1.03 μmol·g^-1·s^-1)>紫椴(0.90 μmol·g^-1·s^-1)>红松(0.42 μmol·g^-1·s^-1)(P<0.05).7—9月,水曲柳和蒙古栎的A值显著降低,而紫椴和红松的A值变化不显著;所有树种V_{c max}都随季节发生显著下降.在温带阔叶红松林生态系统碳动态的模拟预测中,应该考虑V_{c max}的季节变化.