菜籽饼肥对香蕉枯萎病的防效及其对土壤细菌的影响

研究菜籽饼肥对香蕉枯萎病的防治效果,探究菜籽饼肥施用后对土壤细菌群落的影响.设置2组实验,CN组为菜籽饼肥处理组,YN组为对照实验组.种植120d后,统计各组的发病率;利用qPCR技术检测2组中的FOC4孢子数量;采集2组土壤,利用Illumina Miseq高通量测序平台对CN处理组与YN对照组的土壤细菌群落结构和差异进行分析对比.实验研究发现:(1)施菜籽饼肥的CN处理组枯萎病发病率比YN对照组低63.33％;施用菜籽饼肥的处理土壤中FOC4的数量由2.94×104个/克土下降为1.96×103个/克土,YN对照组土壤中FOC4孢子的数量由2.94×104个/克土上升为4.55×105个/克土,CN处理组较YN对照组枯萎病菌数量下降了 2个数量级;(2)土壤细菌宏基因组微生物分类测序结果显示,CN处理组的Alpha多样性指数均优于YN对照组,这表明施用菜籽饼肥后增加了土壤细菌群落的丰度及多样性;(3)在门水平上,菜籽饼肥处理增加了变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度,同时也降低了酸杆菌门(Acidobact-eria)、厚壁菌门(Firmicutes)和Patescibacteria等菌门的相对丰度;在属水平,CN处理组中的不动杆菌属(Aci-netobacter)、水杆菌属(Aquabacterium)、热单胞菌属(Thermomonas)、产黄杆菌属(Rhodanobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和奥托氏菌属(Ottowia)等菌属的相对丰度较YN对照组有明显提高,而酸热菌属(Acidother-mus)、Bryobacter菌属以及Acidipila等菌属相对丰度较YN对照组有所减少.施用菜籽饼肥可以改变土壤中细菌的群落结构,显著降低土壤中FOC4孢子数量,从而降低香蕉枯萎病的发病率.本研究结果为菜籽饼肥用于香蕉枯萎病综合防控提供了理论依据.     

一株从金钱树上分离的产纤维素降解酶的菌株的分离及特性鉴定

转速为160 r/min,发酵培养时间为5 d的条件下,该菌株发酵液的CMC酶活性达到11.7 U/mL,滤纸酶活性达到2.156 U/mL,β-葡萄糖苷酶活性达到3.911 U/mL.     

德克斯氏菌属的一个新种

从水稻的种子上分离出编号为7954的菌株。该菌株细胞杆状,单生或成对排列,革兰氏阴性,以周生鞭毛运动,细胞内有许多聚β-羟基丁酸盐颗粒,不形成孢囊,无芽孢。细胞外含有大量浓稠坚韧的胶状物质,呈淡黄色至淡暗棕褐色。需氧性,营呼吸代谢,接触酶阴性。马铃薯块上生长差、薯块不变色,还原硝酸盐,有固氮酶活性。12—42℃范围内生长,最适生长温度为32—35℃;PH5．3—9．5内生长,最适生长pH 6．8—7．9。DNA中的G+c克分子含量为74．3±0．12％,与胶德克斯氏菌的DNA体外杂交的同源性为54％,经鉴定认为菌株7954是德克斯氏菌属(Derxia)的一个新种,定名为周毛德克斯氏菌(Derxia peritricha sp．nov．Wu et Chen)o     

尖镰孢古巴专化型4号小种T-DNA插入突变体Focr4-1562及其基因敲除子的生物学表型研究

尖镰孢古巴专化型4号小种Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4（Focr4）是引起毁灭性土传病害香蕉枯萎病的危害性最大的小种,至今其致病机理尚不清楚。对已获得的野生型菌株Focr4-193-6经基因T-DNA插入引起致病性严重减弱的突变体Focr4-1562及其插入失活基因的敲除子△Focr4-1562的生物学表型进行了研究。玻璃纸穿透试验、活体叶片接种及根部接种致病性测定的结果表明,插入突变体和敲除子不能穿透玻璃纸生长,叶片接种和根部接种未见有明显病斑和球茎维管     

土壤中香蕉枯萎病菌FOC4的实时荧光定量PCR检测

香蕉枯萎病发病率与土壤中香蕉枯萎病菌FOC4的数量密切相关。为了在香蕉定植前准确检测土壤中FOC4的数量,本研究以本实验室克隆的FOC4特异性基因片段作为标准线性片段,设计特异性荧光定量引物:以标准线性片段为模板建立荧光定量标准曲线,以无FOC4的土壤配置FOC4孢子浓度梯度标准土样,采用MoBio土壤基因组DNA提取试剂盒提取总DNA,以各FOC4孢子浓度梯度(1.66×10~3～1.66×108)的标准土样所提取的总DNA为模板进行实时荧光定量PCR,测定各标准土样中FOC4数量。以标准土样FOC4线性片段基因拷贝数的结果与FOC4线性片段基因100%提取率时的理论拷贝数的比值作为该标准土样FOC4基因组的提取率,对待检测土样FOC4的定量检测值进行校正,建立了一套较准确检测土壤FOC4数量的实时荧光定量PCR技术,其检测下线可达400个孢子/克土。应用该项技术对南天黄品种蕉园10个枯萎病病株的土样和10个未发病植株的土样和巴西蕉园5个发病植株的土样进行实际定量检测。结果表明,南天黄发病植株、未发病植株和巴西蕉发病植株的土样中FOC4的数量分别为每克土5 100～11 000个孢子/克土,3 500～7 800个孢子/克土和11 800～101 000个孢子/克土。本研究可准确检测土壤中的FOC4含量,同时也为香蕉枯萎病的防控措施的制定提供了帮助。     

香蕉枯萎镰刀菌致病性快速测定方法的建立

建立致病性变异突变体库是研究香蕉枯萎镰刀菌致病机理的有效方法,此方法需要对大量突变体进行致病性测定,经典的根部接种测定方法耗时长达40 d,工作量十分巨大。因此,建立一种简便快速的致病性测定方法是高效建立香蕉枯萎病菌致病性变异突变体库的关键。本研究以香蕉巴西蕉和粉蕉叶片为材料,采用香蕉离体叶片分别接种香蕉枯萎病菌1号小种、4号小种、致病性丧失突变体、致病性严重减弱突变体,分别置于20℃、25℃、30℃、35℃、37℃条件下进行保湿培养3 d、5 d、7 d,观察发病情况,测定病斑大小。并通过根部接种法对离体叶片接种法的结果进行验证。结果表明,离体叶片测定法和根部接种法测定的结果一致,最佳致病温度30℃。从而建立了一种简便快速的香蕉枯萎病突变体致病性测定方法(离体叶片接种法)。运用该法在适宜的条件下可以准确、可靠、快速和简便测出香蕉枯萎病菌致病性,大大提高了突变体致病性测定筛选的效率。     

乙炔还原-MPN(最可能数)法测水稻根系固氮菌数的研究

本文重点介绍了乙炔还原-MPN法测定水稻根系固氮菌数的结果,并与经典方法滤纸条-MPN法及TTC-MPN法进行了比较。乙炔还原-MPN法具有实验周期短、专一性强和判断客观等优点,是一种快速准确地测定水稻根系固氮菌数及初步筛选高活性固氮菌株的有效手段。     

木质素酶及其生产菌的筛选育种

木质素酶降解木质纤维素材料中的木质素,使木质素-半纤维素-纤维素结构解体,纤维素得以暴露出来供后续步骤处理.它广泛应用于生物制浆、生物漂白、废水处理等工业过程中.由于近年利用可再生木质纤维素材料用酶法水解生产酒精成了研究热点,因而作为纤维素材料生物转化工艺预处理过程中的关键角色,木质素酶也极大地唤起人们的研究兴趣.本文介绍了木质素与白腐真菌(Phanerochaete chrysosporium)木质素降解酶系的特征以及锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、漆酶等3种木质素酶的催化作用机理,归纳了目前流行的木质素酶产生菌的筛选方法及近年来从自然界筛选木质素酶高产菌的种类,并对产木质素酶野生菌株的诱变育种与基因工程改造的进展进行了阐述.     

一株拮抗香蕉枯萎镰刀菌稀有放线菌的分离及鉴定

本研究采用苯酚、干热、SDS和超声波四种不同的预处理方法从五指山原始林区采集的土样中选择性分离得到的702株稀有放线菌,共筛选出4株具有拮抗香蕉枯萎镰刀菌活性的菌株,经过复筛,获得一株高活性的拮抗菌210-1-61.通过对其进行形态鉴定、生理生化特征鉴定和16S rDNA序列分析,结果表明该菌株与M.pattaloongensis JCM12833T进化关系最近,其16S rDNA序列同源性最高,达98.89%;其形态与生理生化特性也与小单孢菌属M.pattaloongensis JCM12833T很接近.此外,我们还构建了与该菌株同源性较高的模式菌株16S rDNA序列的聚类分析图,结果发现该菌株与M.pattaloongensis JCM12833T稳定单独构成一个分支,二者亲缘关系最近,初步鉴定该菌株为Micromonospora. pattaloongensis.本研究为今后探讨小单孢菌属稀有放线菌对香蕉尖孢镰刀菌具有拮抗活性提供研究实验材料.     

尖镰孢古巴专化型Focr4-1701突变体的生物学表型研究

由尖镰孢古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的香蕉枯萎病是香蕉生产中的毁灭性病害之一。Foc有4个小种,其中4号小种(Focr4)因其寄主范围广且无高抗病性的香蕉品种,对香蕉产业的危害最大,其致病机制至今尚不清楚。为研究其致病机制,本文对Focr4野生型菌株(Focr4-193-6)、因其T-DNA插入导致致病性严重减弱的突变体Focr4-1701、T-DNA插入标签基因敲除子△Focr4-1701及敲除基因互补子△Focr4-1701-cp-1为材料,从致病性测定、玻璃纸穿透试验、孢子形态观察、产孢量与孢子萌发率测定、粗毒素测定等方面对其与致病性相关的生物学表型进行了测定。结果表明:T-DNA插入突变体Focr4-1701和基因敲除突变体△Focr4-1701接种后的香蕉植株叶片没有表现发病症状,敲除基因互补菌株与野生型菌株一样表现出发病症状;T-DNA插入突变体和基因敲除突变体不能穿透玻璃纸生长,T-DNA插入突变体及基因敲除突变体在产孢量、孢子萌发率和产毒素能力上均极显著低于野生型菌株及互补菌株。这些表型性状差异说明Focr4-1701致病性严重减弱可能是T-DNA插入位点标签基因失活后导致了菌丝体侵染能力下降及产毒素能力降低造成的。